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Was ist RAID?
RAID ist eine Technologie zur Verwaltung der Datenspeicherung auf den physischen Festplatten, die sich in Ihrem System befinden
oder damit verbunden sind. Ein Hauptaspekt von RAID ist die Fähigkeit, sich über physische Festplatten zu erstrecken, sodass die
kombinierte Speicherkapazität mehrerer physischer Festplatten als ein erweiterter Festplattenspeicherplatz betrachtet werden kann. Ein
anderer Hauptaspekt von RAID besteht in der Fähigkeit zur Erhaltung redundanter Daten, mit denen Daten bei einem Festplattenausfall
wiederhergestellt werden können. RAID arbeitet beim Speichern und Wiederherstellen von Daten mit verschiedenen Methoden wie z. B.
Striping, Datenspiegelung und Parität. Es gibt verschiedene RAID-Stufen, die jeweils unterschiedliche Methoden zur Speicherung und
Wiederherstellung von Daten anwenden. Die RAID-Stufen besitzen verschiedene Eigenschaften in Bezug auf Lese-/Schreib-Leistung,
Datenschutz und Speicherkapazität. Da nicht alle RAID-Stufen redundante Daten beibehalten, können einige RAID-Stufen verlorene
Daten nicht wiederherstellen. Die von Ihnen ausgewählte RAID-Stufe hängt davon ab, ob Ihre Priorität bei Leistung, Schutz oder
Speicherkapazität liegt.
ANMERKUNG: Die zur Implementierung von RAID verwendeten Angaben werden vom RAID Advisory Board (RAB) definiert. Obwohl
das RAB die RAID-Stufen definiert, kann die kommerzielle Implementierung von RAID-Stufen durch unterschiedliche Hersteller von
den tatsächlichen RAID-Spezifikationen abweichen. Die von einem bestimmten Hersteller verwendete Implementierung kann die Lese-
bzw. Schreibleistung und den Grad der Datenredundanz beeinflussen.
Hardware- und Software-RAID
RAID kann entweder mit Hardware oder Software implementiert werden. Ein System, das Hardware-RAID verwendet, weist einen RAID-
Controller auf, der die RAID-Stufen implementiert und Lese- bzw. Schreibvorgänge von Daten auf physischen Festplatten verarbeitet.
Wenn über das Betriebssystem zur Verfügung gestelltes Software-RAID verwendet wird, implementiert das Betriebssystem die RAID-
Stufen. Aus diesem Grund kann die ausschließliche Verwendung von Software-RAID die Systemleistung herabsetzen. Sie können jedoch
Software-RAID zusätzlich zu Hardware-RAID-Volumes verwenden, um eine bessere Leistung und Vielseitigkeit bei der Konfiguration von
RAID-Volumes bereitzustellen. Zum Beispiel kann ein Paar von Hardware-RAID 5-Volumes über zwei RAID-Controller gespiegelt werden,
um RAID-Controller-Redundanz bereitzustellen.
RAID-Konzepte
RAID verwendet bestimmte Verfahren zum Schreiben von Daten auf Festplatten. Mit diesen Verfahren kann RAID für Datenredundanz
oder eine höhere Leistung sorgen. Dazu gehören folgende Verfahren:
● Datenspiegelung – Duplizieren von Daten von einer physischen Festplatte auf eine andere physische Festplatte. Die Datenspiegelung
sorgt für Datenredundanz, indem zwei Kopien derselben Daten auf verschiedenen physischen Festplatten gespeichert werden. Wenn
eine der gespiegelten Festplatten ausfällt, kann das System weiterhin mit der intakten Festplatte betrieben werden. Beide Seiten
der Spiegelung enthalten zu jeder Zeit die gleichen Daten. Eine Seite der Spiegelung kann als funktionsfähige Seite fungieren.
Die Lesevorgänge einer gespiegelten RAID-Festplattengruppe sind leistungsmäßig mit einer RAID 5-Festplattengruppe vergleichbar,
jedoch sind die Schreibvorgänge schneller.
● Striping – Beim Disk-Striping werden die Daten aller physischen Festplatten auf eine virtuelle Festplatte geschrieben. Jeder Stripe
besteht aus fortlaufenden virtuellen Laufwerksdatenadressen, die jeder physikalischen Festplatte des virtuellen Laufwerks in gleich
großen Einheiten und in einem bestimmten sequenziellen Muster zugewiesen werden. Beispiel: Wenn das virtuelle Laufwerk fünf
physische Festplatten enthält, dann schreibt der Stripe Daten auf die physischen Festplatten eins bis fünf, ohne dabei eine
physische Festplatte zu wiederholen. Jeder Stripe verwendet dabei auf den einzelnen physischen Festplatten die gleiche Menge
an Speicherplatz. Der Teil eines Stripes, der sich auf einer einzelnen physischen Festplatte befindet, ist ein Stripe-Element. Mit Striping
allein erhält man keine Datenredundanz. Wenn Striping jedoch mit Parität kombiniert wird, lässt sich Datenredundanz erzielen.
● Blockgröße – Der gesamte Speicherplatz, der von einem Stripe auf der Festplatte in Anspruch genommen wird, wobei kein
Paritätslaufwerk eingeschlossen ist. Beispiel: Ein Stripe hat 64 KB Festplattenspeicherplatz und 16 KB Daten auf jeder Festplatte
im Stripe. In diesem Fall beträgt die Blockgröße 64 KB und die Größe des Stripe-Elements 16 KB.
● Stripe-Element – Ein Stripe-Element ist ein Teil eines Stripes, welcher sich auf einer einzigen physischen Festplatte befindet.
● Größe des Stripe-Elements – Der Speicherplatz, den ein Stripe-Element auf der Festplatte in Anspruch nimmt. Beispiel: Ein Stripe hat
64 KB Festplattenspeicherplatz und 16 KB Daten auf jeder Festplatte im Stripe. In diesem Fall beträgt die Größe des Stripe-Elements
16 KB und die Blockgröße 64 KB.
● Parität – Parität bezeichnet redundante Daten, die unter Verwendung eines Algorithmus in Verbindung mit Striping aufrechterhalten
werden. Wenn einer der gestripten Festplatten ausfällt, können die Daten mithilfe des Algorithmus anhand der Paritätsinformationen
rekonstruiert werden.
● Bereich – Ein Bereich ist eine RAID-Technik, mit der Speicherplatz von Gruppen physischer Festplatten in einer virtuellen RAID 10, 50,
oder 60 Festplatte kombiniert wird.
Managing storage devices
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