[PROLOG]
Insbesondere wenn es um NAS geht kommt man an dem Begriff "RAID" im Zusammenhang mit Datenträgern nicht vorbei. Viele verbinden diesen Begriff mit "Spiegelung von Festplatten", was aber nur ein Stückchen der Wahrheit ist.
RAID steht für "Redundant Array of Independent Disks" (redundante Anordnung unabhängiger Festplatten) wobei "redundant" für "Ausfallsicherheit" steht. Auch setzen viele ein RAID mit einem Backup gleich, was jedoch eine völlige Fehlinterpretation ist.
Was ist ein RAID und welche Vor- und Nachteile hat es? Das wollen wir hier einmal kurz aufklären.
[ALLGEMEINES]
Ein RAID wird insbesondere in Datenspeichern verwendet um mehrere Datenträger zu bündeln. Je nach Konfiguration schafft man damit in erster Linie Ausfallsicherheit und höhere Geschwindigkeiten oder aber auch einen Verbund der wie eine "riesige" Festplatte wirkt. Die Konfiguration eines RAID wird als "RAID Level" bezeichnet, die die Datenträger auf unterschiedliche Weise bündeln und unterschiedliche Vorteile mit sich bringen. Das Level wird durch eine Zahl hinter "RAID" angegeben, z.B. "RAID 1" für Level 1. Welche Level von einem System unterstützt werden kann variieren, die Gängigsten werden nachfolgend beschrieben.
Ein RAID Verbund muss nicht zwingend aus Datenträgern mit der gleichen Kapazität bestehen, allerdings ist in der Regel die Kapazität des kleinsten Datenträgers ausschlaggebend für die nutzbare Kapazität eines Verbunds. Auch müssen es nicht zwingend Datenträger des gleichen Typs oder Herstellers sein.
[JBOD]
JBOD steht für "Just a Bunch of Disks" (nur ein Haufen Festplatten) und stellt kein RAID dar, auch wenn diese Konfigurationsmöglichkeit oftmals zusammen mit RAID zur Auswahl steht.
Dabei werden mehrere Datenträger gebündelt, sodass sich der Verbund verhält wie ein einziger großer Datenträger, die nutzbare Kapazität ist die Summe der Einzelkapazitäten.
Nachteile:
- keine Ausfallsicherheit (keine Redundanz)
- fällt ein Datenträger aus, sind die Daten dieses Datenträgers verloren, man hat allerdings keinen Einfluss darauf, welche Daten auf welchem Datenträger gespeichert werden. Grundsätzlich kann es sich auch als schwierig erweisen, diesen Verbund nach einem Ausfall eines Datenträgers überhaupt noch auszulesen.
Meine Empfehlung: Finger weg von JBOD!
[RAID 0]
Streng genommen ist auch dies kein RAID, da keine Redundanz vorhanden ist. Hier werden wie bei JBOD auch mehrere Datenträger gebündelt, allerdings werden die Daten "cleverer" auf diese verteilt, sodass auf RAID 0 schneller gelesen und geschrieben werden kann. Die nutzbare Kapazität ist die Summe der Einzelkapazitäten.
Vorteile:
+ schneller als ein Einzeldatenträger oder JBOD
Nachteile:
- keine Ausfallsicherheit (keine Redundanz)
- fällt ein Datenträger aus, sind alle Daten des Verbunds verloren
[RAID 1]
Das ist der Klassiker: Die Daten werden auf zwei oder mehreren Datenträgern gespiegelt, meist werden dabei nur zwei Datenträger verwendet, mehrere sind je nach System auch nicht möglich. Die Spiegelung erfolgt in Echtzeit. Wird eine Datei verändert, so erfolgt dies immer auf allen Datenträgern des Verbunds gleichzeitig. Fällt ein Datenträger aus, bleibt alles funktionsfähig, solange mindestens ein weiterer Datenträger funktioniert. Dieses RAID ist im Lesen schneller als ein Einzeldatenträger, da die Daten parallel von mehreren Datenträgern gelesen werden können.
Vorteile:
+ bietet Ausfallsicherheit (in der Regel bei Ausfall von einem Datenträger)
+ schneller im Lesen als ein Einzeldatenträger
Nachteile:
- Durch die Spiegelung steht nur ein Teil der Gesamtkapazität zur Verfügung, nämlich die Größe des kleinsten Datenträgers.
[RAID 5]
Ein weiterer Klassiker, der zur Anwendung kommt wenn 3 oder mehr Datenträger vorhanden sind. Die Daten werden hierbei nicht gespiegelt, sondern in Echtzeit so auf dem Verbund verteilt, dass die Daten eines Datenträgers auch auf die Restlichen verteilt vorhanden sind. Fällt ein Datenträger aus, werden die Daten von den anderen Datenträgern gelesen. Dieses RAID ist im Lesen und Schreiben schneller als ein einzelner Datenträger und als ein RAID 1, da die Last auf mehrere Datenträger verteilt wird.
Vorteile:
+ bietet Ausfallsicherheit bei Ausfall von einem Datenträger
+ schneller im Lesen und Schreiben als ein Einzeldatenträger oder RAID 1
Nachteile:
- Dadurch, dass alle Daten eines Datenträgers auf die anderen Datenträger verteilt sind, steht nur ein Teil der Gesamtkapazität zur Verfügung, nämlich die Größe des kleinsten Datenträgers mal die Anzahl der Datenträger minus eins [Kapazität x (Anzahl - 1)].
[RAID 6]
Dieses RAID kommt seltener zur Anwendung wenn mindestens 4 Datenträger vorhanden sind und ähnelt dem RAID 5. Hierbei werden die Daten eines Datenträgers allerdings quasi doppelt auf die restlichen Datenträger des Verbunds verteilt. Selbst wenn zwei Datenträger ausfallen, können die Daten von den anderen Datenträgern gelesen werden, sodass alles funktionsfähig bleibt. Im Gegensatz zu RAID 5 ist dieses RAID unter Umständen schneller im Lesen, allerdings langsamer im Schreiben.
Vorteile:
+ bietet Ausfallsicherheit bei Ausfall von bis zu zwei Datenträgern
+ unter Umständen schneller im Lesen als ein RAID 5
Nachteile:
- langsamer im Schreiben als ein RAID 5
- Dadurch, dass alle Daten eines Datenträgers doppelt auf die anderen Datenträger verteilt sind, steht nur ein Teil der Gesamtkapazität zur Verfügung, nämlich die Größe des kleinsten Datenträgers mal die Anzahl der Datenträger minus zwei [Kapazität x (Anzahl - 2)].
[RAID 10]
Hierbei handelt es sich um eine eher selten verwendete Kombination aus RAID 1 und RAID 0. Es werden mindestens 4 Datenträger in einer geraden Anzahl benötigt. Die Hälfte der Datenträger wird zu jeweils einem RAID 1 gebündelt und diese Verbände wiederum zu einem RAID 0.
Vorteile:
+ bietet Ausfallsicherheit bei Ausfall von bis zu zwei Datenträgern, allerdings ausschließlich dann, wenn maximal ein Datenträger aus einem RAID 1 Verbund ausfällt.
+ schneller im Lesen und Schreiben als ein RAID 1, RAID 0 oder Einzeldatenträger.
Nachteile:
- Durch die Spiegelung bei RAID 1 steht hier nur die Hälfte der Gesamtkapazität zur Verfügung.
[EPILOG]
Jedes RAID hat also seine Vor- und Nachteile, je nach Anwendungsfall ist man allerdings mit einem RAID 1 bei zwei Datenträgern oder RAID 5 bei mehr als zwei Datenträgern am besten bedient. In der Regel ist es möglich ein RAID 1 zu einem RAID 5 zu erweitern.
Das Hauptaugenmerk eines RAID ist die Ausfallsicherheit, sodass trotz defektem Datenträger unterbrechungsfrei weiter mit den Daten gearbeitet werden kann. Der defekte Datenträger wird dann einfach zeitnah ersetzt, wodurch der RAID Verbund automatisch wieder neu aufgebaut wird (Rebuild). Bei RAID 1, 5 und 6 ist es auch möglich, einen zusätzlichen Datenträger als Ersatz (Hot-Spare) zu verwenden. Dabei wird ein zusätzlicher Datenträger entsprechend konfiguriert, der unverzüglich und automatisch einen ausgefallenen Datenträger ersetzt.
Ein Backup stellt dies alles nicht dar, da die Daten zeitgleich auf allen Datenträgern verändert, also auch gelöscht oder von einem Virus verschlüsselt werden. Allein die Tatsache, dass sich alle Datenträger in einem System befinden, widerspricht dem Grundsatz eines Backups.
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Vielen Dank an den User tiermutter für diese Anleitung!