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Was ist RAID oder RAIT?

von | 17.Juni 2001

Zuletzt aktualisiert am von ProSoft Redaktion

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Dieser Beitrag wurde aus der Vorgängerversion der ProSoft Knowledge Base übernommen. Er wird im Archiv zur Verfügung gestellt und dient zur Recherche älterer Programmversionen bzw. früherer Fragestellungen.

Die University of California, Berkeley definiert 6 RAID Levels um unterschiedliche Levels einer Disk Array Architektur zu beschreiben
( RAID = Redundant Array of Independent Drives )

Hierbei sagt die Nummer des Levels ( 0-5 ) nichts über höhere Fehlertoleranz oder bessere Performance aus, sondern beschreibt lediglich die unterschiedlichen Möglichkeiten und Fahigkeiten des jeweiligen Levels.

RAID Level 0,1 und 3 sind hierbei am besten für ein Tape RAID bzw. RAIT geeignet ( RAIT = Redundant Array of Independent Tapes ).

Disk RAID Level 0 ( Datenträgersatz / Stripset )

  • Die Daten werden zur Erhöhung des Durchsatzes gleichmäßig auf mehrere Laufwerke verteilt.
    Kein echtes RAID, da keine Redundanz

    • Die Daten werden Byte-(Bit-)weise auf mehrere Festplatten verteilt
    • Die logische Blockgröße wächst hierbei auf das n-fache
    • Zugriff immer auf alle Platten
    • frei skalierbar (theoretisch)
    • hoher Durchsatz bei großen Dateizugriffen
    • schlechter Durchsatz bei kleinen Dateizugriffen
    • Kleine Schreibzugriffe erfordern “Read-Modify-Write” auf allen Laufwerken
    • keine parallelen Zugriffe möglich
    • keine Fehlertoleranz

Tape RAID Level 0

  • Bietet eine hohe Performance für Backup Programme.
  • Hierdurch wird die Datensicherung bis zu 4mal schnell geschrieben als auf einem einzelnen Backup Laufwerk.

Disk RAID Level 1 ( Datenträgerduplizierung / Mirroring )

  • Die Daten werden voll gespiegelt, d. h. zu jedem Daten-Laufwerk gehört ein Spiegel-Laufwerk
  • Der Durchsatz entspricht in der Regel dem eines einzelnen Laufwerkes
    • Die Daten werden 1 : 1 gespiegelt
    • Beim Schreiben Zugriff auf alle Platten
    • frei skalierbar (theoretisch)
    • evtl. erhöhte Seek-Leistung
    • doppelte Anzahl Laufwerke benötigt
    • evtl. nur halbe Schreibleistung (wenn nur 1 Disk-Interface)
    • keine parallelen Zugriffe möglich
    • mit Fehlertoleranz

Tape RAID Level 1

  • Bietet die Möglichkeit, gleichzeitig mehrere Kopien des Backups anzulegen in der Zeit, welches für ein Backup auf einem einzelnen Laufwerk benötigt wird.

Disk RAID Level 3 ( Datenträgersatz / Stripset mit Parität )

  • Die Daten werden Byte-(Bit-)weise auf die Platten verteilt
  • Die logische Blockgröße wächst auf das n-fache
  • Zugriff immer auf alle Platten
  • nur 1 Laufwerk Overhead für beliebig viele Datenlaufwerke
  • frei skalierbar bei Byte-Striping (theoretisch)
  • hoher Durchsatz bei großen Dateizugriffen
  • nicht skalierbar bei Bit-Striping (nur 4, 8 oder evtl. 16 Daten-Platten)
  • sehr schlechter Durchsatz bei kleinen Dateizugriffen
  • kleine Schreibzugriffe erfordern “Read-Modify-Write” auf allen Laufwerken
  • keine parallelen Zugriffe möglich

Tape RAID Level 3

  • Bietet eine hohe Performance für Backup Programme.
  • Durch die zusätzliche Sicherung von Paritätsinformationen auf einem separaten Laufwerk hohe Fehlertoleranz für Sicherung, Lagerung und Restore der Daten.

Die folgenden RAID Levels werden zwar durch den Berkeley Standard definiert, finden jedoch keine Anwendung aufgrund von Einschränkungen ‘by design’ im Zusammenhang mit Tape RAID und der Anforderung an variablen Blockgröße, sowie Geschwindigkeit.

Disk RAID Level 2

  • Dieses Level wird in der Praxis nicht (mehr) verwendet
    • Die Daten werden auf die Daten-Platten verteilt
    • Die logische Blockgröße wächst auf das n-fache
    • Zugriff immer auf alle Platten
    • nicht frei skalierbar
    • festes Verhältnis zwischen der Anzahl der Datenplatten und der
    • Anzahl der Platten für die Redundanz (z. B. 4 : 3)
    • Schreibzugriffe erfordern “Read-Modify-Write” auf allen Laufwerken.
    • keine parallelen Zugriffe möglich

Disk RAID Level 4

  • Die Daten werden (wie bei RAID 0) über mehrere Laufwerke verteilt.
  • Zusätzlich wird eine Art Prüfsumme (= Parity) berechnet und auf dem Parity-Laufwerk gespeichert
  • Bei Ausfall eines Laufwerkes werden dessen Daten mit Hilfe der verbleibenden Laufwerke und des Parity-Laufwerkes wieder rekonstruiert.
    • Die Daten werden Block- bzw. Sektorweise auf die Platten verteilt
    • Die logische Blockgröße wächst auf das n-fache
    • wird in der Praxis nicht verwendet – diente als Basis für RAID 5
    • nur 1 Laufwerk Overhead für beliebig viele Datenlaufwerke
    • frei skalierbar (theoretisch)
    • guter Durchsatz bei großen Dateizugriffen
    • guter Durchsatz bei kleinen und mittleren Lesezugriffen
    • parallele Zugriffe möglich
    • alle Schreibzugriffe erfordern “Read-Modify-Write” auf dem jeweiligen Daten- und dem Parity-Laufwerk
    • Flaschenhals Parity-Laufwerk (bei allen Schreibzugriffen benötigt)

Disk RAID Level 5

  • Die Daten werden (wie bei RAID 0) über mehrere Laufwerke verteilt.
  • Zusätzlich wird eine Art Prüfsumme (=Parity) berechnet.
  • Die Parity-Information wird über alle Laufwerke verteilt d. h. kein dediziertes Parity-Laufwerk
  • Bei Ausfall eines Laufwerkes werden dessen Daten mit Hilfe der verbleibenden Laufwerke wieder rekonstruiert
    • Die Daten werden Block- bzw. Sektorweise auf die Platten verteilt
    • Die logische Blockgröße wächst auf das n-fache
    • Die Parity-Information wird ebenfalls auf alle Platten verteilt
    • nur 1 Laufwerk Overhead für beliebig viele Datenlaufwerke
    • frei skalierbar (theoretisch)
    • guter Durchsatz bei großen Dateizugriffen
    • guter Durchsatz bei kleinen und mittleren Zugriffen
    • parallele Zugriffe möglich
    • alle Schreibzugriffe erfordern “Read-Modify-Write” auf den jeweiligen Datenlaufwerken
    • hoher Controller Overhead für die Berechnung der Parity-Position

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