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RAID

Stichpunkte

Allgemein
	Ein RAID-System (Abk
	51...) 3.11 RAID 1.5 3.12 Matrix RAID 3.13 RAIDn 4 Vergleich der Varianten 5 Siehe auch 6 Weblinks [Bearbeiten]
	Redundant Array of Independent Disks) dient zur Organisation mehrerer physikalischer Festplatten eines Computers zu einem leistungsfÃ¤higen bzw. sicheren logischen Laufwerk. Inhaltsverzeichnis showTocToggle("Anzeigen"
	"Verbergen") 1 Funktion 2 Geschichte 3 Die RAID-Levels im Einzelnen 3.1 JBOD: Festplattenverbund 3.2 RAID 0: Beschleunigung ohne Fehlertoleranz/Redundanz (engl. striping) 3.3 RAID 1: Spiegelung (engl. mirroring) 3.4 RAID 2 3.5 RAID 3 3.6 RAID 4 3.7 RAID 5: Performance + ParitÃ¤t 3.8 RAID 6 3.9 RAID 7 3.10 Kombinations-RAIDS (RAID 10
	01
	15
Funktion
	RAID-Systeme erfordern bei der Einrichtung durch Systemverwalter mehr Aufwand
	wÃ¤hrend sie sich fÃ¼r Benutzer nicht von herkÃ¶mmlichen Massenspeichern unterscheiden und kÃ¶nnen durch Controller mit RAID-FunktionalitÃ¤t (Hardware-RAID) oder auf konventionellen Controllern mit speziellen Treibern (Software-RAID) realisiert werden.
	Leistung und/oder KapazitÃ¤t von Massenspeichern erhÃ¶hen
	Durch die Verwendung von RAID-Systemen kann man die Betriebssicherheit
	Dazu gibt es verschiedene MÃ¶glichkeiten
	die man als RAID-Levels definiert hat
	Die MÃ¶glichkeiten fehlertoleranter Systeme sind standardisiert und zu verschiedenen Levels zusammengefasst
	Diese Levels werden als RAID bezeichnet
	logischer Laufwerke Dem RAID steht das JBOD gegenÃ¼ber
	Sie reprÃ¤sentieren verschiedene Kombinationen aus Leistung
	bei dem zwar mehrere Festplatten innerhalb eines Computers eingebaut werden
	aber keine logische Anordnung (Array) erstellt wird. [Bearbeiten]
	ZuverlÃ¤ssigkeit und Kosten
	d. h. durch Zusammenschaltung mehrerer Festplatten erhÃ¤lt man eine: ErhÃ¶hung der Datensicherheit (Redundanz) Steigerung der Transferraten (Performanz) Aufbau groÃŸer
Geschichte
	1987 verÃ¶ffentlichten D
	AP
	atterson
	GG
	ibson und RH
	Katz von der University of California
	um die langsamen Plattenzugriffe zu beschleunigen und die MTBF (Mean time between failures) zu erhÃ¶hen
	USA einen Vorschlag
	Berkeley
	Dazu sollten die Daten auf vielen kleineren (billigeren) Platten anstatt auf wenigen groÃŸen (teuren) abgelegt werden
	Deshalb hies die frÃ¼here Schreibweise auch "Arrays of Inexpensive Disks" (heute Independent)
	als Gegenzug zu den damaligen SLEDs (Single Large Expensive Disk)
	Die Varianten Raid-0 und Raid-6 wurden erst spÃ¤ter von der Industrie geprÃ¤gt
	bestehend aus etwa 50 Herstellern. [Bearbeiten]
	Seit 1992 erfolgt eine Standardisierung durch das RAB (RAID Advisory Board)
Die RAID-Levels im Einzelnen
	[Bearbeiten]
JBOD: Festplattenverbund
	Bei JBOD (engl
	Just a Bunch Of Disks = dt. nur ein BÃ¼ndel Platten) werden â€“ wie bei RAID 0 â€“ mehrere Festplatten zusammengeschlossen
	Im Gegensatz zu RAID 0 bietet JBOD aber keinen Performance-Gewinn
	DafÃ¼r kann man Festplatten unterschiedlicher GrÃ¶ÃŸe ohne Speicherverlust miteinander kombinieren (Beispiel: eine 10 GB-Festplatte und eine 30 GB-Festplatte ergeben in einem JBOD eine virtuelle 40 GB Festplatte
	wÃ¤hrend in einem RAID 0 nur 20 GB (2 x 10 GB) angesprochen werden kÃ¶nnten)
	solange sie komplett auf der funktionierenden Platte liegen
	Der Ausfall einer Platte fÃ¼hrt zu Datenverlust
	jedoch wÃ¤re es mÃ¶glich einen Teil der Daten wieder zu restaurieren
	JBOD ist weder einer der nummerierten RAID-Levels
	noch bietet es Redundanz
	Man kann es aber durchaus als entfernten Verwandten von RAID 0 betrachten
	die der Summe der KapazitÃ¤ten aller verwendeten Platten entspricht. [Bearbeiten]
	JBOD macht aus mehreren Festplatten eine einzige Partition einer KapazitÃ¤t
RAID 0: Beschleunigung ohne Fehlertoleranz/Redundanz (engl. striping)
	indem mehrere Festplatten zusammengeschlossen werden und Schreiboperationen auf allen parallel durchgefÃ¼hrt werden (striping)
	RAID 0 bietet gesteigerte Transferraten
	dass die zu schreibenden Daten zunÃ¤chst auf die Caches der verschiedenen Platten verteilt werden und jede einzelne Platte so weniger zu tun hat
	Die Performance-Steigerung (insbesondere bei sequentiellen Zugriffen) beruht darauf
	Umgekehrt wird auch der Lesevorgang beschleunigt
	Die Zugriffszeiten sind dagegen bestenfalls auf dem Niveau einer einzelnen Festplatte
	jeweils nur auf einer Platte liegen
	FÃ¤llt jedoch eine der Festplatten durch einen Defekt aus
	lassen sich die Daten nicht mehr rekonstruieren
	aus denen der RAID-Controller nachher die ursprÃ¼ngliche Datei zusammensetzt
	da die Teildaten
	Streng genommen ist dies gar kein RAID
	da es keine Redundanz gibt
	der Defekt einer Festplatte aber schon zum Totalausfall fÃ¼hrt
	Die Wahrscheinlichkeit von Datenverlust ist bei RAID 0 mit 2 Festplatten doppelt so groÃŸ
	da sich die Defektwahrscheinlichkeit entsprechend der Festplattenanzahl vervielfacht
	wie bei einem gewÃ¶hnlichen Computer mit nur einer Festplatte
	RAID 0 ist demzufolge nur in Computersystemen zu empfehlen
	bei denen Datensicherheit kaum von Bedeutung ist. [Bearbeiten]
RAID 1: Spiegelung (engl. mirroring)
	RAID 1 bietet die volle Redundanz der gespeicherten Daten
	Die Daten werden auf (mindestens) zwei Festplatten jeweils in identischer Form gespeichert (engl. mirroring)
	kann die andere weiterhin die Daten liefern
	FÃ¤llt eine der beiden gespiegelten Platten aus
	Besonders fÃ¼r Realtime-Anwendungen ist das unverzichtbar
	RAID 1 bietet eine hohe Ausfallsicherheit
	Zum Totalverlust der Daten fÃ¼hrt erst der Ausfall beider (aller) Platten
	da es zu einer Verdopplung der Festplattenzahl fÃ¼hrt. [Bearbeiten]
	RAID 1 wird meist nur bei kleinen Servern eingesetzt
RAID 2
	RAID 2 spielt in der Praxis keine Rolle
	Die Daten werden hierbei in Bitfolgen fester GrÃ¶ÃŸe zerlegt und mittels eines Hamming-Codes auf grÃ¶ÃŸere Bitfolgen abgebildet
	was prinzipiell einen hohen Durchsatz erlaubt
	Die einzelnen Bits des Hamming-Codeworts werden dann Ã¼ber einzelne Platten gestripet
	dass die Anzahl der Platten ein Vielfaches der Hamming-CodewortlÃ¤nge sein muss. [Bearbeiten]
	Ein Nachteil ist jedoch
RAID 3
	RAID 3 ist inzwischen fast vom Markt verschwunden
	Hierbei werden die Nutzdaten byteweise Ã¼ber einzelne Festplatten gestripet
	die sich durch XOR-VerknÃ¼pfung aus den einzelnen Datenbytes ergibt
	Auf einer zusÃ¤tzlichen Festplatte wird die sogenannte ParitÃ¤tsinformation gespeichert
	RAID 3 ist aus zwei GrÃ¼nden ineffizient: zum einen stellt die dedizierte ParitÃ¤tsfestplatte einen Flaschenhals dar
	wie sie in den RAID-Levels 4 und 5 realisiert sind. [Bearbeiten]
	zum anderen werden in modernen Systemen Ein-/Ausgabe-Operationen mit grÃ¶ÃŸeren BlockgrÃ¶ÃŸen bis hin zu mehreren Megabytes aus Performance-GrÃ¼nden bevorzugt
RAID 4
	Es werden ebenfalls ParitÃ¤tsinformationen berechnet
	die auf eine dedizierte Festplatte geschrieben werden
	die geschrieben werden
	was die Gemeinsamkeit zu RAID 5 ausmacht
	Allerdings sind die Einheiten
	grÃ¶ÃŸere Chunks und nicht einzelne Bytes
	wird statt RAID 4 fast immer RAID 5 bevorzugt. [Bearbeiten]
	Wegen der fest definierten ParitÃ¤tsplatte
	die wie bei RAID 3 einen Flaschenhals darstellt
RAID 5: Performance + ParitÃ¤t
	RAID 5 bietet sowohl gesteigerte Performance als auch Redundanz und ist damit die beliebteste RAID-Variante
	DarÃ¼ber hinaus ist es die kostengÃ¼nstigste MÃ¶glichkeit
	Daten auf mehr als 2 Festplatten mit Redundanz zu speichern
	Es werden mindestens 3 Platten benÃ¶tigt
	Bei n Platten sind (n-1)/n der GesamtkapazitÃ¤t nutzbar; das restliche 1/n wird fÃ¼r die ParitÃ¤tsdaten (Redundanz) benÃ¶tigt
	Zum Vergleich: bei RAID 1 lassen sich nur Â½ der realen KapazitÃ¤t wirklich verwenden
	Die Daten werden wie bei RAID 0 auf alle Festplatten verteilt
	Die ParitÃ¤tsinformationen werden jedoch nicht wie bei RAID 4 auf einer Platte konzentriert
	sondern verteilt
	Die Berechnung der ParitÃ¤t erfordert leistungsfÃ¤hige RAID-Controller und fÃ¼hrt beim Schreiben zu leichter bis erheblicher Verminderung der Datentransferrate im Vergleich zu RAID 0
	stehen alle Platten zum parallelen Zugriff zur VerfÃ¼gung
	Da die ParitÃ¤tsinformationen beim Lesen nicht benÃ¶tigt werden
	Bei RAID 5 ist die Datensicherheit beim Ausfall einer Platte gewÃ¤hrleistet! [Bearbeiten]
RAID 6
	verkraftet aber den Ausfall von bis zu zwei Festplatten
	RAID 6 funktioniert Ã¤hnlich wie RAID 5
	sondern zwei Fehlerkorrekturwerte berechnet und so Ã¼ber die Platten verteilt
	Hier werden nicht ein
	so dass Daten und ParitÃ¤tsblÃ¶cke auf unterschiedlichen Platten liegen. [Bearbeiten]
RAID 7
	eine kaum verwendete Variante
	RAID 7
	hat RAID 5 zur Grundlage
	welches die Lese- und Schreiboperationen steuert
	Allerdings lÃ¤uft hierbei im Controller ein lokales Echtzeitbetriebssystem
	RAID 7 unterstÃ¼tzt zusÃ¤tzlich die Verwendung mehrerer ParitÃ¤tsinformationen gemÃ¤ÃŸ RAID 6. [Bearbeiten]
Kombinations-RAIDS (RAID 10, 01, 15, 51...)
	existieren nebst den Levels 0 bis 7 noch "RAID-Kombinationen"
	Obschon die RAID-Level 0
	1 und 5 die weitaus grÃ¶sste Verwendung finden
	Hier wird ein RAID zu einem zweiten RAID nochmal zusammengefasst
	Beispielsweise kÃ¶nnen mehrere Platten zu einem parallelen RAID 0 zusammengefasst werden
	und aus mehreren dieser RAID-0-Arrays z
	B. ein RAID-5-Array gebildet wird
	Man bezeichnet diese Kombinationen dann z
	B. als RAID 05 (0+5)
	Umgekehrt wÃ¼rde ein Zusammenschluss von mehreren RAID-5-Arrays zu einem RAID-0-Array als RAID 50 (oder RAID 5+0) bezeichnet werden
	Auch RAID 1 und RAID 5 Kombinationen sind mÃ¶glich (RAID 15 und RAID 51)
	bei dem je zwei Platten parallel arbeiten und dabei von zwei anderen Platten gespiegelt werden (insgesamt 4 Platten). [Bearbeiten]
	die beliebteste Kombination ist allerdings das RAID 10
RAID 1.5
	Die Firma Highpoint entwickelte zusÃ¤tzlich noch das RAID 1.5
	nicht zu verwechseln mit RAID 15
	deswegen auch die Bezeichnungswahl mit Kommastelle
	Gedacht fÃ¼r Privatanwender kombiniert es die Vorteile von RAID 0 und RAID 1 und sieht sich deshalb als eine Zwischenstufe der RAID-Levels 1 und 2
	was durch keinen anderen "echten" RAID-Level realisierbar wÃ¤re
	Hauptvorteil ist die gleichzeitige Steigerung der Sicherheit und Geschwindigkeit bei nur 2 Festplatten
	Allerdings scheint auch diese LÃ¶sung in der Praxis eher untauglich zu sein [1] (http://www.de.tomshardware.com/storage/20030619). [Bearbeiten]
Matrix RAID
	Im Intel ICH6R- beziehungsweise den ICH6RW-I/O-Baustein ist erstmals eine neue Technologie integriert
	die als "Matrix-RAID" bezeichnet wird
	Sie soll die Vorteile von RAID 0 und RAID 1 auf nur 2 Festplatten vereinen
	Jede der beiden Platten wird vom Controller zu diesem Zweck in 2 Bereiche aufgeteilt
	Ein Bereich wird dann auf die andere Festplatte gespiegelt
	wÃ¤hrend im verbleibenden Bereich die Daten auf beide Platten aufgeteilt werden
	Man kann dann z.B. im ersten Bereich sein "unwichtiges" Betriebsystem und Programme installieren
	um von RAID 0 zu profitieren
	und auf die Redundanz von RAID 1 vertrauen kann
	wÃ¤hrend man im zweiten Bereich dann seine wichtigen Daten abspeichern kann
	Im Falle eines Plattencrashes mÃ¼sste man dann nur sein Betriebsystem und Programme neu aufspielen
	wÃ¤hrend die wichtigen Daten im anderen Festplattenbereich erhalten bleiben. [Bearbeiten]
RAIDn
	einer Tochter von Tandberg Data
	Bei RAIDn handelt es sich um eine Entwicklung der Inostor Corp.
	RAIDn hebt die bisher starre Definition der RAID Level auf
	die ohne Datenverlust ausfallen dÃ¼rfen (m)
	Dieses RAID wird definiert durch die Gesamtzahl der Festplatten (n) sowie die Anzahl der Festplatten
	Als Schreibweise hat sich RAID(n
	m) oder RAID n+m eingebÃ¼rgert
	Aus diesen Definitonen kÃ¶nnen die Kenndaten des RAID wie folgt berechnet werden: Lesegeschwindigkeit = n * Lesegeschwindigkeit der Einzelplatte Schreibgeschwindigkeit = (n - m) * Schreibgeschwindigkeit der Einzelplatte KapazitÃ¤t = (n - m) * KapazitÃ¤t der Einzelplatte Einige spezielle Definitionen wurden wie folgt festgelegt: m = 0 entspricht RAID 0 m = 1 entspricht RAID 5 m = n - 1 entspricht RAID 1 [Bearbeiten]
Vergleich der Varianten
	3) Anzahl Platten 10 10 10 10 10 10 10 NutzkapazitÃ¤t 10 5 8 9 8 4 7 (n-m) Redundanz keine 1x 1x 1x 2x 2x 3x Geschwindigkeit max. n-fach 1-fach erhÃ¶ht erhÃ¶ht erhÃ¶ht erhÃ¶ht erhÃ¶ht [Bearbeiten]
	RAID0 RAID1 RAID2 RAID5 RAID6 RAID51 RAID(10
Siehe auch
	Portal Informatik JBOD Storage Area Network [Bearbeiten]
Weblinks
	WeiterfÃ¼hrende Informationen zu den RAID-Level (http://www.itse-guide.de/artikel/10) Vergleich: Single vs
	Katz (engl.) (http://www-2.cs.cmu.edu/~garth/RAIDpaper/Patterson88.pdf) Vergleich der RAID-Level und weiteres. (http://www.storitback.de/service/raidlevel.html) Informationen zum RAIDn von Inostor (engl.) (http://www.inostor.com/products/products_RAIDn_index.htm) en:Redundant array of independent disks es:RAID fi:RAID (tietotekniikka) fr:Raid it:Redundant array of independent disks ja:RAID nl:RAID pl:RAID (informatyka) pt:RAID sv:RAID
	Raid0 (http://faq.storagereview.com/SingleDriveVsRaid0) (engl.) RAID Informationen von tecchannel.de (http://www.tecchannel.de/hardware/708/index.html) Original-Paper von Patterson
	Gibson

[X] Schliessen

Dieser Artikel basiert auf dem Artikel RAID aus der freien Enzyklopädie wikipedia und steht unter der GNU Lizenz für freie Dokumentation. In der wikipedia ist eine Liste der Autoren verfügbar.

Formatvorlage Ort Schweiz Operating System OS Ptrs FÃ¶rderverein fÃ¼r eine Freie Informationelle Infrastruktur e. V. FÃ¶rderverein Informationstechnik und Gesellschaft e. V. Citratzyklus Stalinismus

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Inhalt Lexikon:

Allgemein

Funktion

Geschichte

Die RAID-Levels im Einzelnen

JBOD: Festplattenverbund

RAID 0: Beschleunigung ohne Fehlertoleranz/Redundanz (engl. striping)

RAID 1: Spiegelung (engl. mirroring)

RAID 2

RAID 3

RAID 4

RAID 5: Performance + ParitÃ¤t

RAID 6

RAID 7

Kombinations-RAIDS (RAID 10, 01, 15, 51...)

RAID 1.5

Matrix RAID

RAIDn

Vergleich der Varianten

Siehe auch

Weblinks