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RAID – Festplattenverbund zur redundanten Datenspeicherung

Für jeden größeren Betrieb, aber auch bei der Nutzung zu Hause, stellt der Verlust digitaler Daten einen erheblichen Schaden dar. Regelmäßige Backups können dabei helfen, produzierte Daten zu sichern. Doch es gibt auch ein Speicherkonzept für IT-Landschaften, das die Datensicherheit allgemein erhöhen kann und die Zugriffs- und Verarbeitungsgeschwindigkeit auf Daten verbessert.

RAID - redundante Datenspeicherung

RAID-Controller organisieren den Festplattenverbund

Mit Hilfe von RAID (Redundant Array of Independent Disk), sprich der redundanten Anordnung unabhängiger Festplatten, ist genau dies möglich. Das RAID-Speichersystem ermöglicht es, einem Datenverlust, der beispielsweise im Falle einer defekten Festplatte eintritt, vorzubeugen und durch Teilung von Datenpaketen die Lese- und Speichergeschwindigkeit eines Systems deutlich zu steigern.

Im Rahmen eines RAID-Systems werden mindestens zwei Festplatten mittels eines RAID-Controllers zu einem oder mehreren großen logischen Laufwerken zusammengefasst und bedient. Für das System, innerhalb dessen die Laufwerke betrieben werden, macht das allerdings keinen Unterschied. Es erkennt die verschiedenen Festplattenverbünde als ein Speichermedium beziehungsweise mehrere große Speichermedien mit besonderen Fähigkeiten und bedient diese auch so.

Was bedeutet redundante Speicherung?

Wie der Name bereits vermuten lässt, geht es bei einem RAID um die redundante, also mehrfache Speicherung von Daten. Das heißt vereinfacht, dass Daten, die gesichert werden sollen, auf den verschiedenen Festplatten mehrfach gespeichert werden.

Dieser Vorgang erhöht den Schutz vor Datenverlust merklich. Wenn eine der verwendeten Festplatten defekt sein sollte, existiert noch mindestens ein zweites Speichermedium, auf dem die identischen Daten vorhanden sind.

RAID-0 – 100% mehr Geschwindigkeit

In diesem Zusammenhang müssen allerdings verschiedene RAID-Level mit verschiedenen Vor- und Nachteilen unterschieden werden. Insgesamt gibt es fünf häufig verwendete Konzepte:

Von einem RAID-0-Level redet man, wenn es sich um mindestens zwei verwendete Festplatten handelt, bei denen die Steigerung der Geschwindigkeit im Vordergrund steht. Hier werden die zu speichernden Datenpakete im Speicherprozess einfach in zwei Hälften aufgeteilt, welche jeweils auf unterschiedlichen Festplatten gespeichert werden.

Dadurch kann die Schreibgeschwindigkeit um 100% gesteigert werden, allerdings sind die Daten beim Ausfall verloren, da jede Platte nur einen Teil des Gesamtdatenpakets besitzt. Somit ist ein RAID-Level 0 streng genommen nicht redundant.

RAID-1 – Die einfache Datensicherung

Bei einem RAID-Level 1 sieht das schon anders aus. Der Fokus liegt klar auf dem Ausfallschutz. Ähnlich wie beim RAID-0-Level besteht das RAID-1-Level aus mindestens zwei Festplatten, die idealerweise gleich groß sind. Über den RAID-Controller werden die Daten auf beide Festplatten gespeichert.

So ist der Inhalt beider Festplatten identisch und die Daten sind bei einem Festplattenausfall gesichert. Logischerweise empfiehlt es sich in einem solchen Fall, dass die defekte Platte schnellstmöglich ausgetauscht wird, um die redundante Datensicherung weiterhin optimal zu gewährleisten.

RAID-5 – Unterstützung durch Parity-Daten

Eine weitere, beliebte Lösung ist das RAID-Level 5. Es besteht aus mindestens drei Festplatten, die genauso wie beim RAID-0-Level befüllt werden: die zu speichernden Datenpakete werden in Teile aufgeteilt, welche auf den verschiedenen Festplatten gespeichert werden. Zusätzlich werden im RAID-5-Level allerdings auch Parity-Daten gespeichert. Diese dienen der Kontrolle, ob es bei der Übertragung und Speicherung Verluste gab und helfen bei der Wiederherstellung.

Auch hier sind die Daten bei einem Festplattenausfall gesichert. Sollten allerdings zwei oder mehrere Datenträger ausfallen, sind auch hier die Daten verloren.

RAID-6 – Mindestens vier Festplatten

RAID-6 startet bei mindestens vier Festplatten. Hier werden zwei Speichermedien als Datensicherungsmedien verwendet. Ansonsten läuft das System von RAID-6 ähnlich wie beim RAID-5-Modell. Die Datenpakete werden wieder aufgeteilt, allerdings auch auf die beiden Sicherungsfestplatten. Dadurch kann es den gleichzeitigen Ausfall von zwei Festplatten verkraften.

RAID-10 – Performance und Datensicherheit

Ein RAID-Level 10 benötigt hingegen mindestens vier Festplatten und ist eine Mischung aus Level 0 und 1: Datenpakete werden zunächst, gemäß Level 0, in zwei Teile aufgeteilt. Diese Teile werden dann jeweils auf eine Festplatte gespeist, die ihren Inhalt, genauso wie in Level 1, auf eine zweite, parallele Festplatte spiegelt.

Dieses System hat zwei Vorteile. Zum einen ist eine redundante Speicherung gewährleistet, die den Ausfall von zwei (allerdings nur zwei bestimmten) Festplatten bewältigen kann. Zum anderen ist die Schreib- und Lesegeschwindigkeit nicht so beeinträchtigt wie noch auf Level 6.

RAID-0RAID-1RAID-5RAID-6RAID-10
Mindestanzahl Laufwerke22344
DatensicherheitNicht sicherAusfall 1 LaufwerkAusfall 1 LaufwerkAusfall 2 LaufwerkeAusfall 2 Laufwerke
LeistungHochMittelNiedrigNiedrigMittel
Kapazität100 %50 %67 – 94 %50 – 88 %50 %
ProHohe SchreibgeschwindigkeitGuter Schutz für geringen AufwandKompromiss zwischen Datenschutz, Verfügbarkeit und LeistungBis zu zwei Laufwerke dürfen ausfallenBis zu zwei Laufwerke dürfen ausfallen, gute Performance
ContraNicht redundantTeuer, Redundanz verbraucht Hälfte der KapazitätLangsame RekonstruktionGeringe GesamtleistungTeuer

RAID ist kein Ersatz für Backups

Um das geeignete RAID für das eigene Unternehmensnetzwerk zu finden, müssen die Vor- und Nachteile der verschiedenen RAID-Level mit den Anforderungen und Gegebenheiten der individuellen IT-Landschaft abgewogen werden.
Bei allen augenscheinlichen Vorteilen eines RAIDs sollte jedoch klar sein: Ein RAID kann niemals ein Backup ersetzen! Es hilft zwar bei der Datensicherung und im Falle eines Festplattenausfalls, allerdings ist ein RAID auch nicht vor Software-Fehlern oder Viren sicher. Wenn fehlerhafte Daten innerhalb eines Systems existieren oder sich eine schädliche Software einnistet, werden auch diese Elemente auf allen Datenträgern innerhalb eines RAIDS gespeichert.

Weitere Informationen zu RAID:

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