RAID-Systeme
Was sind RAID-Systeme?
Ein RAID-System (ursprünglich redundant array of inexpensive disks, heute redundant array of independent disks) dient zur Organisation mehrerer physischer Festplatten eines Computers zu einem logischen Laufwerk, das eine höhere Datensicherheit bei Ausfall einzelner Festplatten und/oder einen größeren Datendurchsatz erlaubt als eine physische Festplatte.
Während die meisten in Computern verwendeten Techniken und Anwendungen darauf abzielen, Redundanzen (das Vorkommen doppelter Daten) zu vermeiden, werden bei RAID-Systemen redundante Informationen gezielt erzeugt, damit beim Ausfall einzelner Komponenten das RAID als Ganzes seine Funktionalität behält.
Der Begriff wurde von Patterson, Gibson und Katz an der University of California, Berkeley in ihrer Arbeit „A Case for Redundant Array of Inexpensive Disks (RAID)“ zum ersten Mal verwendet (frei übersetzt: Redundanter Verbund kostengünstiger Festplatten).
Darin wurde die Möglichkeit untersucht, kostengünstige Festplatten im Verbund als logisches Laufwerk zu betreiben, um die Kosten für eine große (zum damaligen Zeitpunkt teure) Festplatte einzusparen.
Dem gestiegenen Ausfallrisiko im Verbund sollte durch die Speicherung redundanter Daten begegnet werden, die einzelnen Anordnungen wurden als RAID-Level diskutiert.
Die weitere Entwicklung des RAID-Konzepts führte zunehmend zum Einsatz in Serveranwendungen, die den erhöhten Datendurchsatz und die Ausfallsicherheit nutzen, der Aspekt der Kostenersparnis wurde dabei aufgegeben. Die Möglichkeit, in einem solchen System einzelne Festplatten im laufenden Betrieb zu wechseln, entspricht der heute gebräuchlichen Übersetzung: Redundant Array of Independent Disks (Redundante Anordnung unabhängiger Festplatten).
Der Betrieb eines RAID-Systems setzt mindestens zwei Festplatten voraus. Die Festplatten werden gemeinsam betrieben und bilden einen Verbund, der unter mindestens einem Aspekt betrachtet leistungsfähiger ist als die einzelnen Festplatten. Mit RAID-Systemen kann man folgende Vorteile erreichen:
- Erhöhung der Ausfallsicherheit (Redundanz)
- Steigerung der Transferraten (Leistung)
- Aufbau großer logischer Laufwerke
- Austausch von Festplatten und Erhöhung der Speicherkapazität während des Systembetriebes
- Kostenreduktion durch Einsatz mehrerer preiswerter Festplatten
- Hohe Steigerung der Systemleistungsfähigkeit
Die genaue Art des Zusammenwirkens der Festplatten wird durch den RAID-Level spezifiziert. Die gebräuchlichsten RAID-Level sind RAID 0, RAID 1, RAID 5 und RAID 10.
Aus Sicht des Benutzers oder eines Anwendungsprogramms unterscheidet sich ein logisches RAID-Laufwerk nicht von einer einzelnen Festplatte.
PC-basierende Disk Arrays
Diese Betriebssystemabhängigen RAID-Systeme benötigen einen externen RAID-Controller, der in den vorhandenen Server installiert wird. Die Leistungsfähigkeit des Arrays wird ausschließlich von dem eingesetzten RAID-Controller und den ausgewählten Festplatten bestimmt.
Hochwertige RAID-Conroller haben einen namhaften Prozessor mit mindestens 8 MB Cache on Board, sind mit Echtzeit I/O-Analyse mit einstellbaren Cache-Parameter und Flash-ROM für einfache Firmware-Upgrades ausgestattet.
Schaltkreise auf dem Board überwachen die Temperatur und spannung im RAID-Gehäuse, das mittels Softwarelösungen dem System-Operator angezeigt wird.
Plattformunabhängige Disk Arrays
RAID-Systeme mit SCSI zu SCSI sind professionelle Lösungen für mittelgroße Netzwerkumgebungen. Das Array wird an den schon installierten SCSI-Host-Adapter des Servers angeschlossen. Der im Array befindliche SCSI-RAID-Controller übernimmt die kompletten RAID-Funktionen.
Je nach Hersteller und Modell variieren die Einsatzmöglichkeiten und Leistungsmerkmale des RAID-Systems.
Leistungsfähige SCSI zu SCSI Disk Arrays erreichen Datentransferraten von 20 MB/Sek. pro Kanal. Die auf dem Controller integrierten Schaltkreise überwachen und melden Temperatur-Schwankungen und den ausfall von Festplatten. Diese daten werden optisch dem System Operator gemeldet.
Brauche ich noch ein Datensicherung, wenn ich ein RAID besitze?
Obwohl RAID Ihnen erhöhte Sicherheit bietet, bedeutet das nicht...
... dass Sie auf eine Sicherung auf Tapes verzichten sollten!
... dass Bandlaufwerke oder Librarys überflüssig werden!
Denn ein RAID ist keine Datensicherung. Ein RAID kann mehr Datensicherheit bieten, als eine einzelne Festplatte, jedoch können Viren oder Bedienfehler die Daten schneller zerstören, als einem lieb ist.
Lesen Sie hierzu mehr unter "Backup-to-Disk-to-Tape".
Welche RAID-Level gibt es?