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RAID 5

Erklärung und Berechnung RAID 0, 1, 5, 6 und 10

Ein RAID ist ein Verbund aus mehreren Festplatten, mit dem Ziel, die Datensicherheit und/oder die Geschwindigkeit der Datenübertragung zu erhöhen.

Dabei kann aber das RAID ein vollwertiges Backup auf andere Speichermedien nicht ersetzen. Schließlich werden hier alle Änderungen sofort geschrieben. Somit können versehentliche oder durch Schadsoftware verursachte Schäden nicht wieder rückgängig gemacht werden.

RAID 0

Raid 0
RAID 0

Dieses RAID fasst mehrere (min. 2) zu einer großen Festplatte zusammen. Dabei werden die Daten unter den verfügbaren Festplatten verteilt.

Dadurch wird die Schreib- und Lesegeschwindigkeit erheblich gesteigert, leider aber auch die Wahrscheinlichkeit, dass die Daten verloren gehen.

Sobald hier ein Teil des Arrays ausfällt, sind alle darauf gespeicherten Dateien verloren und nicht wiederherstellbar.

Die Berechnung ist aber sehr einfach.
Für unser Beispiel wollen wir 2 HDDs mit jeweils 500 GB zusammenfassen.

Dafür rechnen wir einfach die Kapazitäten der beiden zusammen und erhalten 1 TB:

500 GB + 500 GB = 1000 GB = 1 TB

 

RAID 1

RAID 1
RAID 1

Mit diesem RAID wird ein maximaler Schutz vor Ausfällen einzelner Festplatten (min. 2) erreicht. Hier wird eine 1:1 auf die andere gespiegelt, woraus sich leider auch der grösste Nachteil dieses RAIDs ergibt.

Die maximale Grösse dieses Arrays ergibt sich aus einer und kleinsten Festplatte in dem selben Verbund.

Das heißt, dass bei angenommen 4 Festplatten mit 500 GB  im RAID 1 gerade einmal  500 GB verfügbar sind. Dafür können hier aber 3 von 4 Festplatten gleichzeitig ausfallen.

 

RAID 5

RAID 5
RAID 5

Dieses RAID ist wahrscheinlich das am meisten eingesetzte RAID. Es benötigt mindestens 3 Festplatten und verteilt die Daten ähnlich dem RAID 0 auf verschiedene HDDs. Jedoch wird hier zusätzlich mit Hilfe eines XORs Paritäten berechnet und ebenfalls abwechselnd auf die einzelnen Festplatten verteilt, jedoch nie auf die selbe wie das Original, aus dem die Parität berechnet wurde.

Daher kann hier eine Festplatte ausfallen ohne Datenverlust zu verursachen.
Aufgrund der Berechnungen der Parität und das ggf. Wiederherstellen mit Hilfe der Parität benötigt dieses RAID wesentlich mehr Rechenleistung als die RAIDs 0, 1 und 10.

Für die Berechnung nehmen wir wieder an, dass wir 3 Festplatten mit je 500 GB zusammen schalten möchten. Die verfügbare Kapazität für diese Art Array berechnet sich wie folgt:

(3 - 1) * 500 GB = 1000 GB = 1,0 TB

Hierbei wird eine Festplatte abgezogen, da durch die Paritäten so viel Platz verloren geht, wie eine Festplatte gross ist.

 

RAID 6

RAID 6
RAID 6

RAID 6 ist der grosse Bruder des RAID 5. Die Funktion ist hier die selbe, nur das hier mindestens 4 Festplatten benötigt werden und maximal 2 gleichzeitig ausfallen dürfen.

Dabei wird die Parität auf 2 verschiedenen HDDs verteilt, auf denen aber auch keine der Originaldateien liegen.

Wir nehmen wieder unser Beispiel von oben, nur das wir diesesmal 4 Festplatten benötigen. Die Berechung der Kapazität geschieht sehr ähnlich wie beim 5er:

(4 - 2) * 500 GB = 1000 GB = 1 TB

Ähnlich wie oben, werden die durch die Parität benötigten Festplatten abgezogen. Bei diesem RAID sind es 2 Festplatten.

 

RAID 10

RAID 10
RAID 10

In dieser Gattung der RAIDs werden die Vorteile der 1er und 0er vereint. Dadurch ergibt sich eine höhere Lese- und Schreibgeschwindigkeit sowie Sicherheit. Wie im Bild schon ersichtlich wird, sind mindestens 4 Festplatten nötig.
Es werden bei unserem Beispiel 2 RAID 1 gebildet (Subraid), die wiederum in ein RAID 0 zusammengefasst werden.

Dadurch kann von den beiden Sub-RAIDs jeweils eine Festplatte ausfallen. Fallen jedoch 2 des selben Sub-RAIDS aus, tritt Datenverlust auf.

Die Berechnung mit unserem Beispiel und 500 GB Festplatten erfolgt dabei so:

(4 / 2) * 500 GB = 1000 GB = 1 TB

 

4 x WD RED 4 TB

Storage Server: Mehr Speicher!

Wie es der Name schon sagt, ist ein Storage Server, ein Server mit viel Speicherplatz. Was bis jetzt leider nicht so der Fall war bei mir. Nun habe ich ein paar neue Festplatten verbaut. Die Konfiguration sieht jetzt wie folgt aus:

  • 4 x WD Red, 64MB, 4TB, SATA-3, 24/7 NAS @ RAID5 (11’178 GB) für Daten
  • 1x 500GB WD Green & 1x 650 GB HDD @ RAID1 (466 GB) für sonstige Daten
  • 2x WD Scorpio Black 320 GB @ RAID1 (298 GB) für OS
  • 2x 1 TB Samsung @ RAID1 (931 GB) für VMs via NFS
  • 1x 60 GB OCZ-Vertex 2 (55.89 GB) für temporäre Daten (Netzwerk)

Neu hinzugekommen ist das RAID5 mit den 4 x 4 TB WD RED HDDs. Diese bietet mir 11’178 GB Festplattenspeicher an. Dies sollte für alle Daten locker reichen.Das Raid 1 mit der 500GB WD Green und der 650 GB HDD war mein altes RAID wo alle Daten drauf waren.

Hier noch ein paar Bilder:

4 x WD RED 4 TB
4 x WD RED 4 TB

Super-Speicher: Glas-Festplatte hält 1 Million Jahre

 360 Terabyte: Festplatte aus geschmolzenem Quarz.Im Optoelektronischen Forschungszentrumder Universität Southampton wird derzeit ein Speichermedium für die langfristige Datenaufbewahrung entwickelt. Die 360 Terabyte große Glas-Festplatte soll Daten eine Million Jahre speichern können.
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„Superman Memory“

Das Speichermedium der Zukunft weist Spezifikationen auf, mit denen herkömmliche Festplatten nicht ganz mithalten können. Die Disks bestehen aus geschmolzenem Quarz. Die Ähnlichkeit zu den „Erinnerungs-Kristallen“ aus den Superman-Filmen hat ihnen den Beinamen „Superman Memory“ eingebracht. Jede Disk hat ein Speichervolumen von 360 Terabyte und widersteht Temperaturen von bis zu 1.000 Grad Celsius. Die Wissenschaftler der Universität Southampton und der ebenfalls beteiligten Technischen Universität von Eindhoven sprechen den Quarz-Disks eine Haltbarkeit von einer Million Jahre zu, aber das ist nur ein Anhaltspunkt: Von äußeren Einwirkungen abgesehen ist die Disk theoretisch ewig haltbar. Glas-Festplatte: Wird mit einem Femtosecond-Laser beschrieben.

Ewige Haltbarkeit

Mit einem Femtosekunden-Laser schrieben die Wissenschaftler eine erste, rund 300 Kilobyte große Nachricht in die Nanostrukturen des geschmolzenen Quarzes. „Es ist hochspannend, sich zu überlegen, dass wir das erste Dokument geschaffen haben, das wahrscheinlich die Spezies Mensch überleben wird“, so Projektleiter Peter Kazansky vom Optoelektronischen Forschungszentrum Southampton. „Diese Technologie könnte die letzten Beweise für die menschliche Zivilisation sichern: Es wird nicht alles in Vergessenheit geraten.“ Derzeit suchen die Forscher nach Partnern aus der Industrie, um die Glas-Festplatten in die kommerzielle Produktion zu bringen.Detaillierte Informationen zur neuen Technologie finden Sie im offiziellen Dokument zur Glas-Festplatte 5D Data Storage by Ultrafast Laser Nanostructuring in Glass.
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