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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
WD Black²: Vereint in sich eine vollwertige SSD und eine HDD.

WD Black²: Erste Dual-Festplatte der Welt

WD Black²: Vereint in sich eine vollwertige SSD und eine HDD.
WD Black²: Vereint in sich eine vollwertige SSD und eine HDD.

Western Digital verbindet in der Black² (WD1001X06XDTL) eine vollwertige SSD mit einer Festplatte und erfindet damit die erste Dual-Festplatte der Welt – quasi die Quadratur des Kreises bei Massenspeichern.

Im Prinzip setzt Western Digital auf eine interne 2,5-Zoll-Festplatte mit 1.000 GByte Speicherplatz eine 120-GByte-SSD (20 Nanometer MLC-Flashram) auf. Trotzdem ist die Black² nur 9,5 Millimeter hoch, wiegt 125 Gramm und passt somit in Standard-Notebooks oder All-in-one-PCs. Im Gegensatz zu den üblichen Hybrid-Festplatten ist der SSD-Teil aber nicht versteckt. Sie können beide Massenspeicher als zwei getrennte Laufwerke unter Windows XP, Vista, 7 und 8 nutzen – nicht aber als ein zusammenhängendes Laufwerk (Span-Mode). Apple MacOS X wird derzeit ebenso wenig unterstützt wie Massenspeichertreiber von Nvidia und ASMedia. Auch für den Einsatz in RAID-Systemen und Netzwerkspeichern (NAS) ist die Black² nicht vorgesehen.

WD Black²: Speichert insgesamt 1.120 GByte Daten.
WD Black²: Speichert insgesamt 1.120 GByte Daten.

Die Scheiben der 2,5-Zoll-Festplatte rotieren mit 5.400 U/Min und der Cache beträgt 16 MByte. Für die SSD gibt WD 8 GByte Ersatzspeicher (Overprovisioning) und Transferraten von 350 MByte/s beim Lesen sowie 140 MByte/s beim Schreiben an. HDD und SSD nutzen das SATA-III-Interface gemeinsam.

Wer sein Notebook mit der Black² upgraden will, sollte zum Kit greifen. Dieses enthält neben der Backup-Software auch ein SATA-USB-3.0-Kabel. Damit verbinden Sie die Black² mit Ihrem Notebook und übertragen alle Daten der alten Festplatte auf sie.