PowerEdge: Was sind die verschiedenen RAID-Level und ihre Spezifikationen?
Summary: Entdecken Sie die verschiedenen RAID-Level – RAID 0, 1, 5, 6 und 10 – die in Dell PowerEdge-Servern implementiert sind. Erfahren Sie mehr über ihre Konfigurationen, Vorteile und ihre Auswirkungen auf Datenredundanz und Performance. ...
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Instructions
RAID ist eine Datenspeicher-Virtualisierungstechnologie, die mehrere Festplattenkomponenten zu einer einzigen logischen Einheit kombiniert, um Datenredundanz und/oder Leistungsverbesserung zu erreichen.
Daten werden auf verschiedene Weise über die Laufwerke verteilt, die je nach erforderlichem Redundanz- und Leistungsniveau als RAID-Level bezeichnet werden. Die verschiedenen Schemata oder Datenverteilungslayouts werden als RAID gefolgt von einer Zahl benannt, z. B. RAID 0 oder RAID 1. Jedes Schema oder RAID-Level bietet eine unterschiedliche Ausgewogenheit zwischen den Hauptzielen:
Zuverlässigkeit, Verfügbarkeit, Leistung und Kapazität
RAID-Level, die höher als RAID 0 sind, bieten Schutz vor nicht behebbaren Sektorlesefehlern und vor Ausfällen ganzer Festplatten.
Warnung: Die RAID-Technologie ist keine Backup-Lösung. Die gute, alte Methode der Datensicherung lässt sich dadurch nicht ersetzen.
Inhaltsverzeichnis:
1. RAID-Level
|
Klasse |
Striping |
Mirroring |
Parität |
Festplattenausfall |
Minimum |
Details |
|
X |
|
|
0 |
2 |
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|
|
X |
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1 |
2 |
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X |
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X |
1 |
3 |
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|
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X |
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X |
2 |
4 |
RAID 5 + ein weiterer Paritätsblock |
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X |
X |
|
1 pro Spiegelsatz |
4 |
RAID 0 + RAID 1 |
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|
RAID 50 |
X |
|
X |
|
6 |
RAID 0 + RAID 5 |
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RAID 60 |
X |
|
X |
|
8 |
RAID 0 + RAID 6 |
2. RAID-Begriffe
Ermöglicht das Schreiben von Daten auf mehrere Festplatten statt auf eine Festplatte RAID 0 unterteilt jeden Festplattenspeicherplatz in 64-KB-Stripes. Diese Stripes sind in einer sich wiederholenden Reihenfolge ineinander verschachtelt. Der Teil des Stripes auf einer einzelnen Festplatte wird als Stripe-Element bezeichnet.
Beispiel: In einem System mit vier Festplatten, das nur RAID 0 verwendet, wird Segment 1 auf Festplatte 1 geschrieben, Segment 2 wird auf Festplatte 2 geschrieben usw. RAID 0 verbessert die Leistung, da auf mehrere Festplatten gleichzeitig zugegriffen wird, bietet jedoch keine Datenredundanz (Abbildung 1 (nur in englischer Sprache)).
Abbildung 1: RAID 0
- Fehlertoleranz – Keine
- Vorteil: Verbesserte Leistung, zusätzlicher Storage
- Nachteil – Sollte nicht für kritische Daten verwendet werden Datenverlust tritt bei jedem Laufwerksausfall auf.
Mit RAID 1 werden Daten, die auf ein Laufwerk geschrieben werden, gleichzeitig auf ein anderes Laufwerk geschrieben. Wenn eine Festplatte ausfällt, kann der Inhalt der anderen Festplatte verwendet werden, um das System auszuführen und die ausgefallene Festplatte neu aufzubauen.
Der Hauptvorteil von RAID 1 besteht in der hundertprozentigen Datenredundanz. Da der Inhalt der Festplatte auf eine zweite Festplatte geschrieben wird, kann das System den Ausfall einer Festplatte verkraften. Beide Festplatten enthalten immer dieselben Daten. Beide Festplatten können als betriebsbereite Festplatte fungieren (Abbildung 2 (nur in englischer Sprache)).
Hinweis: Gespiegelte Festplatten verbessern die Leseleistung durch Leselastenausgleich.
Abbildung 2: RAID 1
- Fehlertoleranz – Festplattenfehler, Ausfall eines einzelnen Laufwerks
- Vorteil - Hohe Leseleistung, schnelle Wiederherstellung nach Laufwerksausfall, Datenredundanz
- Nachteil – hoher Festplattenoverhead, begrenzte Kapazität
Paritätsdaten sind redundante Daten, die erstellt werden, um innerhalb gewisser RAID-Level Fehlertoleranz zu bieten. Wenn ein Laufwerk ausfällt, verwendet der Controller die Paritätsdaten, um Nutzerdaten neu zu generieren.
Paritätsdaten sind für RAID 5, 6, 50 und 60 vorhanden. Die Paritätsdaten werden auf alle Festplatten im System verteilt. Wenn eine einzelne Festplatte ausfällt, kann sie aus der Parität und den Daten auf den verbleibenden Festplatten wiederhergestellt werden.
- RAID-Level 5 kombiniert die verteilte Parität durch Festplatten-Striping. Siehe unten (Abbildung 3 (nur in englischer Sprache)). Parität bietet Redundanz für einen Festplattenausfall ohne Duplizierung des Inhalts ganzer Festplatten.
- RAID-Level 6 kombiniert die duale verteilte Parität durch Festplatten-Striping. Siehe unten (Abbildung 4 (nur in englischer Sprache)). Diese Stufe der Parität ermöglicht zwei Festplattenausfälle ohne Duplizierung des Inhalts ganzer Festplatten.
RAID 5
Abbildung 3: RAID 5
- Fehlertoleranz – Festplattenfehler, einzelne Festplattenausfälle
- Vorteil: Effiziente Nutzung der Laufwerkskapazität, hohe Leseleistung, mittlere bis hohe Schreibleistung
- Nachteil – mittlere Auswirkung bei Festplattenausfall, längere Neuerstellung aufgrund von Paritätsneuberechnung
RAID 6
Abbildung 4: RAID 6
- Fehlertoleranz – Festplattenfehler, Ausfälle von zwei Festplatten
- Vorteil - Datenredundanz, hohe Leseleistung
- Nachteil: Verringerung der Schreibleistung aufgrund von doppelten Paritätsberechnungen, zusätzliche Kosten aufgrund von zwei Festplattenäquivalenten, die für Parität aufgewendet werden
RAID 10 erfordert die Zusammenarbeit von zwei oder mehr gespiegelten Sätzen. Es werden mehrere RAID 1-Sätze in Form eines einzelnen Arrays kombiniert. Daten werden mittels Striping über alle gespiegelten Laufwerke verteilt.
Da jedes Laufwerk in RAID 10 gespiegelt wird, entsteht keine Verzögerung, weil keine Paritätsberechnung durchgeführt wird.
Diese RAID-Strategie toleriert den Verlust von mehreren Laufwerken, solange zwei Laufwerke desselben gespiegelten Paares nicht ausfallen. RAID 10-Volumes bieten einen hohen Datendurchsatz und vollständige Datenredundanz (Abbildung 5 (nur in englischer Sprache)).
Da jedes Laufwerk in RAID 10 gespiegelt wird, entsteht keine Verzögerung, weil keine Paritätsberechnung durchgeführt wird.
Diese RAID-Strategie toleriert den Verlust von mehreren Laufwerken, solange zwei Laufwerke desselben gespiegelten Paares nicht ausfallen. RAID 10-Volumes bieten einen hohen Datendurchsatz und vollständige Datenredundanz (Abbildung 5 (nur in englischer Sprache)).
Abbildung 5: RAID 10
- Fehlertoleranz – Festplattenfehler, ein Festplattenausfall pro gespiegeltem Satz
- Vorteil: Hohe Leseleistung, unterstützt die größte RAID-Gruppe von 192 Laufwerken
- Nachteil - Am teuersten
3. Videos
a. Einführung in RAID-Konzepte
b. Verständnis von RAID-Levels
c. Verständnis der Parität
d. Verständnis von Streifengröße, Blockbreite und Blockgröße
Affected Products
PowerEdgeArticle Properties
Article Number: 000128635
Article Type: How To
Last Modified: 03 Feb 2025
Version: 6
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