Was ist die beste RAID-Konfiguration für Ihren Server?

Hier erfahren Sie es:

• Was ist eine RAID-Konfiguration?

• welche RAID-Konfiguration besser ist

• wenn DiskInternals Ihnen helfen kann

Sind Sie bereit? Lasst uns lesen!

Viele PC-Benutzer steigen auf RAID-Speicher um, weil dies mehr Platz und Sicherheit verspricht. Doch bevor Sie sich der Masse anschließen, sollten Sie sich fragen, was eine RAID-Konfiguration eigentlich ist und warum Sie sie in Betracht ziehen sollten. Schauen wir mal.

Was ist RAID und seine Vorteile?

RAID ist die Abkürzung für Redundant Array of Independent Disks. Es handelt sich um eine Speichertechnologie, die mehr Sicherheit gegen Festplattenausfälle und plötzlichen Datenverlust bietet. Es gibt viele Arten von RAID; um ein RAID zu erreichen, müssen Sie zwei (2) oder mehr Festplatten (HDD oder SSD) haben.

Praktisch bezieht sich die RAID-Konfiguration einfach auf die Kombination von zwei oder mehr HDDs oder SSDs, um ein RAID-Array zu bilden. Mit der RAID-Speichertechnologie haben Sie also eine Menge Speicherplatz, und je nach Art des RAID-Arrays, das Sie einrichten, können Sie auch dann noch auf Ihre Dateien zugreifen, wenn zwei Festplatten im RAID beschädigt werden oder ausfallen.

RAID-Konfiguration

Es gibt verschiedene Arten von RAID-Konfigurationen, und jede davon hat ihre Vor- und Nachteile. Von RAID 0 bis RAID 10 (RAID 1 + 0) haben sie alle spezifische Konfigurationen, die bestimmen, wie die Festplatten im Array funktionieren würden.

Ungeachtet dessen sind RAID-Konfigurationen - unabhängig von der gewählten Konfiguration - effizienter als die Verwendung einer einzelnen Festplatte. Sie können auch Backup-Laufwerke in Ihr RAID-System integrieren, um Daten zu sichern. Außerdem bietet RAID mehr Toleranz und Sicherheit gegen Datenverluste.

Einer der Gründe, warum Benutzer von Windows-Betriebssystemen auf RAID-Konfigurationen umsteigen, ist die höhere Geschwindigkeit, die durch die mehreren Festplatten im RAID-Verbund erreicht wird. Nicht zu vergessen ist die Tatsache, dass Sie mit RAID-Arrays unbegrenzten Speicherplatz für Ihre großen Daten und Geschäftsdateien erreichen können.

Allerdings können RAID-Arrays auch ausfallen, und wenn Sie nicht aufpassen, können Sie Ihre wichtigen Dateien trotzdem verlieren. Ja, kein System und keine Technologie ist zu 100 % unfehlbar. Die Einrichtung eines RAID-Speichers macht also routinemäßige Datensicherungen nicht überflüssig; RAID ersetzt nicht die Notwendigkeit regelmäßiger Backups.

Auch mit RAID müssen Sie Ihre Dateien und Daten regelmäßig sichern; es gibt Anwendungen, mit denen Sie das kostenlos tun können (z. B. DiskInternals RAID Recovery).

Übliche RAID-Konfigurationen

In Bezug auf Redundanz, Leistung und Festplattenkapazität sind nicht alle RAID-Konfigurationen gleich.

RAID 0, RAID 1, RAID 5 und RAID 10 sind einige der häufigsten RAID-Level. Dies ist eine sehr grundlegende TLDR-Tabelle. Lesen Sie weiter, um einen detaillierteren Blick auf die Vor- und Nachteile jedes Levels zu werfen.

RAID 0

Bei RAID 0 werden die Daten auf Blockebene über alle Festplatten im Verbund verteilt. Sie werden eine verbesserte Lese- und Schreibgeschwindigkeit feststellen, insbesondere bei größeren Dateien, da die Daten über mehrere Festplatten verteilt sind. Dies ist darauf zurückzuführen, dass das Array in der Lage ist, einen Block auf allen Festplatten des Arrays gleichzeitig zu lesen oder zu schreiben. Infolgedessen wird die Leistung wahrscheinlich mit der Anzahl der Festplatten des Arrays skalieren.

Die maximale Anzahl von Festplatten in einem RAID 0 wird durch die Anzahl der von Ihrem RAID-Controller unterstützten Festplatten und die Anzahl der auf Ihrem System verfügbaren Laufwerkseinschübe begrenzt. Da RAID 0 die Speicherblöcke über alle Festplatten des Arrays verteilt, führt jeder Festplattenausfall zum Verlust des gesamten Arrays. Folglich steigt die Wahrscheinlichkeit eines Datenverlusts aufgrund eines Festplattenausfalls mit der Anzahl der Festplatten im Array. Für Produktionssysteme wird der Einsatz eines RAID 0 nicht empfohlen.

Kapazität: VD = (C * n) | VirtualDisk = ( Kapazität einer Platte * Anzahl der Festplatten )

I/O-Leistung: Deutlich verbesserte Lese- und Schreibleistung

Fehlertoleranz: Keine, erhöhtes Ausfallrisiko, das mit der Anzahl der Festplatten im Array skaliert

Vorteile:

• Leistungssteigerung bei Lese- und Schreibvorgängen

• Es wird kein Platz verschwendet, da das gesamte Volumen der einzelnen Festplatten für die Speicherung einzigartiger Daten verwendet wird.

Benachteiligungen

• Es gibt keine Redundanz/Duplikation von Daten. Wenn eine der Festplatten ausfällt, sind die gesamten Daten verloren.

RAID 1

Bei RAID 1 werden die Daten auf zwei Laufwerken auf Blockebene repliziert. Ihr RAID-Controller schreibt jedes Mal, wenn ein Datenblock in das Speichersubsystem geschrieben wird, den identischen Datenblock auf beide Festplatten und bietet so Fehlertoleranz, wenn eine der Festplatten ausfällt. Infolgedessen sind die E/A-Leistungsmerkmale etwas geringer als bei einer einzelnen Festplatte, aber etwa doppelt so schnell wie bei einer einzelnen Festplatte. Da die Daten auf beiden Festplatten gespiegelt sind, muss der RAID-Controller, wenn er Daten schreiben will, dies auf beiden Laufwerken tun; wenn er jedoch Daten lesen muss, kann er gleichzeitig zwei verschiedene Lesevorgänge von beiden Festplatten erfassen.

Da die Daten über beide Festplatten im Array gespiegelt werden, kann eine der beiden Festplatten ausfallen, während die andere funktionsfähig bleibt, und das Array fällt nicht aus. HINWEIS: Während die meisten hardwarebasierten RAID-Controller nur zwei Festplatten in einem RAID-1-Array verarbeiten können, können bestimmte Software-RAID-Systeme und -Controller mehr unterstützen. Die Schreibleistung nimmt mit zunehmender Anzahl der Festplatten deutlich ab, während die Leseleistung mit der Anzahl der Festplatten steigt.

Kapazität: VD = (C * n) / n | VirtualDrive = ( Kapazität einer Festplatte * Anzahl der Festplatten ) / Anzahl der Festplatten

I/O Performance: Etwas geringere Schreibleistung bei fast doppelter Leseleistung

Fehlertoleranz: n / n

Vorteile:

• Daten können im Falle eines Festplattenfehlers wiederhergestellt werden

• Erhöhte Leistung bei Lesevorgängen

Benachteiligungen

• Langsame Schreibleistung

• Durch die Duplizierung von Daten wird Platz verschwendet, was die Kosten pro Speichereinheit erhöht.

RAID 5

RBei AID 5 werden die Daten auf jeder Festplatte des Arrays auf Blockebene gestrippt, während gleichzeitig Paritätsdaten berechnet werden, die auf die Festplatten des Arrays verteilt werden, um die Fehlertoleranz zu erhöhen. In einem RAID 5-Array ist ein Paritätssatz über das gesamte Array verteilt, so dass der Ausfall einer Festplatte im Array nicht zum Ausfall des gesamten Arrays führt. Der vom Array angebotene Rohspeicherplatz entspricht der Gesamtkapazität aller Festplatten abzüglich der Kapazität einer Festplatte, da die verteilte Parität die Paritätsinformationen für die Informationen einer Festplatte bereitstellen muss.

Das ist auch der Grund, warum für RAID 5 mindestens drei Festplatten erforderlich sind. Die E/A-Leistung von RAID 5 ist bei Lese- und Schreibvorgängen besser, aber die Schreibvorgänge skalieren nicht so linear wie bei RAID 0, da der RAID-Controller die Paritätsberechnung durchführen und die daraus resultierenden Paritätsdaten speichern muss. HINWEIS: Obwohl einige Software-RAID-Lösungen RAID 5 anbieten, raten wir davon ab, dies in einer Produktionsumgebung zu tun, da alle Paritätsberechnungen von der CPU Ihres Servers durchgeführt werden müssen und nicht von einem speziellen Hardware-Controller, der für die Beschleunigung dieser Berechnungen entwickelt wurde.

Kapazität: VD = ( C * n ) - C | VirtualDrive = ( Kapazität einer Platte * Anzahl der Platten ) - Kapazität einer Platte

I/O Leistung: Verbesserte Lese- und Schreibleistung

Fehlertoleranz: n - 1

Vorteile:

• Alle Vorteile von RAID 4 plus erhöhte Schreibgeschwindigkeit und bessere Datenredundanz

Benachteiligungen

• Kann nur einen einzigen Festplattenausfall verkraften

RAID 10

RAID 10 ist ein verschachteltes Array, das aus RAID 0- und RAID 1-Sets besteht; mit anderen Worten, es ist ein RAID-Array, das aus mehreren RAID-Arrays besteht. Infolgedessen werden einige der Leistungsmerkmale von RAID 0 und RAID 1 in diesem RAID-Level kombiniert. Sowohl die Lese- als auch die Schreib-E/A-Leistung wird erhöht, und dies hängt von der Anzahl der Festplatten im Array ab. Die Anzahl der Festplatten im Array skaliert die Leseleistung, während die Anzahl der RAID 1-Sets im Array die Schreibleistung skaliert.

Ein RAID 10 mit vier Festplatten verfügt beispielsweise über zwei RAID 1-Sets, die dann Teil eines RAID 0 sind, wodurch die Leseleistung fast viermal so hoch ist wie die einer einzelnen Festplatte im Array und die Schreibgeschwindigkeit fast doppelt so hoch wie die einer einzelnen Festplatte. Dieser RAID-Level bietet ein fantastisches Gleichgewicht aus Geschwindigkeit und Fehlertoleranz. Es ist möglich, dass die Hälfte der Festplatten in einem Array ausfällt, ohne dass das Array ausfällt. Das liegt daran, dass eine Festplatte in jedem RAID-1-Satz ausfallen kann, ohne dass der gesamte RAID-Satz ausfällt.

Auf Grund dieser Eigenschaften werden Sie feststellen, dass die Mindestanzahl an Festplatten vier beträgt und die Gesamtzahl der Festplatten eine gerade Zahl sein muss, so dass Sie die Anzahl der Festplatten im Array paarweise erhöhen müssen. Obwohl die benötigte Anzahl von Festplatten im Vergleich zur nutzbaren Rohkapazität geringer ist, bietet dieser RAID-Level die höchste Gesamtleistung und Fehlertoleranz. Dies ist eine ausgezeichnete Wahl für Datenbanken mit vielen zu lesenden Daten oder gemischten Arbeitslasten.

Kapazität: VD = (C * n) / n | VirtualDrive = ( Kapazität einer Festplatte * Anzahl der Festplatten ) / Anzahl der Festplatten

I/O-Leistung: Verbesserte Schreibleistung bei stark verbesserter Leseleistung

Fehlertoleranz: n / 2

Vorteile:

• Sehr schnelle Leistung

• Redundanz und Fehlertoleranz

Benachteiligungen

• Die Kosten pro Speichereinheit sind hoch, da die Daten gespiegelt werden.

RAID Array

Lassen Sie sich davon nicht verwirren; RAID-Konfigurationen werden üblicherweise als RAID-Arrays bezeichnet; die Begriffe werden austauschbar verwendet. Ein RAID-Array bezieht sich auf eine Gruppe von synchronisierten Festplatten (HDDs oder SSDs), die auf eine bestimmte Weise konfiguriert sind. Beliebte RAID-Arrays sind 5, 1, 0, 10 und andere.

Daten-Striping und Spiegelung

Obwohl es viele RAID-Arrays/Konfigurationen gibt, lassen sie sich im Grunde alle in zwei Kategorien einteilen: Striping und Mirroring. Einige RAID-Arrays setzen auf Daten-Striping - die Verteilung Ihrer Daten auf mehrere Laufwerke, um die Geschwindigkeit und Effizienz zu verbessern, während andere Ihre Daten über die synchronisierten Laufwerke "spiegeln".

Spiegeln bedeutet, dass Ihre Daten repliziert und auf mehr als einem Laufwerk im Array gespeichert werden. Selbst wenn ein Laufwerk im Array ausfällt, können Sie also auf die Dateien auf einem anderen Laufwerk (im Array) zugreifen, auf das die Dateien gespiegelt wurden. Diese RAID-Methode trägt zur Verbesserung der Redundanz und der Datensicherheit bei.

Parität

Die Parität kommt ins Spiel, wenn Sie ein komplexeres Windows-RAID-Array einrichten, das mehrere Systeme umfassen würde. Die Konfigurationsmethode "Parität" bezieht sich auf den Fehlerprüfungscode; er kann entweder einem Laufwerk im Array zugeordnet oder über mehrere Laufwerke im Array verteilt sein. Viele Leute mögen diese RAID-Konfiguration nicht, weil sie langsamer ist.

Was ist die beste RAID-Konfiguration?

Jeder Mensch hat seine eigenen Vorlieben; was für Sie das Beste ist, muss für andere nicht das Beste sein. Diese RAID-Konfigurationen sind jedoch die gängigsten, die viele Menschen aus bestimmten Gründen bevorzugen.

Es gibt zwei Haupttypen von RAIDs: Software-RAIDs und Hardware-RAIDs; bei Software-RAIDs wird keine physische Festplatte als RAID-Controller verwendet, aber bei Hardware-RAIDs muss ein physischer Festplatten-Controller in das Motherboard des Servers eingebaut werden, um die Leistung zu verbessern.

Die Auswahl der besten RAID-Konfigurationen hängt auch von der Anzahl der Festplatten ab, die im RAID-Verbund verwendet werden müssen. RAID 0 ist am einfachsten einzurichten, birgt aber ein höheres Risiko von Festplattenausfällen. In ähnlicher Weise bietet RAID 1 Redundanz gegen Laufwerksausfälle, verspricht aber keine verbesserte Effizienz.

Wenn Sie hohe Effizienz und Redundanz benötigen, sollten Sie 5 oder 10 in Betracht ziehen; diese RAID-Konfigurationen bieten starke Redundanz und hohe Effizienz.

Beispiele für Konfigurationen

Hier erfahren Sie, wie Sie die gängigsten RAID-Konfigurationen/Arrays - RAID5 und RAID10 - einrichten können.

Konfiguration eines RAID 5-Laufwerksarrays

Um RAID 5 einzurichten, benötigen Sie mindestens 3 Festplatten, wobei es sich um HDDs oder SSDs handeln kann. Die Konfiguration unterstützt Datenstripping und verspricht eine höhere Effizienz. Nachfolgend finden Sie eine Anleitung zur Einrichtung von RAID 5 unter Windows OS.

• Vergewissern Sie sich, dass die Laufwerke, die Sie für die Erstellung des RAID 5-Arrays verwenden möchten, alle an den Computer angeschlossen sind.

• Öffnen Sie die Seite Windows-Einstellungen und gehen Sie zur Registerkarte System.

• Navigieren Sie zur Registerkarte "Speicher", achten Sie auf den Abschnitt "Weitere Speichereinstellungen" und klicken Sie auf "Speicherbereiche verwalten"./li>

• Wählen Sie nun im neuen Pop-up-Fenster "Neuen Pool und Speicherplatz erstellen" und klicken Sie auf "Ja", wenn Sie dazu aufgefordert werden.

• Wählen Sie die Laufwerke, die Sie für das Array verwenden möchten.

• Geben Sie die erforderlichen Informationen sorgfältig unter der Überschrift Name und Laufwerksbuchstabe ein.

• Wenn Sie zum Abschnitt "Ausfallsicherheit" gelangen, klicken Sie auf das Dropdown-Menü und wählen Parität.

• Geben Sie unter "Größe" eine beliebige Kapazität Ihrer Wahl ein.

• Klicken Sie abschließend auf "Speicherplatz erstellen", um die Einrichtung des RAID-5-Arrays abzuschließen.

Konfigurieren eines RAID 10-Laufwerks-Arrays

RAID 10 bedeutet eigentlich RAID 1 + RAID 0 (und nicht RAID 10(ten), wie es scheinen mag). RAID 10 bietet mehr Effizienz und Datensicherheit. Es unterstützt sowohl Stripping als auch Mirroring; im Grunde genommen würden Sie ein RAID 1-Array, das Stripping unterstützt, und ein RAID 0-Array, das Mirroring unterstützt, einrichten, um ein RAID 10-Setup zu bilden.

Das heißt, dass Sie für diese Konfiguration mindestens 4 Festplatten benötigen; mindestens zwei 2 Festplatten für die RAID 1-Einrichtung und die anderen 2 für die RAID 0-Einrichtung. Im Folgenden finden Sie die Schritte, die Sie befolgen müssen - sie entsprechen den Schritten zur Erstellung eines RAID 5 (siehe oben):

• Vergewissern Sie sich, dass alle Laufwerke, die Sie für die Erstellung des RAID10-Arrays verwenden möchten, an den Computer angeschlossen sind.

• Öffnen Sie die Seite Windows-Einstellungen und gehen Sie zur Registerkarte System.

• Navigieren Sie zur Registerkarte "Speicher", achten Sie auf den Abschnitt "Weitere Speichereinstellungen" und klicken Sie auf "Speicherbereiche verwalten".

• Wählen Sie nun im neuen Pop-up-Fenster "Neuen Pool und Speicherplatz erstellen" und klicken Sie auf "Ja", wenn Sie dazu aufgefordert werden.

• Wählen Sie die Laufwerke, die Sie für das RAID10-Array verwenden möchten.

• Geben Sie die erforderlichen Informationen sorgfältig unter der Überschrift Name und Laufwerksbuchstabe ein.

• Wenn Sie zum Abschnitt "Ausfallsicherheit" gelangen, klicken Sie auf das Dropdown-Menü und wählen Sie Two-Way Mirror.

• Geben Sie unter "Größe" eine beliebige Kapazität Ihrer Wahl ein.

• Klicken Sie auf "Speicherplatz erstellen", um die Einrichtung des ersten RAID-Arrays abzuschließen.

Wiederholen Sie diese Schritte, um das/die andere(n) gespiegelte(n) Laufwerkspaar(e) zu erstellen, das/die Sie dem Array hinzufügen möchten, und folgen Sie dann den folgenden Schritten:

• Öffnen Sie die Windows Datenträgerverwaltung (drücken Sie die Windows-Taste + X).

• Sie finden die beiden gespiegelten Paare, die Sie erstellt haben, im unteren Bereich des Fensters; klicken Sie mit der rechten Maustaste auf das erste Paar und wählen Sie Volume löschen, um die Dateisysteme zu löschen.

• Führen Sie dasselbe für das zweite Laufwerk durch.

• Klicken Sie nun mit der rechten Maustaste auf eines der gewünschten Laufwerkspaare in Ihrem Array und wählen Sie New Striped Volume.

• Wählen Sie in dem neuen Pop-up-Fenster die anderen gespiegelten Paare aus und klicken Sie auf Weiter.

• Konfigurieren Sie die Einstellungen und klicken Sie auf Weiter, überprüfen Sie dann Ihre Auswahl und klicken Sie auf Fertig stellen.

Weniger verbreitete RAID-Konfigurationen

Neben 0, 1, 5 und 10 gibt es noch viele andere RAID-Typen. Natürlich erfordern diese RAIDs spezifische Konfigurationen und bieten einzigartige Vorteile. Zu den RAIDs gehören 3, 4, 01 und andere.

RAID 2

Eine weitere Konfiguration auf RAID-Standardniveau, die sehr schnelle Datenübertragungsgeschwindigkeiten bietet, ist RAID 2. Bei RAID 2 werden die Festplatten so synchronisiert, dass sie alle zur gleichen Zeit den Index erreichen, indem sie von einem zentralen Controller in der gleichen Winkelausrichtung gedreht werden. Jedes aufeinanderfolgende Bit wird mit Hilfe des Bit-Level-Striping, das bei RAID 2 verwendet wird, auf einer eigenen Festplatte abgelegt. Die Hamming-Code-Parität, ein Fehlerkorrekturcode (ECC), der bitübergreifend berechnet und unabhängig auf mindestens einer Festplatte gespeichert wird, wird verwendet.

RAID 3

RAID 3 ist ein RAID-Setup, bei dem die von einem RAID-Controller erzeugten Informationen zusammen mit den Daten entfernt werden, anstatt sie auf einem Paritätslaufwerk zu speichern.

Da die Paritätsinformationen auf einem anderen Laufwerk gespeichert werden, hat RAID 3 Schwierigkeiten, ein hohes Volumen an kleinen Datenanforderungen zu bewältigen. Anwendungen, die lange sequenzielle Datenübertragungen benötigen, wie Musikstreaming, Grafik- und Videobearbeitung, sind besser für RAID 3 geeignet./p>

RAID 4

Ähnlich wie bei RAID 0 werden bei RAID 4 die Daten auf mehrere Laufwerke verteilt. Um Redundanz zu gewährleisten, werden zusätzlich Paritätsinformationen für jede Festplatte separat auf einem eigenen Laufwerk gespeichert. Die Paritätsplatte in der Abbildung unten ist Platte 4, die die Paritätsblöcke Ap, Bp, Cp und Dp enthält. Daher können die Daten unter Verwendung der Paritätsinformationen der ausgefallenen Platte wiederhergestellt werden, wenn eine der Platten betroffen ist. Im Vergleich zu RAID 1 wird der Speicherplatz hier effektiver genutzt, da die Paritätsinformationen viel weniger Platz benötigen als die Replikation des Laufwerks. Da alle Paritätsdaten auf eine einzige Platte geschrieben werden, die einen Engpass darstellt, wird die Schreibleistung schlecht. Wie wir gleich noch sehen werden, bietet RAID 5 eine Lösung für dieses Problem.

RAID 5E

RAID 5E ist RAID 4 recht ähnlich, nur dass die Paritätsinformationen nicht auf einer separaten Festplatte gespeichert werden, sondern auf alle Laufwerke verteilt sind. Dies hat zwei Vorteile: Erstens gibt es keinen Engpass mehr, da die Paritätsbelastung auf alle Laufwerke verteilt ist, und zweitens besteht keine Gefahr, dass die Datenredundanz verloren geht, da nur eine Festplatte alle Paritätsinformationen speichert. Erfahren Sie, wie Sie RAID-Konfiguration wiederherstellen.

Schlussfolgerung

In diesem Artikel wird klar und deutlich erklärt, was Sie über RAIDs wissen sollten und wie Sie die gängigsten RAID-Typen einrichten.

Dieser Artikel erklärt die RAID-Konfigurationen, die Einrichtung der gebräuchlichsten RAID-Array-Typen und wie Sie verhindern können, dass Ihre Arrays ausfallen. Außerdem werden in diesem Artikel die besten Möglichkeiten zur Sicherung der Daten Ihrer RAIDs und zur Wiederherstellung verlorener Dateien im Falle eines Datenverlusts vorgeschlagen.