Was ist Festplattenspiegelung (RAID 1)?

Was ist Festplattenspiegelung (RAID 1)?

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Datenspiegelung, auch RAID 1 genannt, ist das Kopieren von Daten auf zwei, drei oder mehr Festplatten. Festplattenspiegelung ist sehr nützlich für Programme, die hohe Leistung und hohe Verfügbarkeit benötigen (Transaktionsanwendungen, E-Mail, Betriebssysteme). Verschiedene Festplattenspeicher unterstützen auch die Spiegelung von Festplatten, weshalb moderne Speichersysteme als "Festplattenüberwachung" bezeichnet werden sollten. Wenn beide Festplatten gleichzeitig in Betrieb sind, können die Daten von diesen Festplatten gleichzeitig gelesen werden, was die Geschwindigkeit der Lesevorgänge erhöht. Dies führt jedoch zu langsameren Schreibvorgängen, da jeder Schreibvorgang doppelt ausgeführt wird.

Mirroring ist in Disaster-Recovery-Situationen äußerst vorteilhaft, da es eine sofortige Umschaltung auf Backups garantiert, die für den Betrieb unternehmenskritischer Programme benötigt werden. Wenn die primären Festplatten im Array ausfallen oder aus einem anderen Grund versagen, wird der Datenverkehr auf andere gespiegelte oder sekundäre Backups umgeschaltet. Diese Festplatten funktionieren auch in Notfällen, da das Betriebssystem und die Anwendungssoftware zusammen mit den von diesen Anwendungen verwendeten Daten auf den Spiegel kopiert werden.

RAID und seine Stufen

RAID, auch bekannt als Redundant Array of Independent Disks, ist eine Methode zur Gruppierung einzelner physischer Festplatten zu einer größeren Festplatte, die als  RAID-Set bezeichnet wird. Da ein Server für Lese- und Schreibvorgänge auf mehr Spindeln (Festplatten) gleichzeitig zugreifen kann, wird die Leistung verbessert, wenn auf Daten von einer Festplatte mit RAID zugegriffen wird.

RAID-Levels bezeichnen die verschiedenen Arten der Gruppierung von Daten auf Festplatten. Hinter dem Wort RAID steht eine Zahl, die den jeweiligen Level angibt. Die gängigsten Level sind RAID 0, RAID 1, RAID 5 und RAID 6. Der RAID-Level wird in der Regel durch die Anforderungen der auf dem Server laufenden Anwendungen bestimmt.

RAID 0 ist das schnellste, RAID 1 das robusteste und RAID 5 gilt als eine gute Kombination aus beidem.

Kombinationen von RAID-Levels können die Datensicherheit erhöhen. So kann ein Benutzer beispielsweise zwei RAID 0-Sätze erstellen und dann die RAID 0-Sätze zu RAID 1-Sätzen kombinieren. Im Wesentlichen bietet eine solche Kombination sowohl die Leistungsvorteile von RAID 0 als auch die Verfügbarkeitsvorteile von RAID 1.

Es ist wichtig zu beachten, dass nicht alle Hersteller von Disk-Arrays oder RAID-Controllern alle verschiedenen RAID-Levels unterstützen. Vor dem Kauf eines Speichersystems oder eines RAID-Controllers ist es wichtig, die spezifischen Anforderungen Ihres Unternehmens an die Datensicherung und -wiederherstellung sowie die Anwendungsleistung zu ermitteln.

Vergleich zwischen RAID 1 und anderen RAID-Levels

RAID 1 erfordert mindestens zwei physische Laufwerke, da die Daten an zwei Stellen gleichzeitig geschrieben werden. Die Festplatten spiegeln sich im Wesentlichen gegenseitig, so dass beim Ausfall einer Festplatte die andere den Zugriff auf die auf dieser Festplatte gespeicherten Daten übernehmen kann. Die Plattenspiegelung eignet sich für sehr schnelle Lesevorgänge, ist aber beim Schreiben langsamer, da die Daten an zwei Stellen dupliziert werden.

Obwohl die RAID 1-Plattenspiegelung einen umfassenden Datenschutz bietet, der bei einem Ausfall der primären Platte ein Rettungsanker sein kann, ist dieser durch RAID 1 erreichte Grad an Datenschutz nur möglich, wenn die Platte eine Kapazität von 100 % hat.

Das bedeutet, dass Sie, wenn Sie RAID 1-Plattenspiegelung in einem Array verwenden, die doppelte Menge an Speicherplatz benötigen, die Sie installiert haben. 50 % für den aktiven Speicher und 50 % für die Spiegelkopie. Da diese Speichermenge recht teuer sein kann, verwenden nur sehr wenige Unternehmensspeichersysteme RAID 1 und entscheiden sich für die kompakteren und wirtschaftlicheren RAID 5- oder RAID 6-Level.

RAID 1 und RAID 10 sind gespiegelte Arrays, die die Hälfte der verfügbaren Laufwerke für Daten nutzen, aber der Hauptunterschied zwischen ihnen ist die Anzahl der verfügbaren Laufwerke. Während RAID 1 zwei Festplatten verwendet, umfasst RAID 10 mindestens vier und kombiniert RAID 1-Spiegelung mit RAID 0-Striping.

Ein Vergleich von RAID 1 mit RAID 5 ist in erster Linie eine Frage der Leistung und der Kosten. Ein Paar von RAID 1-Laufwerken kann doppelt so viele Lesevorgänge bewältigen wie ein einzelnes Laufwerk. RAID 1 hat den Nachteil, dass für die gleiche Datenmenge doppelt so viel Kapazität benötigt wird (z. B. würden 100 TB 200 TB Kapazität erfordern).

Bei RAID 5 können beim Kauf von fünf Festplatten vier Fünftel der Kapazität genutzt werden, so dass viel weniger zusätzlicher Speicherplatz erforderlich ist. Allerdings kann RAID 5, ebenso wie RAID 6, nicht so schnell wiederhergestellt werden wie RAID 1. Während RAID 1 eine nahezu augenblickliche Datenwiederherstellungszeit (RTO) bieten kann, benötigen RAID 5 und RAID 6 Zeit, bei größeren Kapazitäten sogar eine beträchtliche Zeitspanne.

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