▷ Schlachtzug 0, 1, 5, 10, 01, 100, 50: Erklärung aller Arten

Sicherlich haben wir alle von der Konfiguration von Festplatten in RAID gehört und sie mit großen Unternehmen in Verbindung gebracht, bei denen die Notwendigkeit, die Daten zu replizieren und verfügbar zu machen, von größter Bedeutung ist. Heute haben praktisch alle unsere Motherboards für Desktop-PCs die Möglichkeit, eigene RAIDs zu erstellen.

Inhaltsverzeichnis

Heute werden wir sehen, was RAID-Technologie ist, die nicht nur eine Marke für hochwirksames Anti-Mücken-Spray ist, sondern auch mit Technologie aus der Computerwelt zu tun hat. Wir werden sehen, woraus seine Funktionsweise besteht und was wir damit und mit seinen verschiedenen Konfigurationen tun können. Darin werden unsere mechanischen Festplatten oder SSDs im Mittelpunkt stehen, was auch immer sie sind, die es uns ermöglichen, enorme Mengen an Informationen zu speichern, dank der Laufwerke mit mehr als 10 TB, die wir derzeit finden können.

Sie haben vielleicht auch von Cloud-Speicher und seinen Vorteilen gegenüber Speicher in unserem eigenen Team gehört, aber die Wahrheit ist, dass er geschäftsorientierter ist. Diese zahlen einen Preis für diese Art von Service, der über das Internet und auf Remote-Servern mit fortschrittlichen Sicherheitssystemen und proprietären RAID-Konfigurationen mit hoher Datenredundanz bereitgestellt wird.

Was ist RAID-Technologie?

Der Begriff RAID stammt von "Redundantes Array unabhängiger Festplatten" oder wird auf Spanisch als redundantes Array unabhängiger Festplatten bezeichnet. Mit seinem Namen haben wir bereits eine gute Vorstellung davon, was diese Technologie vorhat. Dies ist nichts anderes als die Erstellung eines Systems zur Datenspeicherung mit mehreren Speichereinheiten, auf die die Daten verteilt oder repliziert werden. Diese Speichereinheiten können entweder mechanische oder HDD-Festplatten, SSD- oder Solid-State-Laufwerke sein.

Die RAID-Technologie ist in Konfigurationen unterteilt, die als Ebenen bezeichnet werden und über die wir unterschiedliche Ergebnisse hinsichtlich der Möglichkeiten zur Informationsspeicherung erzielen können. Aus praktischen Gründen wird ein RAID als einzelner Datenspeicher betrachtet, als wäre es ein einzelnes logisches Laufwerk, obwohl sich darin mehrere physisch unabhängige Festplatten befinden.

Das ultimative Ziel von RAID ist es, dem Benutzer eine größere Speicherkapazität und Datenredundanz zu bieten, um Datenverlust zu vermeiden und schnellere Datenlese- und Schreibgeschwindigkeiten zu erzielen, als wenn wir nur eine Festplatte hätten. Offensichtlich werden diese Funktionen unabhängig voneinander verbessert, je nachdem, welche RAID-Stufe wir implementieren möchten.

Ein weiterer Vorteil der Verwendung eines RAID besteht darin, dass wir alte Festplatten verwenden können, die wir zu Hause haben, und dass wir über die SATA-Schnittstelle eine Verbindung zu unserem Motherboard herstellen können. Auf diese Weise können wir mit kostengünstigen Einheiten ein Speichersystem bereitstellen, in dem unsere Daten vor Ausfällen geschützt sind.

Wo RAIDs verwendet werden

Im Allgemeinen werden RAIDs seit vielen Jahren von Unternehmen verwendet, da ihre Daten von besonderer Bedeutung sind und sie aufbewahrt und ihre Redundanz sichergestellt werden müssen. Diese verfügen über einen oder mehrere Server, die speziell für die Verwaltung dieses Informationsspeichers vorgesehen sind, mit speziell für diese Verwendung entwickelter Hardware und einem Schutzschild gegen externe Bedrohungen, die einen unangemessenen Zugriff auf diese verhindern. In der Regel verwenden diese Lager identische Festplatten in Bezug auf Leistung und Fertigungstechnologie, um eine optimale Skalierbarkeit zu erzielen.

Aber heute können fast alle von uns ein RAID-System verwenden, wenn wir ein relativ neues Motherboard und einen Chipsatz haben, der diese Art von internen Anweisungen implementiert. Wir benötigen nur mehrere Festplatten, die an unseren Basisballen angeschlossen sind, um ein RAID unter Linux, Mac oder Windows zu konfigurieren.

Falls unser Team diese Technologie nicht implementiert, benötigen wir einen RAID-Controller, um das Warehouse direkt von der Hardware aus zu verwalten. In diesem Fall ist das System jedoch anfällig für Ausfälle dieses Controllers, was beispielsweise nicht der Fall ist, wenn wir es über Software verwalten.

Was ein RAID kann und was nicht

Wir wissen bereits, was ein RAID ist und wo es verwendet werden kann, aber jetzt müssen wir wissen, welche Vorteile wir durch die Implementierung eines solchen Systems erzielen und welche anderen Dinge wir damit nicht tun können. Auf diese Weise werden wir nicht in den Fehler geraten, Dinge anzunehmen, wenn sie es wirklich nicht sind.

Vorteile eines RAID

• Hohe Fehlertoleranz: Mit einem RAID können wir eine viel bessere Fehlertoleranz erzielen, als wenn wir nur eine Festplatte haben. Dies wird durch die von uns verwendeten RAID-Konfigurationen bedingt sein, da einige auf Redundanz ausgerichtet sind und andere lediglich auf Zugriffsgeschwindigkeit. Leistungsverbesserungen beim Lesen und Schreiben: Wie im vorherigen Fall gibt es Systeme, die darauf abzielen, die Leistung zu verbessern, indem Datenblöcke in mehrere Einheiten unterteilt werden, damit sie parallel funktionieren. Möglichkeit, die beiden vorherigen Eigenschaften zu kombinieren: RAID-Level können kombiniert werden, wie wir weiter unten sehen werden. Auf diese Weise können wir die Zugriffsgeschwindigkeit einiger und die Redundanz der Daten eines anderen nutzen. Gute Skalierbarkeit und Speicherkapazität: Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass es sich je nach Konfiguration im Allgemeinen um leicht skalierbare Systeme handelt. Darüber hinaus können wir Discs unterschiedlicher Art, Architektur, Kapazität und Alter verwenden.

Was ein RAID nicht kann

• Ein RAID ist kein Mittel zum Datenschutz: RAID repliziert Daten, schützt sie nicht, es handelt sich um zwei sehr unterschiedliche Konzepte. Der gleiche Schaden wird von einem Virus auf einer separaten Festplatte verursacht, als ob er in ein RAID eingegeben worden wäre. Wenn wir kein Sicherheitssystem haben, das es schützt, werden die Daten gleichermaßen offengelegt. Eine bessere Zugriffsgeschwindigkeit ist nicht garantiert: Es gibt Konfigurationen, die wir selbst vornehmen können, aber nicht alle Anwendungen oder Spiele können auf einem RAID gut funktionieren. Oft werden wir keinen Gewinn erzielen, wenn wir zwei Festplatten anstelle von einer verwenden, um Daten auf geteilte Weise zu speichern.

Nachteile eines RAID

• Ein RAID gewährleistet keine Wiederherstellung nach einer Katastrophe: Wie wir wissen, gibt es Anwendungen, die Dateien von einer beschädigten Festplatte wiederherstellen können. Für RAIDs benötigen Sie verschiedene und spezifischere Treiber, die nicht unbedingt mit diesen Anwendungen kompatibel sind. Im Falle eines Ketten- oder Mehrfachplattenfehlers können also nicht wiederherstellbare Daten vorliegen. Die Datenmigration ist komplizierter: Das Klonen einer Festplatte mit einem Betriebssystem ist recht einfach, aber das Ausführen mit einem vollständigen RAID auf ein anderes ist viel komplizierter, wenn wir nicht über die richtigen Tools verfügen. Aus diesem Grund ist das Migrieren von Dateien von einem System auf ein anderes zum Aktualisieren manchmal eine unüberwindliche Aufgabe. Hohe Anschaffungskosten: Die Implementierung eines RAID mit zwei Festplatten ist einfach, aber wenn wir komplexere und redundantere Sets wünschen, werden die Dinge kompliziert. Je mehr Festplatten, je höher die Kosten und je komplexer das System, desto mehr werden wir benötigen.

Welche RAID-Level gibt es?

Nun, wir können heute einige RAID-Typen finden, obwohl diese in Standard-RAID-, verschachtelte und proprietäre Ebenen unterteilt werden. Die am häufigsten für private Benutzer und kleine Unternehmen verwendeten sind natürlich die Standard- und verschachtelten Ebenen, da die meisten High-End-Geräte die Möglichkeit haben, dies ohne zusätzliche Installation zu tun.

Im Gegenteil, die proprietären Ebenen werden nur von den Erstellern selbst verwendet oder die diesen Service verkaufen. Sie sind Varianten derjenigen, die als grundlegend angesehen werden, und wir glauben nicht, dass ihre Erklärung notwendig ist.

Mal sehen, woraus jeder von ihnen besteht.

RAID 0

Das erste RAID, das wir haben, heißt Level 0 oder geteilter Satz. In diesem Fall haben wir keine Datenredundanz, da die Funktion dieser Ebene darin besteht, die gespeicherten Daten auf die verschiedenen Festplatten zu verteilen, die an den Computer angeschlossen sind.

Das Ziel der Implementierung eines RAID 0 besteht darin, eine gute Zugriffsgeschwindigkeit auf die auf den Festplatten gespeicherten Daten bereitzustellen, da die Informationen gleichmäßig auf diese verteilt werden, um bei parallel laufenden Laufwerken gleichzeitig auf mehr Daten zugreifen zu können.

RAID 0 verfügt nicht über Paritätsinformationen oder Datenredundanz. Wenn also eines der Speicherlaufwerke ausfällt, gehen alle darin enthaltenen Daten verloren, es sei denn, wir haben externe Sicherungen für diese Konfiguration durchgeführt.

Um ein RAID 0 durchzuführen, müssen wir auf die Größe der Festplatten achten, aus denen es besteht. In diesem Fall ist es die kleinste Festplatte, die den zusätzlichen Speicherplatz im RAID bestimmt. Wenn wir eine 1-TB-Festplatte und weitere 500 GB in der Konfiguration haben, beträgt die Größe des Funktionssatzes 1 TB, wobei die 500-GB-Festplatte und weitere 500 GB von der 1-TB-Festplatte übernommen werden. Aus diesem Grund ist es ideal, Festplatten derselben Größe zu verwenden, um den gesamten verfügbaren Speicherplatz im entworfenen Set nutzen zu können.

RAID 1

Diese Konfiguration wird auch als Spiegelung oder „ Spiegelung “ bezeichnet und ist eine der am häufigsten verwendeten, um Datenredundanz und gute Fehlertoleranz bereitzustellen. In diesem Fall erstellen wir einen Speicher mit doppelten Informationen auf zwei Festplatten oder zwei Festplattensätzen. Wenn wir Daten speichern, werden sie sofort in ihrer Spiegeleinheit repliziert, um doppelt dieselben Daten zu speichern.

In den Augen des Betriebssystems haben wir nur eine Speichereinheit, auf die wir zugreifen können, um die darin enthaltenen Daten zu lesen. Sollte dies jedoch fehlschlagen, werden die Daten automatisch auf dem replizierten Laufwerk durchsucht. Es ist auch interessant, die Geschwindigkeit des Lesens von Daten zu erhöhen, da wir die Informationen gleichzeitig von den beiden Spiegeleinheiten lesen können.

RAID 2

Diese RAID-Ebene wird nur wenig verwendet, da sie im Wesentlichen darauf basiert , verteilten Speicher auf mehreren Festplatten auf Bitebene bereitzustellen. Aus dieser Datenverteilung wird wiederum ein Fehlercode erstellt und in Einheiten gespeichert, die ausschließlich für diesen Zweck bestimmt sind. Auf diese Weise können alle Festplatten im Lager überwacht und synchronisiert werden, um Daten zu lesen und zu schreiben. Da die Festplatten derzeit bereits über ein Fehlererkennungssystem verfügen, ist diese Konfiguration kontraproduktiv und das Paritätssystem wird verwendet.

RAID 3

Diese Einstellung wird derzeit auch nicht verwendet. Es besteht aus der Aufteilung der Daten auf Byte-Ebene in die verschiedenen Einheiten, aus denen das RAID besteht, mit Ausnahme einer Einheit, in der Paritätsinformationen gespeichert sind, um diese Daten beim Lesen verbinden zu können. Auf diese Weise verfügt jedes gespeicherte Byte über ein zusätzliches Paritätsbit, um Fehler zu identifizieren und Daten bei Verlust eines Laufwerks wiederherzustellen.

Der Vorteil dieser Konfiguration besteht darin, dass die Daten auf mehrere Festplatten aufgeteilt sind und der Zugriff auf Informationen sehr schnell ist, ebenso wie es parallele Festplatten gibt. Um diesen RAID-Typ zu konfigurieren , benötigen Sie mindestens 3 Festplatten.

RAID 4

Es geht auch darum, die Daten in Blöcken zu speichern, die auf die Festplatten im Speicher aufgeteilt sind, wobei einer von ihnen die Paritätsbits speichern kann. Der grundlegende Unterschied zu RAID 3 besteht darin, dass bei Verlust eines Laufwerks die Daten dank der berechneten Paritätsbits in Echtzeit rekonstruiert werden können. Es zielt darauf ab, große Dateien ohne Redundanz zu speichern, aber die Datenaufzeichnung ist langsamer, gerade weil diese Paritätsberechnung jedes Mal durchgeführt werden muss, wenn etwas aufgezeichnet wird.

RAID 5

Wird auch als paritätsverteiltes System bezeichnet. Dieser wird heute häufiger verwendet als Level 2, 3 und 4, insbesondere auf NAS-Geräten. In diesem Fall werden die Informationen in Blöcke unterteilt gespeichert, die auf die Festplatten verteilt sind, aus denen das RAID besteht. Es wird aber auch ein Paritätsblock generiert, um Redundanz zu gewährleisten und die Informationen für den Fall einer Beschädigung einer Festplatte rekonstruieren zu können. Dieser Paritätsblock wird in einer anderen Einheit als die Datenblöcke gespeichert, die an dem berechneten Block beteiligt sind. Auf diese Weise werden die Paritätsinformationen auf einer anderen Platte gespeichert als die Datenblöcke.

In diesem Fall benötigen wir außerdem mindestens drei Speichereinheiten, um die Datenredundanz mit Parität sicherzustellen, und ein Ausfall wird jeweils nur für eine Einheit toleriert. Wenn zwei gleichzeitig unterbrochen werden, verlieren wir die Paritätsinformationen und mindestens einen der beteiligten Datenblöcke. Es gibt eine RAID 5E- Variante, bei der eine Ersatzfestplatte eingesetzt wird, um die Zeit für die Datenwiederherstellung zu minimieren, wenn einer der Hauptfehler auftritt.

RAID 6

RAID ist im Grunde eine Erweiterung von RAID 5, bei der ein weiterer Paritätsblock hinzugefügt wird, um insgesamt zwei zu erstellen. Die Informationsblöcke werden erneut in verschiedene Einheiten unterteilt, und auf die gleiche Weise werden die Paritätsblöcke auch in zwei verschiedenen Einheiten gespeichert. Auf diese Weise ist das System tolerant gegenüber dem Ausfall von bis zu zwei Speichereinheiten. Folglich benötigen wir bis zu vier Laufwerke, um ein RAID 6E bilden zu können. In diesem Fall gibt es auch eine Variante von RAID 6e mit dem gleichen Ziel wie RAID 5E.

Verschachtelte RAID-Level

Wir haben die 6 grundlegenden RAID-Ebenen hinter uns gelassen, um in die verschachtelten Ebenen einzutreten. Wie wir annehmen können, handelt es sich bei diesen Ebenen im Grunde genommen um Systeme mit einer Haupt-RAID-Ebene, die jedoch wiederum andere Unterebenen enthalten, die in einer anderen Konfiguration arbeiten.

Auf diese Weise gibt es verschiedene RAID-Schichten, die gleichzeitig die Funktionen der Basisebenen ausführen und so beispielsweise die Fähigkeit zum schnelleren Lesen mit RAID 0 und die Redundanz von RAID 1 kombinieren können.

Mal sehen, welche heute am häufigsten verwendet werden.

RAID 0 + 1

Es kann auch unter dem Namen RAID 01 oder Partition Mirror gefunden werden. Es besteht im Wesentlichen aus einer Hauptebene vom Typ RAID 1, die die Funktionen zum Replizieren der in einer ersten Unterebene gefundenen Daten in einer zweiten ausführt. Im Gegenzug wird es ein untergeordnetes RAID 0 geben, das seine eigenen Funktionen ausführt, dh die Daten auf verteilte Weise unter den darin enthaltenen Einheiten speichert.

Auf diese Weise haben wir eine Hauptebene, die die Spiegelfunktion ausführt, und Unterebenen, die die Datenteilungsfunktion ausführen. Auf diese Weise werden die Daten bei einem Ausfall einer Festplatte perfekt im anderen Spiegel-RAID 0 gespeichert.

Der Nachteil dieses Systems ist die Skalierbarkeit. Wenn wir eine zusätzliche Festplatte auf einer Unterebene hinzufügen, müssen wir dies auch auf der anderen tun. Darüber hinaus können wir aufgrund der Fehlertoleranz auf jeder Unterebene eine andere Festplatte oder auf derselben Unterebene zwei Festplatten beschädigen, jedoch keine anderen Kombinationen, da wir Daten verlieren würden.

RAID 1 + 0

Nun, wir wären im umgekehrten Fall, es wird auch RAID 10 oder Mirror Division genannt. Jetzt haben wir eine Hauptebene vom Typ 0, die die gespeicherten Daten auf die verschiedenen Unterebenen aufteilt. Gleichzeitig werden wir mehrere Unterebenen vom Typ 1 haben, die für die Replikation der Daten auf den darin enthaltenen Festplatten zuständig sind.

In diesem Fall können wir aufgrund der Fehlertoleranz alle Festplatten in einer Unterebene mit Ausnahme einer unterbrechen, und es muss mindestens eine fehlerfreie Festplatte in jeder der Unterebenen verbleiben, um keine Informationen zu verlieren.

RAID 50

Auf diese Weise können wir natürlich einige Zeit damit verbringen, RAID-Kombinationen zu ermöglichen, die komplizierter sind, um maximale Redundanz, Zuverlässigkeit und Geschwindigkeit zu erreichen. Wir werden auch RAID 50 sehen, eine Hauptebene in RAID 0, die die Daten von den als RAID 5 konfigurierten Unterebenen mit ihren jeweiligen drei Festplatten trennt.

In jedem RAID 5-Block haben wir eine Reihe von Daten mit der entsprechenden Parität. In diesem Fall kann eine Festplatte in jedem RAID 5 ausfallen und die Integrität der Daten sicherstellen. Wenn sie jedoch häufiger ausfallen, gehen die dort gespeicherten Daten verloren.

RAID 100 und RAID 101

Wir können aber nicht nur einen zweistufigen Baum haben, sondern auch drei, und dies ist der Fall bei RAID 100 oder 1 + 0 + 0. Es besteht aus zwei Unterebenen von RAID 1 + 0, die wiederum durch eine Hauptebene auch in RAID 0 geteilt sind.

Auf die gleiche Weise können wir ein RAID 1 + 0 + 1 haben, das aus mehreren RAID 1 + 0-Unterebenen besteht, die von einem RAID 1 als Hauptniveau reflektiert werden. Die Zugriffsgeschwindigkeit und Redundanz sind sehr gut und sie bieten eine gute Fehlertoleranz, obwohl die zu verwendende Festplattenmenge im Vergleich zur Verfügbarkeit von Speicherplatz beträchtlich ist.

Nun, hier dreht sich alles um die RAID-Technologie und ihre Anwendungen und Funktionen. Jetzt hinterlassen wir Ihnen einige Tutorials, die auch für Sie nützlich sein werden

Wir hoffen, dass diese Informationen hilfreich waren, um besser zu verstehen, was ein RAID-Speichersystem ist. Wenn Sie Fragen oder Anregungen haben, lassen Sie diese bitte im Kommentarfeld.