RAID Level

In diesem Artikel möchte ich auf die gebräuchlisten RAID Level eingehen. Diese sind unabhängig davon in welchem RAID Typ (Hardware RAID, Software RAID, etc.) sie implementiert werden. Alle Level bauen darüber hinaus auf die grundlegenden RAID Prinzipien auf.

JBOD

JBOD ist im eigentlichen Sinne kein RAID, wird allerdings oft in diesem Zusammenhang erwähnt. Die Abkürzung steht für Just a Bunch Of Disks, auf deutsch: einfach ein paar Platten. Ein JBOD bietet weder verbesserte Lese-/Schreibleistung noch Datensicherheit, sondern fasst Platten für den Anwender einfach zusammen, so dass sie wie eine große Platte aussehen.

Nicht RAID Level: JBOD
Darstellung des Nicht RAID Level JBOD
Merkmal Eigenschaft
Zugriffszeit entspricht einer Festplatte
Übertragungsrate entspricht einer Festplatte
Schreibleistung entspricht einer Festplatte
Ausfallrisiko entspricht einer Festplatte
Gesamtkapazität Summe der Kapazität aller Festplatten

RAID Level 0

RAID 0 ist nichts anderes als einfaches Striping. Die Daten werden abwechselnd auf mindestens 2 Festplatten geschrieben – optimalerweise ist die Anzahl der Platten gerade.

RAID Level 0
Darstellung des RAID Level 0
Merkmal Eigenschaft
Zugriffszeit entspricht einer Festplatte
Übertragungsrate Kummulierte Übertragungsrate aller Platten im Verbund
Schreibleistung Kummulierte Schreibleistung aller Platten im Verbund
Ausfallrisiko Ausfallrisiko einer Platte multipliziert mit Anzahl aller Platten im Verbund
Gesamtkapazität Summe der Kapazität aller Festplatten

RAID Level 1

RAID 1 ist die Umsetzung von einfachem Mirroring – 2 Platten sind hierfür mindestens notwendig – optimalerweise ist die Anzahl der Platten gerade. Die Daten werden wie bei RAID Prinzipien: Mirroring beschrieben, auf alle Platten im Verbund kopiert.

RAID Level 1
Darstellung des RAID Level 1
Merkmal Eigenschaft
Zugriffszeit entspricht einer Festplatte
Übertragungsrate entspricht einer Festplatte
Schreibleistung entspricht einer Festplatte (mit minimalen Abstrichen)
Ausfallrisiko Ausfallrisiko einer Platte dividiert durch Anzahl aller Platten im Verbund
Gesamtkapazität Hälfte der Kapazität aller Festplatten

RAID Level 5

RAID 5 setzt das Prinzip der einfachen Parität um. Hierfür werden mindestens 3 Festplatten benötigt. Mehr sind auch möglich, doch 3 Platten sind die am meisten genutzte Kombination.

RAID Level 5
Darstellung des RAID Level 5
Merkmal Eigenschaft
Zugriffszeit entspricht einer Festplatte
Übertragungsrate Anzahl der Datenbits pro Parität mal Leistung einer Festplatte
Schreibleistung Auf Grund der Paritätsberechnung abhängig vom Controller / CPU
Ausfallrisiko 1 Platte kann ohne Datenverlust ausfallen (durch die einfache Parität)
Gesamtkapazität Gesamtkapazität des Plattenverbunds minus 1 Platte

RAID Level 6

Falls die einfache Parität eines RAID 5 nicht genügt, was im professionellen Bereich, aber auch zunehmend im Heimgebrauch der Fall ist, dann schafft das RAID 6 mit doppelter Parität mehr Sicherheit. Doppelte Parität bedeutet, dass über eine Anzahl von Bits 2 Paritäten berechnet und gespeichert werden. Damit kann ein RAID 6 den Ausfall von 2 Festplatten ohne Datenverluste hinnehmen.

RAID Level 6
Darstellung des RAID Level 6
Merkmal Eigenschaft
Zugriffszeit entspricht einer Festplatte
Übertragungsrate Anzahl der Datenbits pro Parität mal Leistung einer Festplatte
Schreibleistung Auf Grund der Paritätsberechnung abhängig vom Controller / CPU
Ausfallrisiko 2 Platten können ohne Datenverlust ausfallen (doppelte Parität)
Gesamtkapazität Gesamtkapazität des Plattenverbunds minus 2 Platten

RAID Level 10

RAID 10 steht für eine Kombination eines RAID 1 mit einem RAID 0. Dabei werden zwei RAID 1-Verbünde zu einem RAID 0 zusammengefasst. Es gibt darüber hinaus auch noch den umgekehrten Fall: Die Zusammenfassung von zwei RAID 0- Verbünden zu einem RAID 1. Diese Variante wird RAID 0+1 genannt. Man benötigt für einen RAID 10 Verbund normalerweise eine gerade Anzahl von Festplatten – und davon mindestens 4 Stück (mit ein paar Tricks lässt sich ein RAID 0+1 auch auf 3 Platten realisieren, aber diesen Spezialfall beachte ich an dieser Stelle nicht).

RAID Level 10
Darstellung des RAID Level 10
Merkmal Eigenschaft
Zugriffszeit entspricht einer Festplatte
Übertragungsrate Kummulierte Übertragungsrate der Hälfte aller Platten im Verbund
Schreibleistung Kummulierte Schreibleistung der Hälfte aller Platten im Verbund
Ausfallrisiko Die Hälfte des Verbunds kann ohne Datenverlust ausfallen
Gesamtkapazität Hälfte der Kapazität aller Festplatten

Zusammenfassung

Das richtige RAID für alle Fälle gibt es nicht – auch an dieser Stelle kommt es wieder auf die persönlichen Anforderungen an. Je nachdem was man optimieren möchte, eignet sich das eine oder andere Level mehr oder weniger. Allerdings kann man lediglich die Lese- und Schreibleistung sowie die Datensicherheit mit einem RAID im Vergleich zu einer einzigen Festplatte erhöhen. Die Zugriffszeit auf eine Festplatte läßt sich auch mit RAID-Systemen nicht verbessern. Hier hilft nur ein SSD Cache weiter.