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Welches RAID ist im NAS für KMU empfehlenswert?

RAID für KMU | Bild : ©scanrail (Oleksiy Mark)/Depositphotos.com

RAID-Level erklärt

Unabhängig davon, ob Sie die Leistung eines Servers optimieren oder sich gegen den vollständigen Datenverlust auf einer NAS-Box schützen möchten, benötigen Sie RAID. Aber welches Level ist richtig? Hier ist eine Anleitung für Storage-Neulinge.

RAID für KMU

Wenn Sie jemals über den Kauf eines NAS-Geräts oder -Servers nachgedacht haben, insbesondere für ein kleines Unternehmen, sind Sie zweifellos auf den Begriff „RAID“ gestoßen. RAID steht für Redundant Array of Independent Disks (auf Deutsch: „Redundante Anordnung unabhängiger Festplatten“). Im Allgemeinen verwendet ein RAID-fähiges System zwei oder mehr Festplatten, um die Leistung zu verbessern oder eine gewisse Fehlertoleranz für einen Computer bereitzustellen – normalerweise einen NAS oder Server. Fehlertoleranz bedeutet, ein Sicherheitsnetz für fehlerhafte Hardware bereitzustellen, indem sichergestellt wird, dass die Maschine mit der schadhaften Komponente, normalerweise einer Festplatte, weiterhin funktioniert. Fehlertoleranz verringert sowohl Produktivitätsunterbrechungen als auch die Wahrscheinlichkeit eines Datenverlusts.

Die Art und Weise, wie Sie diese Fehlertoleranz konfigurieren, hängt von der von Ihnen eingerichteten RAID-Stufe ab. Die RAID-Level richten sich danach, wie viele Festplatten sich in einem Speichergerät befinden, wie wichtig das Failover und die Wiederherstellung von Laufwerken für Ihre Datenanforderungen sind und wie wichtig es ist, die Leistung zu maximieren. Ein Unternehmen wird es im Allgemeinen dringender finden, Daten im Falle eines Hardwarefehlers intakt zu halten, als dies beispielsweise ein Heimanwender tun wird. Unterschiedliche RAID-Level stellen unterschiedliche Konfigurationen dar, um ein unterschiedliches Gleichgewicht zwischen Leistungsoptimierung und Datenschutz zu gewährleisten.

RAID-Übersicht

RAID wird traditionell in Unternehmen und Organisationen implementiert, in denen Festplattenfehlertoleranz und optimierte Leistung ein Muss sind, kein Luxus. Server und NAS in Geschäftsdatencentern verfügen normalerweise über einen RAID-Controller – eine Hardware, die das Festplattenarray steuert. Diese Systeme verfügen je nach RAID-Konfiguration über mehrere SSD- oder SATA-Laufwerke. Aufgrund der gestiegenen Speicheranforderungen der Verbraucher unterstützen Heim-NAS-Geräte auch RAID. Heim-, Prosumer- und Kleinunternehmens-NAS werden zunehmend mit zwei oder mehr Festplattenschächten ausgestattet, sodass Benutzer die Leistung von RAID genau wie ein Unternehmen nutzen können.

Software-RAID bedeutet, dass Sie RAID einrichten können, ohne einen dedizierten Hardware-RAID-Controller zu benötigen. Die RAID-Fähigkeit ist dem Betriebssystem eigen. Die Storage Spaces-Funktion von Windows 8 und Windows 7 (Pro und Ultimate Edition) bieten integrierte Unterstützung für RAID. Sie können eine einzelne Festplatte mit zwei Partitionen einrichten: eine zum Booten und eine zur Datenspeicherung, und die Datenpartition wird gespiegelt.

Diese Art von RAID ist auch in anderen Betriebssystemen verfügbar, einschließlich OS X Server, Linux und Windows Servern. Da sie bereits im Betriebssystem enthalten ist, ist der Preis unschlagbar. Software-RAID kann auch virtuelle RAID-Lösungen umfassen, die von Anbietern wie Dot Hill angeboten werden, um leistungsstarke, hostbasierte virtuelle RAID-Adapter bereitzustellen. Dies ist eine auf Unternehmensnetzwerke zugeschnittene Lösung.

Welches RAID passt zu mir?

Wie bereits erwähnt, gibt es mehrere RAID-Stufen, und die von Ihnen gewählte hängt davon ab, ob Sie RAID für Leistung oder Fehlertoleranz (oder beides) verwenden. Es ist auch wichtig, ob Sie über Hardware- oder Software-RAID verfügen, da Software weniger Ebenen unterstützt als hardwarebasiertes RAID. Bei Hardware-RAID spielt auch der Controller-Typ eine Rolle. Verschiedene Controller unterstützen unterschiedliche RAID-Stufen und bestimmen auch die Arten von Festplatten, die Sie in einem Array verwenden können: SAS, SATA oder SSD.

Überblick über gängige RAID-Level

RAID 0

RAID 0 wird verwendet, um die Leistung eines Servers zu steigern. Es ist auch als „Disk Striping“ bekannt. Mit RAID 0 werden Daten auf mehrere Festplatten geschrieben. Dies bedeutet, dass die Arbeit des Computers nicht nur von einer, sondern von mehreren Festplatten ausgeführt wird. Dies erhöht die Leistung, da mehrere Laufwerke Daten lesen und schreiben, wodurch die Festplatten-E / A verbessert werden. Es sind mindestens zwei Festplatten erforderlich. Sowohl Software- als auch Hardware-RAID unterstützen RAID 0, wie auch die meisten Controller. Der Nachteil ist, dass es keine Fehlertoleranz gibt. Wenn eine Festplatte ausfällt, wirkt sich dies auf das gesamte Array aus und die Wahrscheinlichkeit eines Datenverlusts oder einer Beschädigung steigt.

RAID 1

RAID 1 ist eine fehlertolerante Konfiguration, die als „Festplattenspiegelung“ bezeichnet wird. Mit RAID 1 werden Daten nahtlos und gleichzeitig von einer Festplatte auf eine andere kopiert, wodurch ein Replikat oder ein Spiegel erstellt wird. Wenn eine Festplatte ausfällt, kann die andere weiterarbeiten. Dies ist der einfachste Weg, um Fehlertoleranz zu implementieren, und er ist relativ kostengünstig.

Der Nachteil ist, dass RAID 1 die Leistung leicht beeinträchtigt. RAID 1 kann entweder über Software oder Hardware implementiert werden. Für RAID 1-Hardwareimplementierungen sind mindestens zwei Festplatten erforderlich. Mit Software-RAID 1 können Daten anstelle von zwei physischen Festplatten zwischen Volumes auf einer einzelnen Festplatte gespiegelt werden. Ein weiterer zu beachtender Punkt ist, dass RAID 1 die gesamte Festplattenkapazität halbiert: Wenn ein Server mit zwei 1-TB-Laufwerken mit RAID 1 konfiguriert ist, beträgt die gesamte Speicherkapazität 1 TB und nicht 2 TB.

RAID 5

RAID 5 ist bei weitem die häufigste RAID-Konfiguration für Business Server und Enterprise NAS-Geräte. Dieser RAID-Level bietet eine bessere Leistung als die Spiegelung sowie Fehlertoleranz. Mit RAID 5 werden Daten und Parität (zusätzliche Daten, die für die Wiederherstellung verwendet werden) auf drei oder mehr Festplatten verteilt. Wenn auf einer Festplatte ein Fehler auftritt, werden Daten aus diesem verteilten Daten- und Paritätsblock nahtlos und automatisch neu erstellt. Das System ist auch dann noch betriebsbereit, wenn eine Festplatte ‚den Geist aufgibt‘ und Sie das ausgefallene Laufwerk ersetzen können. Ein weiterer Vorteil von RAID 5 besteht darin, dass viele NAS- und Server-Laufwerke „Hot-Swap-fähig“ sind. Das heißt: wenn ein Laufwerk im Array ausfällt, kann dieses Laufwerk gegen ein neues Laufwerk ausgetauscht werden, ohne den Server oder NAS herunterzufahren und ohne Benutzer zu unterbrechen, die möglicherweise gerade auf den Server oder NAS zugreifen. Dies ist eine großartige Lösung für die Fehlertoleranz, da bei einem Ausfall der Laufwerke (und dies wird irgendwann passieren) die Daten auf neue Datenträger zurückgesetzt werden können, während fehlerhafte Datenträger ersetzt werden. Der Nachteil von RAID 5 ist der Leistungseinbruch bei Servern, die viele Schreibvorgänge ausführen. Bei RAID 5 auf einem Server mit einer Datenbank, auf die viele Mitarbeiter an einem Arbeitstag zugreifen, kann es beispielsweise zu einer spürbaren Verzögerung kommen.

RAID 6

RAID 6 wird ebenfalls häufig in Unternehmen verwendet. Es ist identisch mit RAID 5, außer dass es eine noch robustere Lösung ist, da es einen Paritätsblock mehr als RAID 5 verwendet. Sie können zwei Festplatten sterben lassen und trotzdem ein System betriebsbereit erhalten.

RAID 10

RAID 10 ist eine Kombination aus RAID 1 und 0 und wird auch als RAID 1 + 0 bezeichnet. Es kombiniert die Spiegelung von RAID 1 mit dem Striping von RAID 0. Es ist der RAID-Level, der die beste Leistung bietet, aber es ist auch kostspielig und erfordert doppelt so viele Festplatten wie andere RAID-Levels. Dies ist eine RAID-Stufe, die sich ideal für stark ausgelastete Datenbankserver oder Server eignet, die viele Schreibvorgänge ausführen. RAID 10 kann als Hardware oder Software implementiert werden. Es besteht jedoch allgemeiner Konsens darüber, dass viele der Leistungsvorteile verloren gehen, wenn Sie Software-RAID 10 verwenden.

Andere RAID-Stufen

Es gibt auch noch andere RAID-Stufen: 2, 3, 4, 7, 0 + 1 … aber sie sind de facto Varianten der bereits erwähnten Haupt-RAID-Konfigurationen und werden nur für bestimmte Fälle verwendet. Hier sind einige kurze Beschreibungen von jedem:

RAID 2

RAID 2 ähnelt RAID 5, aber anstelle von Festplatten-Striping mit Parität erfolgt Striping
auf Bitebene. RAID 2 wird selten bereitgestellt, da die Kosten für die Implementierung normalerweise unerschwinglich sind (für ein typisches Setup sind 10 Festplatten erforderlich) und bei einigen Festplatten-E / A-Vorgängen eine schlechte Leistung erzielt wird.

RAID 3

RAID 3 ähnelt auch RAID 5, außer dass für diese Lösung ein dediziertes Paritätslaufwerk erforderlich ist. RAID 3 wird nur selten verwendet, außer in den spezialisiertesten Datenbank- oder Verarbeitungsumgebungen, die davon profitieren können.

RAID 4

RAID 4 ist eine Konfiguration, bei der das Disk Striping auf Byte-Ebene und nicht auf Bit-Ebene wie in RAID 3 erfolgt.

RAID 7

RAID 7 ist eine proprietäre RAID-Version der inzwischen aufgelösten Storage Computer Corporation.

RAID 0 + 1

RAID 0 + 1 wird häufig gegen RAID 10 (RAID 1 + 0) ausgetauscht, aber beide sind nicht identisch. RAID 0 + 1 ist ein gespiegeltes Array mit Segmenten, die RAID 0-Arrays sind. Es ist in bestimmten Infrastrukturen implementiert, die eine hohe Leistung, aber keine hohe Skalierbarkeit erfordern.

Für die meisten Zwecke kleiner und mittlerer Unternehmen reichen RAID 0, 1, 5 und in einigen Fällen 10 für eine gute Fehlertoleranz und Leistung aus. Für Heimanwender ist RAID 5 möglicherweise übertrieben, aber die RAID 1-Spiegelung bietet eine angemessene Fehlertoleranz.

Es ist wichtig zu bedenken, dass RAID weder eine Sicherung ist noch eine Sicherungsstrategie ersetzt – vorzugsweise eine automatisierte. Das Sichern auf einem RAID-Gerät kann jedoch Teil einer solchen Strategie sein. RAID kann eine großartige Möglichkeit sein, die NAS- und Serverleistung zu optimieren und sich schnell von einem Hardwarefehler zu erholen. RAID ist jedoch nur ein Teil einer umfassenden Disaster-Recovery-Lösung für KMU.

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