RAID 0 vs. RAID 1

RAID (Redundant Array of Independent Disks) ist eine Speichertechnologie, die mehrere Laufwerkskomponenten in einer einzigen logischen Einheit zusammenfasst, so dass sie sich wie ein Laufwerk verhält, wenn sie mit einer anderen Hardware verbunden ist. RAID 1 bietet Redundanz durch Spiegelung, d. h., Daten werden identisch auf zwei Laufwerke geschrieben. RAID 0 bietet keine Redundanz und verwendet stattdessen Striping, d. h., Daten werden auf alle Laufwerke aufgeteilt. Dies bedeutet, dass RAID 0 keine Fehlertoleranz bietet. Wenn eines der Laufwerke ausfällt, fällt die RAID-Einheit aus.

Vergleichstabelle

RAID 0 vs. RAID 1-Vergleichstabelle

RAID 0	RAID 1
Hauptmerkmal	Striping	Spiegeln
Striping	Ja; Die Daten werden im RAID 0-Setup gleichmäßig auf alle Festplatten verteilt (oder aufgeteilt).	Nein; Daten werden vollständig auf jeder Platte gespeichert.
Spiegelung, Redundanz und Fehlertoleranz	Nein	Ja
Performance	Theoretisch bietet RAID 0 im Vergleich zu RAID 1 eine schnellere Lese- und Schreibgeschwindigkeit.	RAID 1 bietet langsamere Schreibgeschwindigkeiten, bietet jedoch möglicherweise die gleiche Leseleistung wie RAID 0, wenn der RAID-Controller Multiplexing zum Lesen von Daten von Festplatten verwendet.
Anwendungen	Wo Datensicherheit weniger wichtig ist und Geschwindigkeit wichtig ist.	Wenn Datenverlust nicht akzeptabel ist, z. Datenarchivierung
Mindestanzahl physischer Festplatten erforderlich	2	2
Paritätsfestplatte?	Nicht benutzt	Nicht benutzt
Vorteile	Geschwindigkeit: sehr schnell liest und schreibt; Kein Aufwand für die Paritätsberechnung. 100% Festplattenauslastung.	Große Leistung, auch wenn Schreibvorgänge im Vergleich zu RAID 0 etwas langsamer sind. Fehlertoleranz bei einfacher Wiederherstellung (kopieren Sie einfach den Inhalt eines Laufwerks auf ein anderes).
Nachteile	Keine Redundanz oder Fehlertoleranz. Wenn ein Laufwerk im RAID ausfällt, gehen alle Daten verloren.	Die Speicherkapazität wird effektiv halbiert, da zwei Kopien aller Daten gespeichert werden. Bei der Wiederherstellung nach einem Fehler muss das RAID ausgeschaltet werden, sodass während der Wiederherstellung auf die Daten nicht zugegriffen werden kann.

Inhalt: RAID 0 vs. RAID 1

• 1 Datenorganisation in RAID 0 und RAID 1
• 2 Zuverlässigkeit
• 3 Leistung
  • 3.1 Schreibt
  • 3.2 liest
• 4 Speicherkapazität
• 5 Anwendungen
• 6 Kombination von RAID 0 und RAID 1
• 7 Referenzen

Datenorganisation in RAID 0 und RAID 1

RAID 0 bietet Striping ohne Parität oder Spiegelung. Striping bedeutet, dass Daten gleichmäßig auf zwei oder mehr Platten "aufgeteilt" werden. In einem RAID 0-Setup mit zwei Festplatten würden zum Beispiel die ersten, dritten, fünften (usw.) Datenblöcke auf die erste Festplatte geschrieben und die zweiten, vierten, sechsten (usw.) Blöcke auf die zweite Festplatte geschrieben. Ein Nachteil dieses Ansatzes besteht darin, dass bei einem Absturz einer der Festplatten das gesamte RAID 0-Setup fehlschlägt, da die Daten nicht wiederhergestellt werden können. Technisch wird dies als Mangel beschrieben Fehlertoleranz.

Datenspeicherung in einem RAID 0-Setup Datenspeicherung in einem RAID 1-Setup

Ein RAID 1-Setup ist anders. Es gibt keine Streifen. Die gesamten Daten sind gespiegelt auf jeder Platte. Dies führt zu mehreren Kopien von Daten (Redundanz). Wenn eine der Festplatten ausfällt, können Daten dennoch wiederhergestellt werden, da sie auf der zweiten Festplatte intakt sind (die meisten RAID 1-Setups verwenden nur 2 Festplatten, andere jedoch mehr), was bedeutet, dass RAID 1 fehlertolerant ist.

Hier ist ein gutes Video, das den Unterschied zwischen RAID 0- und RAID 1-Arrays erklärt (ein kürzeres Video von derselben Person befindet sich hier auf YouTube):

Zuverlässigkeit

RAID 1 bietet aufgrund der Redundanz eine höhere Zuverlässigkeit. Selbst wenn eines der Laufwerke ausfällt, sind auf dem anderen immer noch Daten verfügbar. RAID-Arrays schützen die Daten jedoch nicht vor Bit Rot - dem allmählichen Verfall von Speichermedien, durch den zufällige Bits auf der Festplatte umgedreht werden, wodurch die Daten beschädigt werden. Moderne Dateisysteme wie ZFS und Btrfs schützen durch Bit-Prüfsummen vor Bitfäule und sollten von Leuten verwendet werden, die ihre Daten seit mehreren Jahren ernsthaft schützen:

Es ist ein weit verbreitetes Missverständnis zu glauben, dass RAID Daten vor Korruption schützt, da es Redundanz einführt. Die Realität ist genau das Gegenteil: Traditionelles RAID erhöht die Wahrscheinlichkeit von Datenbeschädigungen, da mehr physische Geräte eingeführt werden und mehr Fehler auftreten. Vor RAID schützt Sie Datenverlust aufgrund eines sofortigen Ausfalls eines Laufwerks. Aber wenn das Laufwerk nicht so zwingend ist, einfach höflich an Ihnen zu sterben und stattdessen schlechte Daten zu lesen und / oder zu schreiben, werden Sie immer noch diese schlechten Daten erhalten. Der RAID-Controller kann nicht feststellen, ob die Daten fehlerhaft sind, da die Parität pro Stripe und nicht pro Block geschrieben wird. Theoretisch (in der Praxis wird die Parität bei jedem Lesevorgang nicht immer streng geprüft), könnte ein RAID-Controller Ihnen sagen, dass die Daten in einem Stripe fehlerhaft waren, aber er hat keine Möglichkeit zu wissen, ob die tatsächlich beschädigten Daten vorhanden waren Fahrt.

Performance

Schreibt

RAID 0 bietet sehr schnelle Schreibzeiten, da die Daten parallel aufgeteilt und auf mehrere Festplatten geschrieben werden. Das Schreiben auf eine RAID 1-Einheit ist im Vergleich zu RAID 0 langsamer, entspricht jedoch etwa dem Schreiben auf eine einzelne Festplatte. Dies liegt daran, dass die gesamten Daten auf zwei Platten geschrieben werden, jedoch parallel.

Liest

Reads sind auch in RAID 0 sehr schnell. In idealen Szenarien ist die Übertragungsgeschwindigkeit des Arrays die Übertragungsgeschwindigkeit aller zusammengefügten Festplatten und wird nur durch die Geschwindigkeit des RAID-Controllers begrenzt. Lesevorgänge von RAID 1 bieten je nach RAID-Controller möglicherweise eine solche Leistungssteigerung. "Intelligente" Controller teilen die Leseaufgabe so auf, dass die Datenredundanz genutzt wird und verschiedene Blöcke von verschiedenen Festplatten gelesen werden. Dies bietet eine ähnliche Leistungssteigerung wie bei RAID 0, jedoch für Controller, die kein derartiges Multiplexing und keine Lesegeschwindigkeit ermöglichen und etwa einer einzelnen Festplatte entsprechen.

Speicherkapazität

Der für die RAID 0-Einheit verfügbare Gesamtspeicher ist einfach die Summe der Speicherkapazitäten einzelner Festplatten, da keine Redundanz vorhanden ist. Bei einem RAID-1-Array werden jedoch Daten repliziert, was bedeutet, dass die Gesamtspeicherkapazität des Geräts der einer Festplatte entspricht.

Anwendungen

RAID 1 ist die bessere Wahl, wenn Zuverlässigkeit ein Problem ist und Sie Datenverlust vermeiden möchten. Ein typisches Beispiel sind Datenarchivierungsbedürfnisse. RAID 0 ist eine bessere Wahl in Szenarien, in denen ein großes Volumen an Hochgeschwindigkeitsspeicher benötigt wird. Wenn Sie beispielsweise unkomprimiertes HD-Video über HDSDI aufnehmen und direkt auf Festplatte speichern möchten, sind sehr schnelle Schreibvorgänge und eine große Kapazität erforderlich. Ein anderes Beispiel sind große Datenbanken, die Protokolle oder andere Informationen enthalten, die viele Leseoperationen enthalten.

Kombination von RAID 0 und RAID 1

Die RAID-Stufen 0 und 1 können kombiniert werden, um einen Streifen aus Spiegeln (RAID 10) oder einen Spiegel aus Streifen (RAID 01) zu erstellen. Diese werden als verschachtelte RAID-Level bezeichnet.

RAID 01 geschachtelte Konfiguration RAID 10-Konfiguration

RAID 10 ist fehlertoleranter als RAID 01 und wird daher häufig verwendet. RAID 01 wird fast nie verwendet, da RAID 10 bei gleicher Festplattenanzahl überlegen ist.

Verweise

• Wikipedia: RAID
• wikipedia: Standard-RAID-Level