Definition

Disk Mirroring (RAID 1)

Mitarbeiter: Rich Castagna, Paul Crocetti

Disk Mirroring (zu deutsch Plattenspiegelung), auch bekannt als RAID 1, ist die Replikation von Daten auf zwei oder mehreren Platten. Plattenspiegelung ist eine gute Wahl für Anwendungen, die hohe Leistung und hohe Verfügbarkeit erfordern, wie zum Beispiel Transaktionsanwendungen, E-Mail und Betriebssysteme. Plattenspiegelung funktioniert auch mit Solid-State Drives (SSDs), so dass „Laufwerksüberwachung“ oder Drive Monitoring vielleicht ein besserer Begriff für moderne Speichersysteme ist.

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Da beide Laufwerke betriebsbereit sind, können Daten gleichzeitig von ihnen gelesen werden, was die Lesevorgänge recht schnell macht. Das RAID-Array funktioniert, wenn ein Laufwerk betriebsbereit ist. Schreibvorgänge sind jedoch langsamer, da jeder Schreibvorgang zweimal durchgeführt wird.

Die Spiegelung der Festplatte (des Laufwerks) ist besonders vorteilhaft für Disaster-Recovery-Szenarien, da sie eine sofortiges Failover für Daten bietet, die von unternehmenskritischen Anwendungen benötigt werden. Wenn primäreLaufwerke im Array beschädigt oder nicht funktionsfähig sind, wird der Datenverkehr auf sekundäre oder gespiegelte Backup-Laufwerke umgeschaltet. Die Spiegelkopie kann beim Failover betriebsbereit sein, da das Betriebssystem und die Anwendungssoftware zusammen mit den von den Anwendungen verwendeten Daten auf den Spiegel repliziert werden.

RAID und RAID-Level

RAID oder Redundant Array of Independent Disks ist eine Methode zur Gruppierung einzelner physischer Laufwerke zu einem größeren Laufwerk, das als RAID-Satz bezeichnet wird. Da der Server gleichzeitig auf mehrere Spindeln (Laufwerke) für Lese- und Schreibvorgänge zugreifen kann, wird die Leistung verbessert, wenn von einem RAID-Laufwerk auf Daten zugegriffen wird.

Die unterschiedlichen Arten, in der Daten über Laufwerke hinweg gruppiert werden, wird als RAID-Level bezeichnet. Jeder RAID-Level wird durch eine Zahl nach dem Wort RAID gekennzeichnet. Die gebräuchlichsten Level sind RAID 0, RAID 1, RAID 5 und RAID 6. Der RAID-Level wird im Allgemeinen durch die Anforderungen der auf dem Server laufenden Anwendungen bestimmt. RAID 0 ist das schnellste, RAID 1 ist das zuverlässigste und RAID 5 gilt als eine gute Kombination aus beidem.

Abbildung 1: Bei RAID 1 werden die Daten auf Blöcke in zwei Platten geschrieben.
Abbildung 1: Bei RAID 1 werden die Daten auf Blöcke in zwei Platten geschrieben.

Kombinationen von RAID-Leveln können zusammen für zusätzliche Datensicherheit verwendet werden. Beispielsweise kann ein Benutzer zwei RAID 0-Sätze erstellen und dann die RAID 0-Sätze zu einem RAID 1-Satz kombinieren. Dies bietet im Wesentlichen die Leistungsvorteile von RAID 0 mit den Verfügbarkeitsvorteilen von RAID 1.

Es ist wichtig zu beachten, dass nicht alle Anbieter von Speicher-Arrays oder RAID-Controller-Karten alle verschiedenen RAID-Level unterstützen. Vor dem Kauf eines Speichersystems oder eines RAID-Controllers sollten Sie die spezifischen Anforderungen Ihres Unternehmens in Bezug auf Datensicherung und -wiederherstellung sowie Anwendungsleistung ermitteln.

RAID 1 im Vergleich zu anderen RAID-Leveln

Für RAID 1 sind mindestens zwei physische Laufwerke erforderlich, da die Daten gleichzeitig an zwei Stellen geschrieben werden. Die Laufwerke sind im Wesentlichen spiegelbildlich zueinander, das heißt wenn ein Laufwerk ausfällt, kann das andere Laufwerk übernehmen und den Zugriff auf die auf diesem Laufwerk gespeicherten Daten ermöglichen. Das Spiegeln von Laufwerken ist gut für sehr schnelle Lesevorgänge, aber beim Schreiben auf die Laufwerke ist es langsamer, da die Daten an zwei Stellen geschrieben werden müssen.

Während die RAID-1-Laufwerksspiegelung eine umfassende Datensicherung bietet, die im Falle einer Katastrophe, bei der das primäre Laufwerk deaktiviert wird, essentiell sein kann, ist dieser Grad der Datensicherung mit Kosten verbunden, die einen Overhead von 100 Prozent der Laufwerkskapazität erfordern. Das heißt, wenn Sie die Laufwerksspiegelung RAID 1 auf einem Array verwenden, müssen Sie die Menge der installierten Laufwerkskapazität verdoppeln - die Hälfte für den aktiven Speicher und die Hälfte für die gespiegelte Kopie. Da diese Menge an Overhead-Kapazität sehr teuer sein kann, verwenden nur sehr wenige Speichersysteme RAID 1 und entscheiden sich für platzsparende RAID 5- oder RAID 6-Level.

RAID 1 und RAID 10 sind beides Spiegelungstechnologien, die die Hälfte ihrer verfügbaren Laufwerke für Daten verwenden, aber der Hauptunterschied zwischen ihnen ist die Anzahl der verfügbaren Laufwerke. Während RAID 1 zwei Laufwerke verwendet, umfasst RAID 10 mindestens vier Laufwerke und kombiniert die Spiegelung von RAID 1 mit dem Striping von RAID 0.

Bei RAID 1 im Vergleich zu RAID 5 kommt es auf das an, was in Bezug auf Leistung und Kosten am wichtigsten ist. Ein RAID-1-Laufwerkspaar kann die doppelte Menge an Lesevorgängen im Vergleich zu einem Standalone-Laufwerk bewältigen. Der Hauptnachteil von RAID 1 besteht darin, dass für den erforderlichen Plattenplatz die Kapazitätsmenge verdoppelt wird (beispielsweise erfordert die Speicherung von 100 TB Daten 200 TB Kapazität). Bei RAID 5, wenn ein Benutzer fünf Platten kauft, sind vier Fünftel der Kapazität nutzbar, so dass viel weniger zusätzliche Kapazität benötigt wird. RAID 5 und RAID 6 können jedoch nicht so schnell wiederhergestellt werden wie eine RAID-1-Implementierung. Während RAID 1 eine nahezu sofortige Wiederherstellungszeit (RTO) bieten kann, benötigen RAID 5 und RAID 6 bei großen Kapazitäten eine erhebliche Zeit, um die Daten in ihren Arrays wiederherzustellen.

Diese Definition wurde zuletzt im Juli 2020 aktualisiert

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