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Den richtigen RAID-Level wählen: RAID 50

RAID 50 kombiniert Striping mit verteilter Parität für weniger Datenverlust und bessere Leistung. Finden Sie heraus, ob sich diese Konfiguration für Ihre Storage-Umgebung eignet.

RAID oder Redundant Array of Independent Disks schafft Redundanz, um Daten auf Festplatten und SSDs zuverlässig zu schützen und zu speichern. Es gibt zahlreiche RAID-Optionen, und die häufigste ist RAID 5. Wenn Sie jedoch mehr aus Ihrem RAID 5 herausholen möchten, sollten Sie RAID 50 in Betracht ziehen.

RAID 50, oder 5+0, ist ein verschachtelter (englisch: nested) RAID-Level. Dieses RAID kombiniert zwei grundlegende RAID-Techniken, um die Vorteile beider Verfahren zu nutzen. Alle verschachtelten RAID-Level enthalten RAID 0 oder Disk Striping. Striping verteilt Daten auf mehrere Laufwerke, so dass das Lesen und Schreiben schneller erfolgen kann. RAID 0 allein hat keine Parität.

Durch die Kombination des Stripings von RAID 0 mit der gleichmäßig verteilten Parität von RAID 5 gibt RAID 50 dem RAID-Niveau 0 die Parität, die es für Redundanz und Fehlertoleranz benötigt. Es verteilt Daten auf mindestens zwei RAID-5-Festplatten-Arrays und benötigt mindestens sechs Festplatten.

Vor- und Nachteile von RAID 50

Der einfachste Weg, sich RAID 50 vorzustellen, ist RAID 5 mit einem zusätzlichen Sicherheitsniveau (quasi Netz und doppelter Boden) zu sehen. RAID 50 bietet im Falle eines Festplattenausfalls eine höhere Schreibleistung und einen besseren Datenschutz als RAID 5. RAID 50 ist in der Lage, schnellere Rebuilds durchzuführen, was unablässig ist, wenn Ausfallzeiten als inakzeptabel angesehen werden.

Während die Leistung bei einem Festplattenausfall unweigerlich abnimmt, verschlechtert sie sich nicht so stark wie bei einem RAID-5-Array, da ein einzelner Ausfall nur eines der Arrays betrifft und das andere voll funktionsfähig bleibt. Tatsächlich kann RAID 50 bis zu vier Festplattenfehler abfedern, wenn sich jede ausgefallene Festplatte in einem anderen RAID-5-Array befindet.

RAID 50 eignet sich am besten für Anwendungen, die eine hohe Zuverlässigkeit erfordern und hohe Zugriffssraten sowie hohe Datenübertragungsraten bei niedrigeren Festplattenkosten bewältigen müssen als ein RAID-10-Array (1+0, gespiegelt und gestriped). Da die Einrichtung eines RAID-50-Arrays jedoch mindestens sechs Festplatten erfordert, werden die Kosten nicht vollständig eliminiert.

Obwohl RAID 5 die am häufigsten verwendete Variante ist, gibt es eine Reihe anderer traditioneller und nested RAID-Level, die Sie vor dem Einsatz von RAID 50 berücksichtigen sollten.

Einer der Nachteile von RAID 50 ist, dass es, wie RAID 5, einen ausgeklügelten Controller benötigt. Für einen maximalen Durchsatz sollte ein RAID-50-Array synchronisierte Festplatten aufweisen. Leider schränkt dies die Auswahl der Festplatte ein, da nicht alle Festplatten synchronisiert werden können.

Festplattenspeicher und Performance

RAID 50 hat weniger nutzbaren Festplattenspeicher als RAID 5, da pro Array eine Festplatte für die Parität zugewiesen wird. Es hat jedoch immer noch mehr nutzbaren Speicherplatz als andere RAID-Level, insbesondere solche, die Spiegelung (Mirroring) verwenden.

Mit einer Mindestanforderung von sechs Festplatten kann RAID 50 eine kostspielige Option sein, aber dieser zusätzliche Festplattenspeicher rechtfertigt die Kosten durch den Schutz Ihrer Daten. Es ist nicht unfehlbar, und mehrere Festplattenausfälle in den zugrunde liegenden RAID-5-Arrays in der Konfiguration sind schlechte Nachrichten.

Einer der Vorteile von RAID 5 besteht jedoch darin, dass ein RAID-5-Array einen einzelnen Ausfall ausgleichen kann, so dass die Wahrscheinlichkeit, dass beide Arrays innerhalb der 50er-Konfiguration gleichzeitig außer Betrieb sind, unwahrscheinlich ist.

Im Gegensatz zu RAID 5 bietet RAID 0 keinen zusätzlichen Datenschutz, so dass dies bei der Entscheidung für 5 oder 50 zu berücksichtigen ist. Das Hinzufügen von RAID 0 zu RAID 5 spielt keine Rolle in der Fehlertoleranz von RAID 50, gibt ihm aber einen Leistungsschub.

So funktioniert RAID 50
Abbildung 1: So funktioniert RAID 50

Performance ist einer der Hauptvorteile von RAID 50 und wo sie vor RAID 5 liegt. Die Lese- und Schreibleistung in einer RAID 50-Konfiguration wird durch das Hinzufügen des Disk Stripings von RAID 0 unterstützt, wodurch die Bandbreite einzelner Festplatten vervielfacht und die Geschwindigkeit erhöht wird. RAID 50 eignet sich besser für den Umgang mit zufälligen (random) I/Os als andere leistungsstarke RAID-Level, ein Bereich, in dem leistungsstarke Alternativen wie zum Beispiel RAID 10 Probleme bereiten.

Da es mehrere RAID-Level mit guter Leistung gibt, wie beispielsweise RAID 10 und RAID 6, wird es oft zu einem Kompromiss kommen, der auf den Bedürfnissen Ihres Unternehmens basiert. Ist die Performance wichtiger oder die Data Protection? Ist die Kapazität ein Problem oder eine Kostenersparnis? Um herauszufinden, welche RAID-Konfiguration die richtige für Sie ist, hilft es, einen Blick auf Ihre Anforderungen und Prioritäten zu werfen.

Vergleich von RAID-Levels und Konfigurationen

RAID 50 erhält das Beste aus beiden Welten von 5 und 0, aber sind bei Weitem nicht die einzigen RAID-Konfigurationen. Obwohl RAID 5 die am häufigsten verwendete Variante ist, gibt es eine Reihe anderer traditioneller und nested RAID-Level, die Sie vor dem Einsatz von RAID 50 berücksichtigen sollten.

RAID-Level wurden hinzugefügt, wenn sich die Technologie weiterentwickelt, so dass einige Level weiter fortgeschritten sind als andere. Während RAID 50 und 5 beispielsweise Block-Level-Disk Striping über mehrere Laufwerke hinweg anbieten, ist die bei RAID 4 nicht der Fall. Dies führt zu einem Engpass in hochfrequenten Situationen und macht dies zu einer ungünstigen Alternative. Infolgedessen wird RAID 4 trotz vergleichbarem Datenschutz nicht annähernd so oft genutzt. RAID 2 wird ebenfalls selten verwendet, wobei viele der Mängel durch RAID 3 behoben werden.

RAID 10 ist ein weiterer verschachtelter RAID-Level, der das Striping von RAID 0 mit der Spiegelung von RAID 1 kombiniert. RAID 10 ist in der Lage, Daten über mehrere gespiegelte Paare zu streamen, was bedeutet, dass es den Ausfall einer Festplatte in einem Paar tolerieren kann. Wenn jedoch beide gespiegelten Paare fehlschlagen, kommt es zu Datenverlust.

Abbildung 2: Die RAID-Level im Überblick
Abbildung 2: Die RAID-Level im Überblick

Die Spiegelung bietet zwar mehr Fehlertoleranz als RAID 50, nimmt aber auch viel mehr Platz in Anspruch. Da sich alles verdoppelt, erhalten Sie nur 50 Prozent der Rohkapazität Ihrer Laufwerke für neue Daten. Die Wahl zwischen RAID 50 und RAID 10 wird wahrscheinlich auf Kosten, Kapazitätsauslastung und Ihre Datenschutzanforderungen zurückzuführen sein.

RAID 6, oder Double-Parity-RAID, ist ein Standard-RAID-Level, der eine zuverlässige Langzeitdatenspeicherung bietet und gut für die Archivierung geeignet ist.

Da es zwei Parity Stripes verwendet, kann RAID 6 zwei Festplattenausfälle ohne Datenverlust überstehen und ist damit einer der fehlertolerantesten Level auf dem Markt. Double-Parity kostet RAID 6 einen Teil seiner nutzbaren Kapazität, wenn auch nicht so viel wie RAID 10. Obwohl es eine ausgezeichnete Option ist, wenn Sie maximalen Datenschutz anstreben, fehlt diesem RAID-Schutz allerdings die Leistung von RAID 50.

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