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Die Leistungsunterschiede von RAID 5 und RAID 6 im Überblick
RAID 5 und RAID 6 haben beide ihre Vor- und Nachteile und unterschiedliche Leistungsmerkmale. Finden Sie heraus, welche RAID-Konfiguration für Ihr Unternehmen die richtige ist.
Bei der Bereitstellung von Speicherressourcen für eine bestimmte Arbeitslast müssen IT-Experten die passende Speicherarchitektur auswählen. Diese Entscheidung könnte auf die Wahl zwischen RAID 5 und RAID 6 hinauslaufen.
RAID (Redundant Array of Independent Disks) verteilt Daten auf mehrere Festplatten oder SSDs und schützt sie mithilfe von Redundanzmechanismen vor Datenverlust bei einem Laufwerksausfall. RAID 5 verwendet Festplatten-Striping mit Parität und ist ideal für Anwendungs- und Dateiserver, während RAID 6 zwei Paritäts-Stripes verwendet und häufig unternehmenskritische Daten schützt. In diesem Artikel werden RAID 5 und RAID 6 in den folgenden Bereichen verglichen: Festplattenausfallmanagement, Kapazität, Leistung, Fehlerrate, Fehlertoleranz, Zuverlässigkeit und Anzahl der erforderlichen Festplatten.
Weder RAID 5 noch RAID 6 sind dem anderen eindeutig überlegen. Daher müssen Backup- und Speicheradministratoren all diese Variablen berücksichtigen, um eine fundierte Entscheidung darüber zu treffen, welcher RAID-Level implementiert werden soll. Bei der Entscheidung zwischen RAID 5 und RAID 6 müssen Administratoren sowohl den geschäftlichen Anwendungsfall als auch die Kompromisse berücksichtigen, die mit der Wahl des einen Levels gegenüber dem anderen verbunden sind.
Verwaltung von Festplattenausfällen
RAID 5 und RAID 6 nutzen Redundanz zum Schutz vor Festplattenausfällen. Diese Redundanz erfolgt in Form von Paritätsinformationen, die auf jede Festplatte innerhalb des RAID-Sets geschrieben werden. Wenn eine Festplatte innerhalb des Satzes ausfällt, kann der Administrator die Festplatte und nicht das gesamte Array ersetzen. Das RAID-Array verwendet dann die auf den verbleibenden Festplatten gespeicherten Paritätsinformationen, um den Inhalt der ausgefallenen Festplatte auf der neuen Festplatte wiederherzustellen.
Der Hauptunterschied zwischen RAID 5 und RAID 6 besteht darin, dass ein RAID-5-Array auch nach dem Ausfall einer einzigen Festplatte weiter funktioniert, während ein RAID 6-Array zwei gleichzeitige Festplattenausfälle verkraften kann und trotzdem weiter funktioniert. RAID-6-Arrays sind auch weniger anfällig für Fehler während des Wiederherstellungsprozesses der Festplatten.
Da RAID-6-Arrays langlebiger sind als ihre RAID-5-Gegenstücke, sind sie oft eine gute Wahl für die Speicherung unternehmenskritischer Daten. Diese erhöhte Haltbarkeit hat jedoch ihren Preis.
Overhead und nutzbare Kapazität
RAID-5- und RAID-6-Arrays speichern neben den eigentlichen Daten auch Paritätsinformationen, so dass nicht die gesamte Kapazität der Festplatte für die Datenspeicherung zur Verfügung steht. In einem RAID-5-Array entspricht der mit der Speicherung dieser Paritätsinformationen verbundene Overhead dem einer vollen Festplatte. Wenn ein RAID-5-Array beispielsweise drei 1-TB-Festplatten enthält, beträgt die nutzbare Kapazität des Arrays 2 TB und nicht 3 TB.
RAID 6-Arrays speichern mehr Paritätsinformationen als RAID 5-Arrays, so dass RAID 6-Arrays weniger nutzbare Kapazität haben. Der Overhead eines RAID 6-Arrays entspricht der vollen Kapazität von zwei Festplatten des Arrays. Wenn ein RAID-6-Array beispielsweise vier 1-TB-Festplatten enthält, dann hätte das Array eine nutzbare Kapazität von 2 TB. Zudem muss ein RAID-6-Array mindestens vier Festplatten enthalten, während RAID-5-Arrays mindestens drei Festplatten haben müssen.
Leistung
RAID 5-Arrays bieten eine vergleichsweise geringere Schreibleistung, da zusätzlich zur Datenspeicherung Paritätsinformationen berechnet und geschrieben werden müssen. RAID 6-Arrays sind noch langsamer, da sie doppelte Paritätsinformationen verarbeiten müssen.
Unternehmen müssen sich überlegen, wie sie das RAID-5- oder RAID-6-Array implementieren wollen. RAID-5-Systeme können entweder auf Hardware-Ebene oder als Software-Array in einer Windows-Umgebung erstellt werden. In der Tat ist Windows seit den Tagen von Windows NT in der Lage, Software-RAID-5-Arrays zu erstellen.
Windows unterstützt von Haus aus keine Software-RAID-6-Arrays, obwohl die Funktion Storage Spaces eine ähnliche Funktionalität bieten kann. In diesen Umgebungen müssen IT-Teams in der Regel RAID-6-Arrays auf Hardware-Ebene erstellen.
Fehlerrate
Jedes Mal, wenn Sie eine ausgefallene Festplatte in einem RAID-5- oder RAID-6-Array ersetzen, findet ein Wiederherstellungsprozess statt. Bei diesem Rebuild-Vorgang wird die neue Festplatte mit Daten gefüllt, so dass sie zusammen mit den anderen Festplatten innerhalb des Arrays verwendet werden kann.
Obwohl weder RAID 5 noch RAID 6 besonders fehleranfällig sind, hat RAID 5 eine höhere Fehlerquote als RAID 6. Der Hauptgrund dafür ist, dass in einem RAID 5-Verbund nur eine einzige Kopie der Paritätsdaten gespeichert wird. Mit zunehmender Größe der in einem Array verwendeten Festplatten steigt auch die Wahrscheinlichkeit, dass eine Festplatte einen Fehler enthält. Ebenso ist die Wahrscheinlichkeit, dass ein Array mit einer großen Anzahl von Festplatten einen Fehler enthält, höher als bei kleineren Arrays.
Das Problem dabei ist, dass selbst eine kleine Beschädigung der Paritätsdaten eines RAID-5-Arrays unweigerlich zu Fehlern beim Wiederherstellungsprozess führt. Umgekehrt enthält ein RAID-6-Array eine doppelte Parität, das heißt wenn während des Wiederherstellungsprozesses beschädigte Paritätsdaten auftreten, kann die sekundäre Kopie als Mittel zur Fehlervermeidung verwendet werden.
Fehlertoleranz
RAID-6-Arrays sind fehlertoleranter als RAID-5-Arrays, weil RAID-6-Arrays auch nach zwei gleichzeitigen Festplattenausfällen weiter funktionieren können.
Auch wenn ein gleichzeitiger Ausfall von zwei Festplatten – insbesondere in kleineren Arrays – unwahrscheinlich erscheint, darf nicht unterschätzt werden, dass die Wiederherstellung nach einem Ausfall viel Zeit in Anspruch nehmen kann. Bei langsamen oder sehr großen Laufwerken kann dieser Prozess mehrere Tage dauern.
Die Wahrscheinlichkeit, dass zwei Festplatten zum gleichen Zeitpunkt ausfallen, ist gering, aber ein Unternehmen, das ein RAID-5-Array betreibt, bleibt anfällig für einen zweiten Ausfall, bis der Wiederherstellungsprozess abgeschlossen ist. Ein RAID-6-Array hingegen kann weiter funktionieren, wenn eine zweite Festplatte ausfällt, bevor der Wiederherstellungsprozess abgeschlossen ist.
Verlässlichkeit
RAID-6-Arrays sind in der Regel zuverlässiger als RAID-5-Arrays, und zwar nicht nur wegen ihrer Fähigkeit, mehrere gleichzeitige Ausfälle zu bewältigen. RAID 6-Arrays erfordern komplexere Controller als RAID-5-Arrays. Ein RAID-6-fähiger Controller kann daher aus höherwertigen Komponenten hergestellt werden und manchmal zusätzliche Funktionen enthalten, die in RAID-5-Controllern nicht immer zu finden sind.
So unterstützen beispielsweise viele RAID-6-Arrays die Verwendung von Hot Spares. Hot Spares sind Festplatten, die physisch an ein Speicher-Array angeschlossen sind, aber nicht verwendet werden. Wenn eine Festplatte innerhalb des Arrays ausfällt, kann das Array sofort eine der Hot Spares in Anspruch nehmen und den Wiederherstellungsprozess starten, bevor ein Techniker die ausgefallene Festplatte ersetzen kann. Dies trägt dazu bei, den Wiederherstellungsprozess zu beschleunigen, was wiederum die Wahrscheinlichkeit eines weiteren Ausfalls vor Abschluss der Wiederherstellung verringert.
Anzahl der erforderlichen Laufwerke
Für ein RAID-5-Array sind mindestens drei Festplatten erforderlich. Unabhängig von der Anzahl der Festplatten im Array geht die Kapazität einer Festplatte durch den Paritäts-Overhead verloren. Ein RAID 5-Array mit drei Festplatten bietet dem Benutzer also die kombinierte Kapazität von zwei Festplatten.
Ein RAID 6-Array verwendet eine doppelte Parität, was bedeutet, dass das Äquivalent der Kapazität von zwei Festplatten durch den paritätsbezogenen Overhead verbraucht wird. Daher beträgt die Mindestgröße eines RAID-6-Arrays vier Festplatten. Ein RAID-6-Array mit vier Festplatten bietet den Benutzern die kombinierte Kapazität von zwei Festplatten.
