RAID 1 vs. RAID 5

RAID 1 ist eine einfache Spiegelkonfiguration, bei der zwei (oder mehr) physische Festplatten dieselben Daten speichern, wodurch Redundanz und Fehlertoleranz bereitgestellt werden. RAID 5 Bietet auch Fehlertoleranz, verteilt jedoch Daten, indem es auf mehrere Festplatten verteilt wird.

Sehen wir uns die Konfigurationen von RAID 1 und RAID 5 im Detail an.

Vergleichstabelle

RAID 1 vs. RAID 5-Vergleichstabelle

RAID 1	RAID 5
Hauptmerkmal	Spiegeln	Striping mit Parität
Striping	Nein; Daten werden vollständig auf jeder Platte gespeichert.	Ja; Die Daten werden im RAID 5-Setup gleichmäßig auf alle Festplatten verteilt (oder aufgeteilt). Neben den Daten werden auch Paritätsinformationen (einmalig) gespeichert, sodass Daten wiederhergestellt werden können, wenn eines der Laufwerke ausfällt.
Spiegelung, Redundanz und Fehlertoleranz	Ja	Keine Spiegelung oder Redundanz; Fehlertoleranz wird durch Berechnen und Speichern von Paritätsinformationen erreicht. Kann den Ausfall einer physischen Festplatte tolerieren.
Performance	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.	Schnelles Lesen aufgrund von Striping (Daten, die auf viele physische Festplatten verteilt sind). Schreibvorgänge sind etwas langsamer, da Paritätsinformationen berechnet werden müssen. Da die Parität verteilt ist, wird eine Festplatte nicht zu einem Engpass (wie in RAID 4)..
Anwendungen	Wenn Datenverlust nicht akzeptabel ist, z. Datenarchivierung	Gute Balance zwischen effizienter Lagerung, anständiger Leistung, Ausfallsicherheit und guter Sicherheit. RAID 5 ist ideal für Datei- und Anwendungsserver mit einer begrenzten Anzahl von Datenlaufwerken.
Mindestanzahl physischer Festplatten erforderlich	2	3
Paritätsfestplatte?	Nicht benutzt	Paritätsinformationen werden auf alle physischen Festplatten im RAID verteilt. Wenn einer der Datenträger ausfällt, werden Parity-Informationen verwendet, um die auf diesem Laufwerk gespeicherten Daten wiederherzustellen.
Vorteile	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).	Schnell liest; kostengünstige Redundanz und Fehlertoleranz; Auf Daten kann zugegriffen werden (wenn auch langsamer), obwohl ein ausgefallenes Laufwerk gerade neu aufgebaut wird.
Nachteile	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.	Die Wiederherstellung nach einem Fehler ist langsam, da Paritätsberechnungen erforderlich sind, um Daten wiederherzustellen und das Ersatzlaufwerk neu zu erstellen. Während des laufenden Vorgangs kann aus dem RAID gelesen werden. Die Lesevorgänge in dieser Zeit sind jedoch recht langsam.

Inhalt: RAID 1 vs. RAID 5

• 1 Konfiguration
  • 1.1 RAID 1-Konfiguration
  • 1.2 RAID 5-Konfiguration
• 2 Liest und schreibt
  • 2.1 Lese- und Schreibvorgänge auf RAID 1
  • 2.2 Liest und schreibt auf RAID 5
• 3 Fehlertoleranz
• 4 Referenzen

Aufbau

RAID 1-Konfiguration

Eine RAID 1-Konfiguration ist ziemlich einfach: Speichern Sie alle Daten identisch auf mehreren physischen Festplatten. In RAID 1 befinden sich normalerweise nur 2 Festplatten, für zusätzliche Redundanz können jedoch weitere hinzugefügt werden.

Datenspeicherung in einem RAID 1-Setup

RAID 5-Konfiguration

RAID 5 bietet Fehlertoleranz durch Redundanz. Anstatt ein Spiegelbild aller Daten zu speichern (wie in RAID 0), optimiert RAID 5 die Speichereffizienz durch die Verwendung von Parität und Prüfsumme, Computertechniken, die häufig zur Fehlererkennung und -korrektur eingesetzt werden. Paritätsblöcke ermöglichen die Rekonstruktion von Daten, wenn einer der Datenblöcke fehlt.

Bei der RAID 5-Konfiguration wird Striping mit verteilter Parität verwendet, um Fehlertoleranz bereitzustellen. In diesem Bild sind Blöcke nach Farben gruppiert, sodass Sie sehen können, welcher Paritätsblock mit welchen Datenblöcken verbunden ist.

In einer RAID 4-Konfiguration wird eine dedizierte Festplatte zum Speichern von Paritätsinformationen verwendet. RAID 5 wird jedoch verwendet verteilte Parität so dass die Paritätsblöcke auf jeder physischen Festplatte in einem Round-Robin-Modus gespeichert werden. Sie benötigen mindestens zwei Festplatten zum Striping und eine weitere zum Speichern von Paritätsbits. RAID 5 benötigt also mindestens 3 physische Festplatten.

So sieht ein RAID 5 im wirklichen Leben aus:

Ein RAID-5-Array, bei dem zwei Festplatten gleichzeitig abgestürzt zu sein schienen, der Besitzer jedoch seine Daten wiederherstellen konnte.

Liest und schreibt

Lese- und Schreibvorgänge auf RAID 1

Lesevorgänge sind bei RAID 1 schneller als bei Verwendung einer einzigen physischen Festplatte. Dies liegt daran, dass Daten parallel gelesen werden können. Leseanforderungen werden an jedes physische Laufwerk gesendet, und das Laufwerk mit der höchsten Leistung kann zuerst Daten an den Controller zurückgeben. Durch Softwareoptimierungen für den Controller können nahezu parallele Lesevorgänge ermöglicht werden, sodass der Gesamtdurchsatz des RAID nahezu die Summe der Durchsätze aller physischen Laufwerke im RAID erreicht.

Schreibvorgänge sind bei einem RAID 1 langsamer, da ein Schreibvorgang erst abgeschlossen wird, wenn Daten auf alle Festplatten geschrieben werden. So wird die langsamste Platte im Array zu einem Engpass, genau wie eine Kette nur so stark ist wie ihr schwächstes Glied.

Liest und schreibt auf RAID 5

Da RAID 5 Striping verwendet, finden Lesevorgänge parallel statt und sind sehr schnell. Schreibvorgänge sind ebenfalls schnell, jedoch ist die Schreibleistung aufgrund des mit dem Berechnen und Schreiben von Paritätsblöcken verbundenen Aufwands leicht beeinträchtigt.

Fehlertoleranz

RAID 1 bietet eine hervorragende Fehlertoleranz. Solange eines der physischen Laufwerke im Array funktionsfähig ist, ist das RAID betriebsbereit. RAID 1 ist Hot-Swap-fähig. es ist möglich, eine ausgefallene Platte zu ersetzen, während das System in Betrieb bleibt. Die Wiederherstellung nach einem Fehler ist schnell, da beim Errichten eines Ersatzlaufwerks einfach alle Daten von einem der funktionellen Laufwerke kopiert werden.

RAID 5 verwendet Striping, um die Leistungsvorteile von RAID 1 bereitzustellen, bietet jedoch auch Fehlertoleranz. Wenn eine der physischen Festplatten in einem RAID 5 ausfällt, funktioniert das System weiterhin für Lesevorgänge. Das ausgefallene Laufwerk kann "hot swapped" werden, d. H. Die ausgefallene Platte kann gegen eine neue ausgetauscht werden, ohne das Gerät auszuschalten. Lese- und Schreibvorgänge sind während der Fehlerbehebung wegen des Mehraufwandes für die Berechnung der Parität langsam.

Verweise

• RAID - Wikipedia
• Standard-RAID-Level - Wikipedia
• Kompromisse zwischen RAID 5- und RAID 10-Speicherkonfigurationen - Dell
• Common RAID Disk Data Format (DDF) - Storage Networking Industry Association