RAID 10 – Einsatz und Vorteile?

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In diesem Beitrag möchten wir die Grundidee von RAID-Systemen beschreiben und erörtern, warum ein Backup auf zeitlich und räumlich getrennte Datenträger unerlässlich ist. Was also ist RAID und wodurch zeichnet sich Raid-10 aus?

RAID ist die Abkürzung für „Redundant Array of Independent Disks“ (manchmal auch Inexpensive Disks), was auf Deutsch etwa soviel wie „Mehrfache Anordnung voneinander unabhängiger oder unabhängiger Festplatten“ bedeuten würde. Eine Übersetzung von RAID hat sich jedoch nie durchsetzen können. Die Grundidee ist dabei, dass man für eine höhere Datensicherheit mehrere Festplatten für die gleichen Daten verwendet. Dadurch wird die Verfügbarkeit der Daten theoretisch und praktisch erhöht. Damit diese Form der Datensicherung funktioniert, wurden verschiedene RAID-Verfahren entwickelt. Diese RAID-Levels beschreiben die Nutzung mehrerer Platten für die gleichen Daten. Diese Verfahren wurden von RAID-0 bis RAID-9 durchnummeriert.

Kombiniert man ausgewählte RAID-Verfahren miteinander, entstehen zweistellige Bezeichnungen wie zum Beispiel RAID-10. Das RAID-Level 10 entspricht dann dem RAID-Level 1 (Spiegelung von eine physischen Laufwerk auf weitere Laufwerke) und Raid-Level 0 (Striping, Verteilung  von Daten auf mehrere Laufwerke). Bei der Spiegelung werden die physischen Datenblöcke einer Festplatte auf mehrere Platten verteilt. Das erleichtert die Datenwiederherstellung nach dem Absturz einer der Festplatten aus dem RAID-System.

Beim Striping werden die Daten in einzelne Stücken unterteilt, die anschließend auf verschiedene Platten geschrieben werden. Letzteres dient vor allem der Beschleunigung von Festplatten-Zugriffen, weil eine Datei nicht sukzessive von einer Platte geladen werden muss, sondern die einzelne Stücke parallel von mehreren Platten geladen werden. Striping verbessert allerdings nicht die Verfügbarkeit der Daten, weil keine Redundanz entsteht. 

RAID 10 und seine Vorzüge

Die Kombination beider Speichermethoden beschleunigt die Zugriffe und erhöht zugleich die Sicherheit. Benötigen Sie eine hardware-seitige Sicherheit für die Daten und wünschen Sie sich eine höhere Leistung der Speichersysteme, ist RAID 10 eine einfache und vergleichsweise kostengünstige Lösung. RAID 10 ist sicher, weil es alle Daten doppelt oder sogar mehrfach ablegt. Es ist außerdem schnell, weil die Daten auf mehrere Platten verteilt sind, auf die simultan zugegriffen werden kann. 

Raid 10

Um RAID 10 einzurichten benötigen Sie mindestens vier physische Speicherlaufwerke und einen Festplatten-Controller, der RAID beherrscht. 

RAID ist kein Backup

Es gibt einen bedeutenden Unterschied zwischen RAID und Backup Obwohl auf zwei oder sogar mehr Platten simultan geschrieben wird, handelt es sich nicht um ein Backup. Für den Fall, dass das Betriebssystem, eine Anwendungssoftware oder ein Benutzer für eine Inkonsistenz bei den Daten sorgt, werden inkonsistente Daten simultan auf alle RAID-Platten geschrieben. Bei einem Backup hingegen werden Daten kopiert und auf einem weiteren Datenträger gespeichert, der nicht das ursprüngliche Speichersystem ist. Das Backup ist somit zeitlich und räumlich von den Originaldaten entkoppelt. Bereits gesicherte Daten können nicht durch Betriebssystem- oder Software-Funktionen beschädigt werden, es sei denn, es wird ein Backup von bereits inkonsistenten Daten angelegt.

Das bedeutet also, dass man auch bei der doppelten Speicherung auf einem RAID-Laufwerk eine effiziente Backup-Software verwenden muss. RAID 10 schützt also nur gegen Störungen auf einer einzelnen Festplatte — die Spiegelkopie auf einem weiteren Laufwerk sorgt für die Verfügbarkeit der Daten, während die defekte Festplatte ausgetauscht wird.

Bedenken Sie jedoch, dass die Redundanz von RAID 10 den nutzbaren Festplattenplatz halbiert. Da alle Daten gespiegelt werden, stehen in einem RAID-10-System mit vier 2-TB-Festplatten insgesamt ca. 4 TB an tatsächlich nutzbarem Speicherplatz zur Verfügung.

Wie unterscheiden sie RAID 5 und RAID 10?

Die Anwender könnten selbstverständlich andere RAID-Level wie RAID 5 nutzen. Die Gesamtkapazität eines Systems mit vier 2-TB-Platten liegt dann bei 6 TB, man erreicht einen Geschwindigkeitsvorteil und die Daten werden redundant abgelegt, was gegen den Ausfall einer einzelnen Platte schützt.

Der größte Unterschied zwischen RAID 5 und RAID 10 ist die Methode zum Wiederherstellen, also dem erneuten Speichern, nach einem Festplattenaustausch. RAID 10 liest nur die Daten von einem noch vorhandenen Spiegel und speichert wieder eine Kopie auf der neuen Platte. Die Lese-Schreib-Zugriffe unterscheiden sich nicht vom Normalbetrieb.

Beim Ausfall eines Laufwerks in einem RAID-5-System werden alle Daten von allen noch vorhandenen Festplatten gelesen, um die ersetzte Festplatte zu beschreiben und wieder in das RAID-System einzubinden. Im Vergleich zu RAID 10 birgt der sehr aufwändige Lese-Schreib-Zugriff auf alle Platten die Gefahr, dass eine weitere Platte ausfällt.

Ein nützlicher Tipp ist, für RAID-10-Systeme stets Festplatten vom gleichen Typ und Hersteller zu verwenden. Der Aufbau der Platten hinsichtlich der Anzahl der Lese-Schreib-Köpfe und so weiter sollte unbedingt identisch sein. Vom Einsatz unterschiedlicher Platten wird abgeraten.

Datensicherheit ist leichter als je zuvor

Da die Anschaffungskosten für Festplatten in den letzten Jahren kontinuierlich gesunken sind, erfordert die Erweiterung des Speicherplatzes heute keine komplexen Investitionsentscheidungen. Kostengünstig können RAID-10-Systeme um weitere Platten erweitert oder der nötige RAID-Controller beschafft werden, falls das Motherboard des Rechners kein RAID 10 unterstützt.

Selbstverständlich muss das RAID-10-System eingerichtet werden, was aber nur wenige Minuten dauert. Die Software des Betriebssystems oder des Festplatten-Controllers führen Sie durch die Installation.