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AW: Instalacija windows 8 u raid - modus
Izvini ne razumem tvoje pitanje. Kako to mislis instaliranje windows 8 u raid.
Ovde sam ti postavio RAID konfiguracije, nazalost na nemackom.
Ja imam na jednom PC-u dva HDD, podesio sam raid na 1, tako da PC radi sa jednom HDD a druga mi je kopija.
Znaci ako prva crkne imam drugu kao sigurnost.
Na drugom PC-u mi je Raid 0, PC radi sa obadve HDD. Nemam kopiju, ali je u ovom slucaju PC brzi.
[SUP]
izvor WIKI
[/SUP]
Izvini ne razumem tvoje pitanje. Kako to mislis instaliranje windows 8 u raid.
Ovde sam ti postavio RAID konfiguracije, nazalost na nemackom.
Ja imam na jednom PC-u dva HDD, podesio sam raid na 1, tako da PC radi sa jednom HDD a druga mi je kopija.
Znaci ako prva crkne imam drugu kao sigurnost.
Na drugom PC-u mi je Raid 0, PC radi sa obadve HDD. Nemam kopiju, ali je u ovom slucaju PC brzi.
RAID 0: Striping – Beschleunigung ohne Redundanz
RAID-Level 0
Bei RAID 0 fehlt die Redundanz, daher gehört es streng genommen nicht zu den RAID-Systemen, es ist nur ein schnelles „Array of Independent Disks“.
RAID 0 bietet gesteigerte Transferraten, indem die beteiligten Festplatten in zusammenhängende Blöcke gleicher Größe aufgeteilt werden, wobei diese Blöcke quasi im Reißverschlussverfahren zu einer großen Festplatte angeordnet werden. Somit können Zugriffe auf allen Platten parallel durchgeführt werden (engl. striping, was „in Streifen zerlegen“ bedeutet, abgeleitet von stripe, der „Streifen“). Die Datendurchsatz-Steigerung (bei sequentiellen Zugriffen, aber besonders auch bei hinreichend hoher Nebenläufigkeit) beruht darauf, dass die notwendigen Festplatten-Zugriffe in höherem Maße parallel abgewickelt werden können. Die Größe der Datenblöcke wird als Striping-Granularität (auch stripe size, chunk size oder interlace size) bezeichnet. Meistens wird bei RAID 0 eine chunk size von 64 kB gewählt.
Fällt jedoch eine der Festplatten durch einen Defekt (vollständig) aus, kann der RAID-Controller ohne deren Teildaten die Nutzdaten nicht mehr vollständig rekonstruieren. Die Daten teilweise wiederherzustellen ist unter Umständen möglich, nämlich genau für die Dateien, die nur auf den verbliebenen Festplatten gespeichert sind, was typischerweise nur bei kleinen Dateien und eher bei großer Striping-Granularität der Fall sein wird. (Im Vergleich dazu würde die Benutzung von je einem getrennten Dateisystem pro Festplatte bei einem Ausfall eines einzelnen Speichermediums die nahtlose Benutzbarkeit der verbliebenen Medien beziehungsweise der dortigen Dateisysteme garantieren, während der vollständige Ausfall eines einzelnen und entsprechend größeren Speichermediums einen vollständigen Verlust aller Daten zur Folge hätte.) RAID 0 ist daher nur in Anwendungen zu empfehlen, bei denen Datensicherheit kaum von Bedeutung ist oder durch eine geeignete Form von Datensicherung anderweitig gewährleistet wird. Auch wenn überwiegend lesende Zugriffe auftreten (während ändernde Zugriffe durch entsprechende Verfahren redundant auch auf einem anderen Medium ausgeführt werden), kann RAID 0 empfehlenswert sein. Die bei einfachem RAID 0 unvermeidbare Betriebsunterbrechung in Folge eines Festplatten-Ausfalls (auch einzelner Platten) sollte bei der Planung berücksichtigt werden.
Der Einsatzzweck dieses Verbundsystems erstreckt sich demnach auf Anwendungen, bei denen in kurzer Zeit besonders große Datenmengen vor allem gelesen werden sollen, etwa auf die Musik- oder Videowiedergabe und die sporadische Aufnahme derselben.
Die Ausfallwahrscheinlichkeit eines RAID 0 aus
RAID 1: Mirroring – Spiegelung
RAID-Level 1
RAID 1 ist der Verbund von mindestens zwei Festplatten. Ein RAID 1 speichert auf allen Festplatten die gleichen Daten (Spiegelung) und bietet somit volle Redundanz. Die Kapazität des Arrays ist hierbei höchstens so groß wie die kleinste beteiligte Festplatte.
Ein enormer Vorteil von RAID 1 gegenüber allen anderen RAID-Verfahren liegt in seiner Einfachheit. Beide Platten sind identisch beschrieben und enthalten alle Daten eines Systems, somit kann (die passende Hardware vorausgesetzt) normalerweise auch jede Platte einzeln in zwei unabhängigen Rechnern (intern oder im externen Laufwerk) unmittelbar betrieben und genutzt werden. Aufwändige Rebuilds sind nur dann notwendig, wenn die Platten wieder redundant betrieben werden sollen. Im Störfall wie auch bei Migrationen beziehungsweise Upgrades bedeutet das einen enormen Vorteil.
Fällt eine der gespiegelten Platten aus, kann jede andere weiterhin alle Daten liefern. Besonders in sicherheitskritischen Echtzeitsystemen ist das unverzichtbar. RAID 1 bietet eine hohe Ausfallsicherheit, denn zum Totalverlust der Daten führt erst der Ausfall aller Platten.
Aus historischen Gründen wird zwischen Mirroring (alle Festplatten am selben Controller) und Duplexing (für jede Festplatte ein eigener Controller) unterschieden, was heute jedoch nur bei Betrachtungen über den Single Point of Failure eine Rolle spielt: Festplatten-Controller fallen im Vergleich zu mechanisch beanspruchten Teilen (also Festplatten) relativ selten aus, so dass das Risiko eines Controller-Ausfalls auf Grund seiner geringen Wahrscheinlichkeit häufig noch toleriert wird.
Zur Erhöhung der Leseleistung kann ein RAID-1-System beim Lesen auf mehr als eine Festplatte zugreifen und gleichzeitig verschiedene Sektoren von verschiedenen Platten einlesen. Bei einem System mit zwei Festplatten lässt sich so die Leistung verdoppeln. Die Lesecharakteristik entspricht hierbei einem RAID-0-System. Diese Funktion bieten aber nicht alle Controller oder Softwareimplementierungen an. Sie erhöht die Lese-Geschwindigkeit des Systems enorm, geht aber auf Kosten der Sicherheit. Eine solche Implementierung schützt vor einem kompletten Datenträgerausfall, aber nicht vor Problemen mit fehlerhaften Sektoren, zumindest falls diese erst nach dem Speichern (read after write verify) auftreten.
Zur Erhöhung der Sicherheit kann ein RAID-1-System beim Lesen stets auf mehr als eine Festplatte zugreifen. Dabei werden die Antwort-Datenströme der Festplatten verglichen. Bei Unstimmigkeiten wird eine Fehlermeldung ausgegeben, da die Spiegelung nicht länger besteht. Diese Funktion bieten nur wenige Controller an, auch reduziert sie die Geschwindigkeit des Systems geringfügig.
Eine Spiegelplatte ist kein Ersatz für eine Datensicherung, da sich auch versehentliche oder fehlerhafte Schreiboperationen (Viren, Stromausfall, Benutzerfehler) augenblicklich auf die Spiegelplatte übertragen. Dies gilt insbesondere für unvollständig abgelaufene, schreibende Programme (etwa durch Stromausfall abgebrochene Update-Transaktionen auf Datenbanken ohne Logging-System), wobei es hier nicht nur zu der Beschädigung der Spiegelung, sondern auch zu einem inkonsistenten Datenzustand trotz intakter Spiegelung kommen kann. Abhilfe schaffen hier Datensicherungen und Transaktions-Logs.
RAID 5: Leistung + Parität, Block-Level Striping mit verteilter Paritätsinformation
RAID-Level 5
RAID 5 bietet sowohl gesteigerten Datendurchsatz beim Lesen von Daten als auch Redundanz bei relativ geringen Kosten und ist dadurch eine sehr beliebte RAID-Variante. In schreibintensiven Umgebungen mit kleinen, nicht zusammenhängenden Änderungen ist RAID 5 nicht zu empfehlen, da bei zufälligen Schreibzugriffen der Durchsatz aufgrund des zweiphasigen Schreibverfahrens deutlich abnimmt (an dieser Stelle wäre eine RAID-0+1-Konfiguration vorzuziehen). RAID 5 ist eine der kostengünstigsten Möglichkeiten, Daten auf mehreren Festplatten redundant zu speichern und dabei das Speichervolumen effizient zu nutzen. Dieser Vorteil kommt allerdings aufgrund hoher Controlleranforderungen und -preise oft erst bei mehr als vier Platten zum Tragen. Für den Preis eines RAID-5-Controllers mit (mindestens) drei Platten ist meistens bereits eine vierte Festplatte für ein RAID 10 zu bekommen. Neuere Chipsätze unterstützen jedoch zunehmend auch RAID 5, so dass der preisliche Vorteil des RAID-10-Systems im Schwinden begriffen ist.
Die nutzbare Gesamtkapazität errechnet sich aus der Formel: (Anzahl der Festplatten − 1) × (Kapazität der kleinsten Festplatte). Rechenbeispiel mit vier Festplatten à 500 GB: (4 − 1) × (500 GB) = 1500 GB Nutzdaten und 500 GB Parität.
RAID 5 implementiert Striping mit auf Block-Level verteilten Paritäts-Informationen. Zur Berechnung der Parität wird durch die jeweils an gleicher Adresse anliegenden Datenblöcke der am RAID-Verbund beteiligten Festplatten eine logische Gruppe gebildet. Von allen Datenblöcken einer Gruppe enthält ein Datenblock die Paritätsdaten, während die anderen Datenblöcke Nutzdaten enthalten. Die Nutzdaten von RAID-5-Gruppen werden wie bei RAID 0 auf alle Festplatten verteilt. Die Paritätsinformationen werden jedoch nicht wie bei RAID 4 auf einer Platte konzentriert, sondern ebenfalls verteilt.
Die Berechnung der Paritätsdaten eines Paritätsblocks erfolgt durch XOR-Verknüpfung der Daten aller Datenblöcke seiner Gruppe, was wiederum zu einer leichten bis erheblichen Verminderung der Datentransferrate im Vergleich zu RAID 0 führt. Da die Paritätsinformationen beim Lesen nicht benötigt werden, stehen alle Platten zum parallelen Zugriff zur Verfügung. Dieser (theoretische) Vorteil greift allerdings nicht bei kleinen Dateien ohne nebenläufigen Zugriff, erst bei größeren Dateien oder geeigneter Nebenläufigkeit tritt eine nennenswerte Beschleunigung ein. Bei n Festplatten erfordert der Schreibzugriff entweder ein Volumen, das genau (n−1) korrespondierende Datenblöcke ausfüllt, oder ein zwei-phasiges Verfahren (alte Daten lesen; neue Daten schreiben).
Jüngere RAID-Implementierungen berechnen die neue Paritätsinformation bei einem Schreibzugriff nicht durch XOR-Verknüpfung über der Daten aller korrespondierenden Datenblöcke, sondern durch XOR-Verknüpfung von altem und neuen Datenwert sowie des alten Parity-Werts. Anders gesagt: Wechselt ein Datenbit den Wert, dann wechselt auch das Paritätsbit den Wert. Das ist mathematisch dasselbe, aber es sind nur zwei Lesezugriffe erforderlich, nämlich auf die beiden alten Werte und nicht n−2 Lesezugriffe auf die sonstigen Datenblöcke wie früher. Dies erlaubt den Aufbau von größeren RAID-5-Arrays ohne Performanceabfall, beispielsweise mit n = 8. In Verbindung mit Schreibcaches erreicht man im Vergleich zu RAID 1 beziehungsweise RAID 10 hiermit ähnlichen Datendurchsatz bei geringeren Hardwarekosten. Storage-Server werden daher, wenn überhaupt noch klassische RAID-Verfahren zur Anwendung kommen, üblicherweise in RAID-5-Arrays aufgeteilt.
Bei RAID 5 ist die Datenintegrität des Arrays beim Ausfall von maximal einer Platte gewährleistet. Nach Ausfall einer Festplatte oder während des Rebuilds auf die Hotspare-Platte (bzw. nach Austausch der defekten Festplatte) lässt die Leistung deutlich nach (beim Lesen: jeder (n−1)-te Datenblock muss rekonstruiert werden; beim Schreiben: jeder (n−1)-te Datenblock kann nur durch Lesen der entsprechenden Bereiche aller korrespondierenden Datenblöcke und anschließendes Schreiben der Parität geschrieben werden; hinzu kommen die Zugriffe des Rebuilds: (n−1) × Lesen; 1 × Schreiben). Bei dem Rebuild-Verfahren ist daher die Berechnung der Parität zeitlich zu vernachlässigen; im Vergleich zu RAID 1 dauert somit das Verfahren unwesentlich länger und benötigt gemessen am Nutzdatenvolumen nur den (n−1)-ten Teil der Schreibzugriffe.
Eine noch junge Methode zur Verbesserung der Rebuild-Leistung und damit der Ausfallsicherheit ist präventives RAID 5. Hierbei werden interne Fehlerkorrekturstatistiken der Platten zur Vorhersage eines Ausfalls herangezogen (siehe SMART). Vorsorglich wird nun die Hot-Spare-Platte mit dem kompletten Inhalt der ausfallverdächtigsten Platte im RAID-Verbund synchronisiert, um zum vorhergesagten Versagenszeitpunkt sofort an deren Stelle treten zu können. Das Verfahren erreicht bei geringerem Platzbedarf eine ähnliche Ausfallsicherheit wie RAID 6 und andere Dual-Parity-Implementierungen. Allerdings wurde präventives RAID 5 aufgrund des hohen Aufwands bislang nur in wenigen „High-End“-Speichersystemen mit server-basierten Controllern implementiert. Zudem zeigt eine Studie von Google (Februar 2007), dass SMART-Daten zur Vorhersage des Ausfalls einer einzelnen Festplatte nur eingeschränkt nützlich sind.[SUP][8][/SUP]
Einfluss der Anzahl der Festplatten Bei RAID-5-Systemen sind Konfigurationen mit 3 oder 5 Festplatten häufig anzutreffen – das ist kein Zufall, denn die Anzahl der Festplatten hat einen Einfluss auf die Schreibleistung.
Einfluss auf die Read-Performance Sie wird weitestgehend durch die Anzahl der Festplatten, aber auch durch Cache-Größen bestimmt, mehr ist hier immer besser.
Einfluss auf die Write-Performance Im Unterschied zur Read-Performance ist das Ermitteln der Write-Performance bei RAID 5 deutlich komplizierter und hängt sowohl von der zu schreibenden Datenmenge, als auch von der Anzahl der Platten ab.[SUP][2][/SUP] Ausgehend von Festplatten mit weniger als 2TB Plattenplatz, ist die atomare Blockgröße (auch Sektorgröße genannt) der Platten häufig 512 Byte (siehe Festplatte: Speichern und Lesen von Daten). Geht man weiter von einem RAID-5-Verbund mit 5 Platten (4/5 Daten und 1/5 Parität) aus, so ergibt sich folgendes Szenario: Will eine Anwendung 2048 Byte schreiben, wird in diesem günstigen Fall auf alle 5 Platten genau je ein Block zu 512 Byte geschrieben, wobei einer dieser Blöcke keine Nutzdaten enthält. Im Vergleich zu RAID 0 mit 5 Platten ergibt sich daraus eine Effizienz von 80 % (bei RAID 5 mit 3 Platten wären es 66 %). Möchte eine Anwendung nur einen Block von 512 Byte schreiben, so ergibt sich ein ungünstigerer Fall, es müssen zuerst der abzuändernde Block und der Paritätsblock eingelesen werden, danach wird der neue Paritätsblock berechnet und erst dann können beide 512-Byte-Blöcke geschrieben werden. Das bedeutet einen Aufwand von 2 Lesezugriffen und 2 Schreibzugriffen, um einen Block zu speichern. Geht man vereinfacht davon aus, dass Lesen und Schreiben gleich lange dauern, so beträgt die Effizienz in diesem ungünstigsten Fall, dem sogenannten RAID 5 write Penalty, noch 25 %. In der Praxis wird dieser Worst-Case-Fall bei einem RAID 5 mit 5 Platten aber kaum eintreten, denn Dateisysteme haben häufig Blockgrößen von 2 kB, 4 kB und mehr und zeigen daher praktisch ausschließlich das Well-Case-Schreibverhalten. Gleiches gilt analog für RAID 5 mit 3 Platten. Unterschiedlich verhält sich hingegen etwa ein RAID-5-System mit 4 Platten (3/4 Daten und 1/4 Parität), soll hier ein Block von 2048 Byte geschrieben werden, sind zwei Schreibvorgänge notwendig, es werden dann einmal 1536 Byte mit Well-Case-Performance geschrieben und noch einmal 512 Byte mit Worst-Case-Verhalten. Diesem Worst-Case-Verhalten wirken zwar Cache-Strategien entgegen, aber dennoch ergibt sich hieraus, dass bei RAID 5 möglichst ein Verhältnis von zwei, vier oder auch acht Platten für Nutzdaten plus einer Platte für Paritätsdaten eingehalten werden sollte. Daher haben RAID-5-Systeme mit 3, 5 oder 9 Platten ein besonders günstiges Performanceverhalten.
Weniger gebräuchliche oder bedeutungslos gewordene RAID-Level
RAID 2: Bit-Level Striping mit Hamming-Code-basierter Fehlerkorrektur
RAID 2 spielt in der Praxis keine Rolle mehr. Das Verfahren wurde nur bei Großrechnern verwendet. Die Daten werden hierbei in Bitfolgen fester Größe zerlegt und mittels eines Hamming-Codes auf größere Bitfolgen abgebildet (zum Beispiel: 8 Bit für Daten und noch 3 Bit für die ECC-Eigenschaft). Die einzelnen Bits des Hamming-Codeworts werden dann über einzelne Platten aufgeteilt, was prinzipiell einen hohen Durchsatz erlaubt. Ein Nachteil ist jedoch, dass die Anzahl der Platten ein ganzzahliges Vielfaches der Hamming-Codewortlänge sein muss, wenn sich die Eigenschaften des Hamming-Codes nach außen zeigen sollen (diese Forderung entsteht, wenn man einen Bit-Fehler im Hamming-Code analog zu einem Festplatten-Ausfall im RAID 2 sieht).
Der kleinste RAID-2-Verbund benötigt drei Festplatten und entspricht einem RAID 1 mit zweifacher Spiegelung. Im realen Einsatz sah man daher zumeist nicht weniger als zehn Festplatten in einem RAID-2-Verbund.
RAID 3: Byte-Level Striping mit Paritätsinformationen auf separater Festplatte
RAID-Level 3
Der wesentliche Gedanke bei RAID 3 ist die Datensicherung. Im RAID 3 werden die eigentlichen Nutzdaten normal auf einer oder mehreren Datenplatten gespeichert. Außerdem wird eine Summeninformation auf einer zusätzlichen Paritätsplatte gespeichert. Für die Paritätsplatte werden die Bits der Datenplatten zusammengezählt und die errechnete Summe wird darauf untersucht, ob sie eine gerade oder eine ungerade Summe darstellt; eine gerade Summe wird auf der Paritätsplatte mit dem Bit-Wert 0 gekennzeichnet; eine ungerade Summe wird mit dem Bit-Wert 1 gekennzeichnet. Die Datenplatten enthalten also normale Nutzdaten, während die Paritätsplatte nur die Summeninformationen enthält.
Beispiel mit zwei Datenplatten und einer Paritätsplatte: Bits der Datenplatten → Summe → gerade oder ungerade → Summen-Bit der Paritätsplatte 0 + 0 → Summe ist 0 → Summe ist gerade → Summen-Bit 0 0 + 1 → Summe ist 1 → Summe ist ungerade → Summen-Bit 1 1 + 0 → Summe ist 1 → Summe ist ungerade → Summen-Bit 1 1 + 1 → Summe ist 2 → Summe ist gerade → Summen-Bit 0 Wenn beispielsweise das Bit der ersten Datenplatte verloren ginge, könnte man es aus dem Bit der zweiten Datenplatte und dem Summen-Bit der Paritätsplatte errechnen. ? + 0 → eine gerade Summe → das erste Bit kann nicht 1 sein, nur 0 ? + 1 → eine ungerade Summe → das erste Bit kann nicht 1 sein, nur 0 ? + 0 → eine ungerade Summe → das erste Bit kann nicht 0 sein, nur 1 ? + 1 → eine gerade Summe → das erste Bit kann nicht 0 sein, nur 1
Beispiel mit drei Datenplatten und einer Paritätsplatte: Bits der Datenplatten → Summe → gerade oder ungerade → Summen-Bit der Paritätsplatte 0 + 0 + 0 → Summe ist 0 → Summe ist gerade → Summen-Bit 0 1 + 0 + 0 → Summe ist 1 → Summe ist ungerade → Summen-Bit 1 1 + 1 + 0 → Summe ist 2 → Summe ist gerade → Summen-Bit 0 1 + 1 + 1 → Summe ist 3 → Summe ist ungerade → Summen-Bit 1 0 + 1 + 0 → Summe ist 1 → Summe ist ungerade → Summen-Bit 1 Wenn beispielsweise das Bit der ersten Datenplatte verloren ginge, könnte man es aus den Bits der anderen Datenplatten und dem Summen-Bit der Paritätsplatte errechnen. ? + 0 + 0 → eine gerade Summe → das erste Bit kann nicht 1 sein, nur 0 ? + 0 + 0 → eine ungerade Summe → das erste Bit kann nicht 0 sein, nur 1 ? + 1 + 0 → eine gerade Summe → das erste Bit kann nicht 0 sein, nur 1 ? + 1 + 1 → eine ungerade Summe → das erste Bit kann nicht 0 sein, nur 1 ? + 1 + 0 → eine ungerade Summe → das erste Bit kann nicht 1 sein, nur 0 In der Mikroelektronik ist dies identisch mit der XOR-Verknüpfung.
Der Gewinn durch ein RAID 3 ist folgender: Man kann beliebig viele Datenplatten verwenden und braucht für die Paritätsinformationen trotzdem nur eine einzige Platte. Die eben dargestellten Berechnungen ließen sich auch mit 4 oder 5 oder noch mehr Datenplatten (und nur einer einzigen Paritäts-Platte) durchführen. Damit ergibt sich auch gleich der größte Nachteil: Die Paritätsplatte wird bei jeder Operation, vor allem Schreiboperation, benötigt, die bildet dadurch den Flaschenhals des Systems; auf diese Platten wird bei jeder Schreiboperation zugegriffen.
RAID 3 ist inzwischen vom Markt verschwunden und wurde weitgehend durch RAID 5 ersetzt, bei dem die Parität gleichmäßig über alle Platten verteilt wird. Vor dem Übergang zu RAID 5 wurde RAID 3 zudem partiell durch RAID 4 verbessert, bei dem Ein- beziehungsweise Ausgabe-Operationen mit größeren Blockgrößen aus Geschwindigkeitsgründen standardisiert wurden.
Zusätzlich sei hier bemerkt, dass ein RAID-3-Verbund aus nur zwei Festplatten (eine Datenplatte + eine Paritätsplatte) dazu führt, dass die Paritätsplatte die gleichen Bit-Werte enthält wie die Datenplatte, was in der Wirkung einem RAID 1 mit zwei Festplatten entspricht (eine Datenplatte + eine Kopie der Datenplatte).
RAID 4: Block-Level Striping mit Paritätsinformationen auf separater Festplatte
Diagramm eines speziellen RAID 4 mit gesonderter Paritätsplatte, wobei jede Farbe eine Paritätsgruppe (stripe set) darstellt
Es werden ebenfalls Paritätsinformationen berechnet, die auf eine dedizierte Festplatte geschrieben werden. Allerdings sind die Einheiten, die geschrieben werden, größere Datenblöcke (englisch stripes oder chunks) und nicht einzelne Bytes, was die Gemeinsamkeit zu RAID 5 ausmacht.
Ein Nachteil bei klassischem RAID 4 besteht darin, dass die Paritätsplatte bei allen Schreib- und Leseoperationen beteiligt ist. Dadurch ist die maximal mögliche Datenübertragungsgeschwindigkeit durch die Datenübertragungsgeschwindigkeit der Paritätsplatte begrenzt. Da bei jeder Operation immer eine der Datenplatten und die Paritätsplatte verwendet werden, fällt die Paritätsplatte häufiger aus.
Wegen der fest definierten Paritätsplatte bei RAID 4 wird stattdessen fast immer RAID 5 bevorzugt.
Eine Ausnahme bildet ein Systemdesign, bei dem die Lese- und Schreiboperationen auf ein NVRAM erfolgen. Das NVRAM bildet einen Puffer, der die Übertragungsgeschwindigkeit kurzfristig erhöht, die Lese- und Schreiboperationen sammelt und in sequenziellen Abschnitten auf das RAID-4-Plattensystem schreibt. Dadurch werden die Nachteile von RAID 4 vermindert und die Vorteile bleiben erhalten.
NetApp nutzt RAID 4 in ihren NAS-Systemen, das verwendete Dateisystem WAFL wurde speziell für den Einsatz mit RAID 4 entworfen. Da RAID 4 nur bei sequentiellen Schreibzugriffen effektiv arbeitet, verwandelt WAFL wahlfreie Schreibzugriffe (random writes) im NVRAM-Cache in sequentielle – und merkt sich jede einzelne Position für den späteren Abruf. Beim Lesen tritt allerdings das klassische Fragmentierungsproblem auf: Zusammengehörige Daten stehen nicht notwendigerweise auf physisch hintereinanderliegenden Blöcken, wenn sie im Nachhinein aktualisiert oder überschrieben wurden. Die verbreitetste Beschleunigung von Lesezugriffen, der Cache prefetch, ist daher ohne Wirkung. Die Vorteile beim Schreiben ergeben somit einen Nachteil beim Lesen. Das Dateisystem muss dann regelmäßig defragmentiert werden.
RAID 6: Block-Level Striping mit doppelter verteilter Paritätsinformation
RAID-Level 6
RAID 6 (unter diversen Handelsnamen angeboten, zum Beispiel Advanced Data Guarding) funktioniert ähnlich wie RAID 5, verkraftet aber den gleichzeitigen Ausfall von bis zu zwei Festplatten. Insbesondere beim intensiven Einsatz hochkapazitiver SATA-/IDE-Festplatten kann die Wiederherstellung der Redundanz nach dem Ausfall einer Platte viele Stunden bis hin zu Tagen dauern; bei RAID 5 besteht währenddessen kein Schutz vor einem weiteren Ausfall.
RAID 6 implementiert Striping mit doppelten, auf Block-Level verteilten Paritätsinformationen. Im Gegensatz zu RAID 5 gibt es bei RAID 6 mehrere mögliche Implementierungsformen, die sich insbesondere in der Schreibleistung und dem Rechenaufwand unterscheiden. Im Allgemeinen gilt: Bessere Schreibleistung wird durch erhöhten Rechenaufwand erkauft. Im einfachsten Fall wird eine zusätzliche XOR-Operation über eine orthogonale Datenzeile berechnet, siehe Grafik. Auch die zweite Parität wird rotierend auf alle Platten verteilt. Eine andere RAID-6-Implementierung rechnet mit nur einer Datenzeile, produziert allerdings keine Paritätsbits, sondern einen Zusatzcode, der 2 Einzelbit-Fehler beheben kann. Das Verfahren ist rechnerisch aufwändiger. Zum Thema Mehrbit-Fehlerkorrektur siehe auch Reed-Solomon-Code.
Für alle RAID-6-Implementierungen gilt gemeinsam: Der Performance-Malus bei Schreiboperationen (Write Penalty) ist bei RAID 6 etwas größer als bei RAID 5, die Leseleistung ist bei gleicher Gesamtplattenzahl geringer (eine Nutzdatenplatte weniger) beziehungsweise der Preis pro nutzbarem Gigabyte verteuert sich um eine Festplatte je RAID-Verbund, also im Schnitt um ein Siebtel bis zu ein Fünftel. Ein RAID-6-Verbund benötigt mindestens vier Festplatten.
RAIDn
Bei RAIDn handelt es sich um eine Entwicklung der Inostor Corp., einer Tochter von Tandberg Data. RAIDn hebt die bisher starre Definition der RAID-Level auf.
Dieses RAID wird definiert durch die Gesamtzahl der Festplatten
sowie die Anzahl der Festplatten, die ohne Datenverlust ausfallen dürfen (m). Als Schreibweise hat sich RAID(n,m) oder RAID n+m eingebürgert.
Aus diesen Definitionen können die Kenndaten des RAID wie folgt berechnet werden:
RAID DP
RAID DP (double parity) ist eine von NetApp weiterentwickelte Version von RAID 4. Hierbei wird eine zweite Parität nach derselben Formel wie die erste Parität P berechnet, jedoch mit anderen Datenblöcken. Die erste Parität wird horizontal, die zweite Parität Q diagonal berechnet. Zudem wird bei der Berechnung der diagonalen Parität jeweils die erste Parität mit einbezogen, dafür aber abwechselnd eine Festplatte nicht. Da in einem RAID DP zwei beliebige Festplattenfehler kompensiert werden können, ist die Verfügbarkeit eines solchen Systems gegenüber einer Single-Paritätslösung (also z. B. RAID 4 oder RAID 5) gesteigert.
RAID-DP-Sets bestehen in der Regel aus 14 + 2 Platten. Somit liegt der Brutto-Netto-Verschnitt ähnlich niedrig wie bei RAID 4/RAID 5.
Die Rechenoperationen beschränken sich im Gegensatz zum RAID 6, wo ein Gleichungssystem zu lösen ist, auf einfache XOR-Operationen. RAID DP kann jederzeit auf RAID 4 umgeschaltet werden (und umgekehrt), indem man einfach die zweite Paritätsplatte abschaltet (bzw. wiederherstellt). Dies geschieht ohne ein Umkopieren oder Umstrukturieren der bereits gespeicherten Daten im laufenden Betrieb.
Details zu RAID DP können in der USENIX Veröffentlichung Row-Diagonal Parity for Double Disk Failure Correction gefunden werden.[SUP][9][/SUP]
RAID DP erfüllt die SNIA-RAID-6-Definition.[10]
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RAID-Level 0
Bei RAID 0 fehlt die Redundanz, daher gehört es streng genommen nicht zu den RAID-Systemen, es ist nur ein schnelles „Array of Independent Disks“.
RAID 0 bietet gesteigerte Transferraten, indem die beteiligten Festplatten in zusammenhängende Blöcke gleicher Größe aufgeteilt werden, wobei diese Blöcke quasi im Reißverschlussverfahren zu einer großen Festplatte angeordnet werden. Somit können Zugriffe auf allen Platten parallel durchgeführt werden (engl. striping, was „in Streifen zerlegen“ bedeutet, abgeleitet von stripe, der „Streifen“). Die Datendurchsatz-Steigerung (bei sequentiellen Zugriffen, aber besonders auch bei hinreichend hoher Nebenläufigkeit) beruht darauf, dass die notwendigen Festplatten-Zugriffe in höherem Maße parallel abgewickelt werden können. Die Größe der Datenblöcke wird als Striping-Granularität (auch stripe size, chunk size oder interlace size) bezeichnet. Meistens wird bei RAID 0 eine chunk size von 64 kB gewählt.
Fällt jedoch eine der Festplatten durch einen Defekt (vollständig) aus, kann der RAID-Controller ohne deren Teildaten die Nutzdaten nicht mehr vollständig rekonstruieren. Die Daten teilweise wiederherzustellen ist unter Umständen möglich, nämlich genau für die Dateien, die nur auf den verbliebenen Festplatten gespeichert sind, was typischerweise nur bei kleinen Dateien und eher bei großer Striping-Granularität der Fall sein wird. (Im Vergleich dazu würde die Benutzung von je einem getrennten Dateisystem pro Festplatte bei einem Ausfall eines einzelnen Speichermediums die nahtlose Benutzbarkeit der verbliebenen Medien beziehungsweise der dortigen Dateisysteme garantieren, während der vollständige Ausfall eines einzelnen und entsprechend größeren Speichermediums einen vollständigen Verlust aller Daten zur Folge hätte.) RAID 0 ist daher nur in Anwendungen zu empfehlen, bei denen Datensicherheit kaum von Bedeutung ist oder durch eine geeignete Form von Datensicherung anderweitig gewährleistet wird. Auch wenn überwiegend lesende Zugriffe auftreten (während ändernde Zugriffe durch entsprechende Verfahren redundant auch auf einem anderen Medium ausgeführt werden), kann RAID 0 empfehlenswert sein. Die bei einfachem RAID 0 unvermeidbare Betriebsunterbrechung in Folge eines Festplatten-Ausfalls (auch einzelner Platten) sollte bei der Planung berücksichtigt werden.
Der Einsatzzweck dieses Verbundsystems erstreckt sich demnach auf Anwendungen, bei denen in kurzer Zeit besonders große Datenmengen vor allem gelesen werden sollen, etwa auf die Musik- oder Videowiedergabe und die sporadische Aufnahme derselben.
Die Ausfallwahrscheinlichkeit eines RAID 0 aus
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Festplatten in einem bestimmten Zeitraum beträgt
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. Das gilt nur unter der Annahme, dass die Ausfallwahrscheinlichkeit
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einer Festplatte statistisch unabhängig von den übrigen Festplatten und für alle Festplatten identisch ist.RAID 1: Mirroring – Spiegelung
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RAID-Level 1
RAID 1 ist der Verbund von mindestens zwei Festplatten. Ein RAID 1 speichert auf allen Festplatten die gleichen Daten (Spiegelung) und bietet somit volle Redundanz. Die Kapazität des Arrays ist hierbei höchstens so groß wie die kleinste beteiligte Festplatte.
Ein enormer Vorteil von RAID 1 gegenüber allen anderen RAID-Verfahren liegt in seiner Einfachheit. Beide Platten sind identisch beschrieben und enthalten alle Daten eines Systems, somit kann (die passende Hardware vorausgesetzt) normalerweise auch jede Platte einzeln in zwei unabhängigen Rechnern (intern oder im externen Laufwerk) unmittelbar betrieben und genutzt werden. Aufwändige Rebuilds sind nur dann notwendig, wenn die Platten wieder redundant betrieben werden sollen. Im Störfall wie auch bei Migrationen beziehungsweise Upgrades bedeutet das einen enormen Vorteil.
Fällt eine der gespiegelten Platten aus, kann jede andere weiterhin alle Daten liefern. Besonders in sicherheitskritischen Echtzeitsystemen ist das unverzichtbar. RAID 1 bietet eine hohe Ausfallsicherheit, denn zum Totalverlust der Daten führt erst der Ausfall aller Platten.
Aus historischen Gründen wird zwischen Mirroring (alle Festplatten am selben Controller) und Duplexing (für jede Festplatte ein eigener Controller) unterschieden, was heute jedoch nur bei Betrachtungen über den Single Point of Failure eine Rolle spielt: Festplatten-Controller fallen im Vergleich zu mechanisch beanspruchten Teilen (also Festplatten) relativ selten aus, so dass das Risiko eines Controller-Ausfalls auf Grund seiner geringen Wahrscheinlichkeit häufig noch toleriert wird.
Zur Erhöhung der Leseleistung kann ein RAID-1-System beim Lesen auf mehr als eine Festplatte zugreifen und gleichzeitig verschiedene Sektoren von verschiedenen Platten einlesen. Bei einem System mit zwei Festplatten lässt sich so die Leistung verdoppeln. Die Lesecharakteristik entspricht hierbei einem RAID-0-System. Diese Funktion bieten aber nicht alle Controller oder Softwareimplementierungen an. Sie erhöht die Lese-Geschwindigkeit des Systems enorm, geht aber auf Kosten der Sicherheit. Eine solche Implementierung schützt vor einem kompletten Datenträgerausfall, aber nicht vor Problemen mit fehlerhaften Sektoren, zumindest falls diese erst nach dem Speichern (read after write verify) auftreten.
Zur Erhöhung der Sicherheit kann ein RAID-1-System beim Lesen stets auf mehr als eine Festplatte zugreifen. Dabei werden die Antwort-Datenströme der Festplatten verglichen. Bei Unstimmigkeiten wird eine Fehlermeldung ausgegeben, da die Spiegelung nicht länger besteht. Diese Funktion bieten nur wenige Controller an, auch reduziert sie die Geschwindigkeit des Systems geringfügig.
Eine Spiegelplatte ist kein Ersatz für eine Datensicherung, da sich auch versehentliche oder fehlerhafte Schreiboperationen (Viren, Stromausfall, Benutzerfehler) augenblicklich auf die Spiegelplatte übertragen. Dies gilt insbesondere für unvollständig abgelaufene, schreibende Programme (etwa durch Stromausfall abgebrochene Update-Transaktionen auf Datenbanken ohne Logging-System), wobei es hier nicht nur zu der Beschädigung der Spiegelung, sondern auch zu einem inkonsistenten Datenzustand trotz intakter Spiegelung kommen kann. Abhilfe schaffen hier Datensicherungen und Transaktions-Logs.
RAID 5: Leistung + Parität, Block-Level Striping mit verteilter Paritätsinformation
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RAID-Level 5
RAID 5 bietet sowohl gesteigerten Datendurchsatz beim Lesen von Daten als auch Redundanz bei relativ geringen Kosten und ist dadurch eine sehr beliebte RAID-Variante. In schreibintensiven Umgebungen mit kleinen, nicht zusammenhängenden Änderungen ist RAID 5 nicht zu empfehlen, da bei zufälligen Schreibzugriffen der Durchsatz aufgrund des zweiphasigen Schreibverfahrens deutlich abnimmt (an dieser Stelle wäre eine RAID-0+1-Konfiguration vorzuziehen). RAID 5 ist eine der kostengünstigsten Möglichkeiten, Daten auf mehreren Festplatten redundant zu speichern und dabei das Speichervolumen effizient zu nutzen. Dieser Vorteil kommt allerdings aufgrund hoher Controlleranforderungen und -preise oft erst bei mehr als vier Platten zum Tragen. Für den Preis eines RAID-5-Controllers mit (mindestens) drei Platten ist meistens bereits eine vierte Festplatte für ein RAID 10 zu bekommen. Neuere Chipsätze unterstützen jedoch zunehmend auch RAID 5, so dass der preisliche Vorteil des RAID-10-Systems im Schwinden begriffen ist.
Die nutzbare Gesamtkapazität errechnet sich aus der Formel: (Anzahl der Festplatten − 1) × (Kapazität der kleinsten Festplatte). Rechenbeispiel mit vier Festplatten à 500 GB: (4 − 1) × (500 GB) = 1500 GB Nutzdaten und 500 GB Parität.
RAID 5 implementiert Striping mit auf Block-Level verteilten Paritäts-Informationen. Zur Berechnung der Parität wird durch die jeweils an gleicher Adresse anliegenden Datenblöcke der am RAID-Verbund beteiligten Festplatten eine logische Gruppe gebildet. Von allen Datenblöcken einer Gruppe enthält ein Datenblock die Paritätsdaten, während die anderen Datenblöcke Nutzdaten enthalten. Die Nutzdaten von RAID-5-Gruppen werden wie bei RAID 0 auf alle Festplatten verteilt. Die Paritätsinformationen werden jedoch nicht wie bei RAID 4 auf einer Platte konzentriert, sondern ebenfalls verteilt.
Die Berechnung der Paritätsdaten eines Paritätsblocks erfolgt durch XOR-Verknüpfung der Daten aller Datenblöcke seiner Gruppe, was wiederum zu einer leichten bis erheblichen Verminderung der Datentransferrate im Vergleich zu RAID 0 führt. Da die Paritätsinformationen beim Lesen nicht benötigt werden, stehen alle Platten zum parallelen Zugriff zur Verfügung. Dieser (theoretische) Vorteil greift allerdings nicht bei kleinen Dateien ohne nebenläufigen Zugriff, erst bei größeren Dateien oder geeigneter Nebenläufigkeit tritt eine nennenswerte Beschleunigung ein. Bei n Festplatten erfordert der Schreibzugriff entweder ein Volumen, das genau (n−1) korrespondierende Datenblöcke ausfüllt, oder ein zwei-phasiges Verfahren (alte Daten lesen; neue Daten schreiben).
Jüngere RAID-Implementierungen berechnen die neue Paritätsinformation bei einem Schreibzugriff nicht durch XOR-Verknüpfung über der Daten aller korrespondierenden Datenblöcke, sondern durch XOR-Verknüpfung von altem und neuen Datenwert sowie des alten Parity-Werts. Anders gesagt: Wechselt ein Datenbit den Wert, dann wechselt auch das Paritätsbit den Wert. Das ist mathematisch dasselbe, aber es sind nur zwei Lesezugriffe erforderlich, nämlich auf die beiden alten Werte und nicht n−2 Lesezugriffe auf die sonstigen Datenblöcke wie früher. Dies erlaubt den Aufbau von größeren RAID-5-Arrays ohne Performanceabfall, beispielsweise mit n = 8. In Verbindung mit Schreibcaches erreicht man im Vergleich zu RAID 1 beziehungsweise RAID 10 hiermit ähnlichen Datendurchsatz bei geringeren Hardwarekosten. Storage-Server werden daher, wenn überhaupt noch klassische RAID-Verfahren zur Anwendung kommen, üblicherweise in RAID-5-Arrays aufgeteilt.
Bei RAID 5 ist die Datenintegrität des Arrays beim Ausfall von maximal einer Platte gewährleistet. Nach Ausfall einer Festplatte oder während des Rebuilds auf die Hotspare-Platte (bzw. nach Austausch der defekten Festplatte) lässt die Leistung deutlich nach (beim Lesen: jeder (n−1)-te Datenblock muss rekonstruiert werden; beim Schreiben: jeder (n−1)-te Datenblock kann nur durch Lesen der entsprechenden Bereiche aller korrespondierenden Datenblöcke und anschließendes Schreiben der Parität geschrieben werden; hinzu kommen die Zugriffe des Rebuilds: (n−1) × Lesen; 1 × Schreiben). Bei dem Rebuild-Verfahren ist daher die Berechnung der Parität zeitlich zu vernachlässigen; im Vergleich zu RAID 1 dauert somit das Verfahren unwesentlich länger und benötigt gemessen am Nutzdatenvolumen nur den (n−1)-ten Teil der Schreibzugriffe.
Eine noch junge Methode zur Verbesserung der Rebuild-Leistung und damit der Ausfallsicherheit ist präventives RAID 5. Hierbei werden interne Fehlerkorrekturstatistiken der Platten zur Vorhersage eines Ausfalls herangezogen (siehe SMART). Vorsorglich wird nun die Hot-Spare-Platte mit dem kompletten Inhalt der ausfallverdächtigsten Platte im RAID-Verbund synchronisiert, um zum vorhergesagten Versagenszeitpunkt sofort an deren Stelle treten zu können. Das Verfahren erreicht bei geringerem Platzbedarf eine ähnliche Ausfallsicherheit wie RAID 6 und andere Dual-Parity-Implementierungen. Allerdings wurde präventives RAID 5 aufgrund des hohen Aufwands bislang nur in wenigen „High-End“-Speichersystemen mit server-basierten Controllern implementiert. Zudem zeigt eine Studie von Google (Februar 2007), dass SMART-Daten zur Vorhersage des Ausfalls einer einzelnen Festplatte nur eingeschränkt nützlich sind.[SUP][8][/SUP]
Einfluss der Anzahl der Festplatten Bei RAID-5-Systemen sind Konfigurationen mit 3 oder 5 Festplatten häufig anzutreffen – das ist kein Zufall, denn die Anzahl der Festplatten hat einen Einfluss auf die Schreibleistung.
Einfluss auf die Read-Performance Sie wird weitestgehend durch die Anzahl der Festplatten, aber auch durch Cache-Größen bestimmt, mehr ist hier immer besser.
Einfluss auf die Write-Performance Im Unterschied zur Read-Performance ist das Ermitteln der Write-Performance bei RAID 5 deutlich komplizierter und hängt sowohl von der zu schreibenden Datenmenge, als auch von der Anzahl der Platten ab.[SUP][2][/SUP] Ausgehend von Festplatten mit weniger als 2TB Plattenplatz, ist die atomare Blockgröße (auch Sektorgröße genannt) der Platten häufig 512 Byte (siehe Festplatte: Speichern und Lesen von Daten). Geht man weiter von einem RAID-5-Verbund mit 5 Platten (4/5 Daten und 1/5 Parität) aus, so ergibt sich folgendes Szenario: Will eine Anwendung 2048 Byte schreiben, wird in diesem günstigen Fall auf alle 5 Platten genau je ein Block zu 512 Byte geschrieben, wobei einer dieser Blöcke keine Nutzdaten enthält. Im Vergleich zu RAID 0 mit 5 Platten ergibt sich daraus eine Effizienz von 80 % (bei RAID 5 mit 3 Platten wären es 66 %). Möchte eine Anwendung nur einen Block von 512 Byte schreiben, so ergibt sich ein ungünstigerer Fall, es müssen zuerst der abzuändernde Block und der Paritätsblock eingelesen werden, danach wird der neue Paritätsblock berechnet und erst dann können beide 512-Byte-Blöcke geschrieben werden. Das bedeutet einen Aufwand von 2 Lesezugriffen und 2 Schreibzugriffen, um einen Block zu speichern. Geht man vereinfacht davon aus, dass Lesen und Schreiben gleich lange dauern, so beträgt die Effizienz in diesem ungünstigsten Fall, dem sogenannten RAID 5 write Penalty, noch 25 %. In der Praxis wird dieser Worst-Case-Fall bei einem RAID 5 mit 5 Platten aber kaum eintreten, denn Dateisysteme haben häufig Blockgrößen von 2 kB, 4 kB und mehr und zeigen daher praktisch ausschließlich das Well-Case-Schreibverhalten. Gleiches gilt analog für RAID 5 mit 3 Platten. Unterschiedlich verhält sich hingegen etwa ein RAID-5-System mit 4 Platten (3/4 Daten und 1/4 Parität), soll hier ein Block von 2048 Byte geschrieben werden, sind zwei Schreibvorgänge notwendig, es werden dann einmal 1536 Byte mit Well-Case-Performance geschrieben und noch einmal 512 Byte mit Worst-Case-Verhalten. Diesem Worst-Case-Verhalten wirken zwar Cache-Strategien entgegen, aber dennoch ergibt sich hieraus, dass bei RAID 5 möglichst ein Verhältnis von zwei, vier oder auch acht Platten für Nutzdaten plus einer Platte für Paritätsdaten eingehalten werden sollte. Daher haben RAID-5-Systeme mit 3, 5 oder 9 Platten ein besonders günstiges Performanceverhalten.
Weniger gebräuchliche oder bedeutungslos gewordene RAID-Level
RAID 2: Bit-Level Striping mit Hamming-Code-basierter Fehlerkorrektur
RAID 2 spielt in der Praxis keine Rolle mehr. Das Verfahren wurde nur bei Großrechnern verwendet. Die Daten werden hierbei in Bitfolgen fester Größe zerlegt und mittels eines Hamming-Codes auf größere Bitfolgen abgebildet (zum Beispiel: 8 Bit für Daten und noch 3 Bit für die ECC-Eigenschaft). Die einzelnen Bits des Hamming-Codeworts werden dann über einzelne Platten aufgeteilt, was prinzipiell einen hohen Durchsatz erlaubt. Ein Nachteil ist jedoch, dass die Anzahl der Platten ein ganzzahliges Vielfaches der Hamming-Codewortlänge sein muss, wenn sich die Eigenschaften des Hamming-Codes nach außen zeigen sollen (diese Forderung entsteht, wenn man einen Bit-Fehler im Hamming-Code analog zu einem Festplatten-Ausfall im RAID 2 sieht).
Der kleinste RAID-2-Verbund benötigt drei Festplatten und entspricht einem RAID 1 mit zweifacher Spiegelung. Im realen Einsatz sah man daher zumeist nicht weniger als zehn Festplatten in einem RAID-2-Verbund.
RAID 3: Byte-Level Striping mit Paritätsinformationen auf separater Festplatte
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RAID-Level 3
Der wesentliche Gedanke bei RAID 3 ist die Datensicherung. Im RAID 3 werden die eigentlichen Nutzdaten normal auf einer oder mehreren Datenplatten gespeichert. Außerdem wird eine Summeninformation auf einer zusätzlichen Paritätsplatte gespeichert. Für die Paritätsplatte werden die Bits der Datenplatten zusammengezählt und die errechnete Summe wird darauf untersucht, ob sie eine gerade oder eine ungerade Summe darstellt; eine gerade Summe wird auf der Paritätsplatte mit dem Bit-Wert 0 gekennzeichnet; eine ungerade Summe wird mit dem Bit-Wert 1 gekennzeichnet. Die Datenplatten enthalten also normale Nutzdaten, während die Paritätsplatte nur die Summeninformationen enthält.
Beispiel mit zwei Datenplatten und einer Paritätsplatte: Bits der Datenplatten → Summe → gerade oder ungerade → Summen-Bit der Paritätsplatte 0 + 0 → Summe ist 0 → Summe ist gerade → Summen-Bit 0 0 + 1 → Summe ist 1 → Summe ist ungerade → Summen-Bit 1 1 + 0 → Summe ist 1 → Summe ist ungerade → Summen-Bit 1 1 + 1 → Summe ist 2 → Summe ist gerade → Summen-Bit 0 Wenn beispielsweise das Bit der ersten Datenplatte verloren ginge, könnte man es aus dem Bit der zweiten Datenplatte und dem Summen-Bit der Paritätsplatte errechnen. ? + 0 → eine gerade Summe → das erste Bit kann nicht 1 sein, nur 0 ? + 1 → eine ungerade Summe → das erste Bit kann nicht 1 sein, nur 0 ? + 0 → eine ungerade Summe → das erste Bit kann nicht 0 sein, nur 1 ? + 1 → eine gerade Summe → das erste Bit kann nicht 0 sein, nur 1
Beispiel mit drei Datenplatten und einer Paritätsplatte: Bits der Datenplatten → Summe → gerade oder ungerade → Summen-Bit der Paritätsplatte 0 + 0 + 0 → Summe ist 0 → Summe ist gerade → Summen-Bit 0 1 + 0 + 0 → Summe ist 1 → Summe ist ungerade → Summen-Bit 1 1 + 1 + 0 → Summe ist 2 → Summe ist gerade → Summen-Bit 0 1 + 1 + 1 → Summe ist 3 → Summe ist ungerade → Summen-Bit 1 0 + 1 + 0 → Summe ist 1 → Summe ist ungerade → Summen-Bit 1 Wenn beispielsweise das Bit der ersten Datenplatte verloren ginge, könnte man es aus den Bits der anderen Datenplatten und dem Summen-Bit der Paritätsplatte errechnen. ? + 0 + 0 → eine gerade Summe → das erste Bit kann nicht 1 sein, nur 0 ? + 0 + 0 → eine ungerade Summe → das erste Bit kann nicht 0 sein, nur 1 ? + 1 + 0 → eine gerade Summe → das erste Bit kann nicht 0 sein, nur 1 ? + 1 + 1 → eine ungerade Summe → das erste Bit kann nicht 0 sein, nur 1 ? + 1 + 0 → eine ungerade Summe → das erste Bit kann nicht 1 sein, nur 0 In der Mikroelektronik ist dies identisch mit der XOR-Verknüpfung.
Der Gewinn durch ein RAID 3 ist folgender: Man kann beliebig viele Datenplatten verwenden und braucht für die Paritätsinformationen trotzdem nur eine einzige Platte. Die eben dargestellten Berechnungen ließen sich auch mit 4 oder 5 oder noch mehr Datenplatten (und nur einer einzigen Paritäts-Platte) durchführen. Damit ergibt sich auch gleich der größte Nachteil: Die Paritätsplatte wird bei jeder Operation, vor allem Schreiboperation, benötigt, die bildet dadurch den Flaschenhals des Systems; auf diese Platten wird bei jeder Schreiboperation zugegriffen.
RAID 3 ist inzwischen vom Markt verschwunden und wurde weitgehend durch RAID 5 ersetzt, bei dem die Parität gleichmäßig über alle Platten verteilt wird. Vor dem Übergang zu RAID 5 wurde RAID 3 zudem partiell durch RAID 4 verbessert, bei dem Ein- beziehungsweise Ausgabe-Operationen mit größeren Blockgrößen aus Geschwindigkeitsgründen standardisiert wurden.
Zusätzlich sei hier bemerkt, dass ein RAID-3-Verbund aus nur zwei Festplatten (eine Datenplatte + eine Paritätsplatte) dazu führt, dass die Paritätsplatte die gleichen Bit-Werte enthält wie die Datenplatte, was in der Wirkung einem RAID 1 mit zwei Festplatten entspricht (eine Datenplatte + eine Kopie der Datenplatte).
RAID 4: Block-Level Striping mit Paritätsinformationen auf separater Festplatte
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Diagramm eines speziellen RAID 4 mit gesonderter Paritätsplatte, wobei jede Farbe eine Paritätsgruppe (stripe set) darstellt
Es werden ebenfalls Paritätsinformationen berechnet, die auf eine dedizierte Festplatte geschrieben werden. Allerdings sind die Einheiten, die geschrieben werden, größere Datenblöcke (englisch stripes oder chunks) und nicht einzelne Bytes, was die Gemeinsamkeit zu RAID 5 ausmacht.
Ein Nachteil bei klassischem RAID 4 besteht darin, dass die Paritätsplatte bei allen Schreib- und Leseoperationen beteiligt ist. Dadurch ist die maximal mögliche Datenübertragungsgeschwindigkeit durch die Datenübertragungsgeschwindigkeit der Paritätsplatte begrenzt. Da bei jeder Operation immer eine der Datenplatten und die Paritätsplatte verwendet werden, fällt die Paritätsplatte häufiger aus.
Wegen der fest definierten Paritätsplatte bei RAID 4 wird stattdessen fast immer RAID 5 bevorzugt.
Eine Ausnahme bildet ein Systemdesign, bei dem die Lese- und Schreiboperationen auf ein NVRAM erfolgen. Das NVRAM bildet einen Puffer, der die Übertragungsgeschwindigkeit kurzfristig erhöht, die Lese- und Schreiboperationen sammelt und in sequenziellen Abschnitten auf das RAID-4-Plattensystem schreibt. Dadurch werden die Nachteile von RAID 4 vermindert und die Vorteile bleiben erhalten.
NetApp nutzt RAID 4 in ihren NAS-Systemen, das verwendete Dateisystem WAFL wurde speziell für den Einsatz mit RAID 4 entworfen. Da RAID 4 nur bei sequentiellen Schreibzugriffen effektiv arbeitet, verwandelt WAFL wahlfreie Schreibzugriffe (random writes) im NVRAM-Cache in sequentielle – und merkt sich jede einzelne Position für den späteren Abruf. Beim Lesen tritt allerdings das klassische Fragmentierungsproblem auf: Zusammengehörige Daten stehen nicht notwendigerweise auf physisch hintereinanderliegenden Blöcken, wenn sie im Nachhinein aktualisiert oder überschrieben wurden. Die verbreitetste Beschleunigung von Lesezugriffen, der Cache prefetch, ist daher ohne Wirkung. Die Vorteile beim Schreiben ergeben somit einen Nachteil beim Lesen. Das Dateisystem muss dann regelmäßig defragmentiert werden.
RAID 6: Block-Level Striping mit doppelter verteilter Paritätsinformation
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RAID-Level 6
RAID 6 (unter diversen Handelsnamen angeboten, zum Beispiel Advanced Data Guarding) funktioniert ähnlich wie RAID 5, verkraftet aber den gleichzeitigen Ausfall von bis zu zwei Festplatten. Insbesondere beim intensiven Einsatz hochkapazitiver SATA-/IDE-Festplatten kann die Wiederherstellung der Redundanz nach dem Ausfall einer Platte viele Stunden bis hin zu Tagen dauern; bei RAID 5 besteht währenddessen kein Schutz vor einem weiteren Ausfall.
RAID 6 implementiert Striping mit doppelten, auf Block-Level verteilten Paritätsinformationen. Im Gegensatz zu RAID 5 gibt es bei RAID 6 mehrere mögliche Implementierungsformen, die sich insbesondere in der Schreibleistung und dem Rechenaufwand unterscheiden. Im Allgemeinen gilt: Bessere Schreibleistung wird durch erhöhten Rechenaufwand erkauft. Im einfachsten Fall wird eine zusätzliche XOR-Operation über eine orthogonale Datenzeile berechnet, siehe Grafik. Auch die zweite Parität wird rotierend auf alle Platten verteilt. Eine andere RAID-6-Implementierung rechnet mit nur einer Datenzeile, produziert allerdings keine Paritätsbits, sondern einen Zusatzcode, der 2 Einzelbit-Fehler beheben kann. Das Verfahren ist rechnerisch aufwändiger. Zum Thema Mehrbit-Fehlerkorrektur siehe auch Reed-Solomon-Code.
Für alle RAID-6-Implementierungen gilt gemeinsam: Der Performance-Malus bei Schreiboperationen (Write Penalty) ist bei RAID 6 etwas größer als bei RAID 5, die Leseleistung ist bei gleicher Gesamtplattenzahl geringer (eine Nutzdatenplatte weniger) beziehungsweise der Preis pro nutzbarem Gigabyte verteuert sich um eine Festplatte je RAID-Verbund, also im Schnitt um ein Siebtel bis zu ein Fünftel. Ein RAID-6-Verbund benötigt mindestens vier Festplatten.
RAIDn
Bei RAIDn handelt es sich um eine Entwicklung der Inostor Corp., einer Tochter von Tandberg Data. RAIDn hebt die bisher starre Definition der RAID-Level auf.
Dieses RAID wird definiert durch die Gesamtzahl der Festplatten
sowie die Anzahl der Festplatten, die ohne Datenverlust ausfallen dürfen (m). Als Schreibweise hat sich RAID(n,m) oder RAID n+m eingebürgert.Aus diesen Definitionen können die Kenndaten des RAID wie folgt berechnet werden:
- Lesegeschwindigkeit = n × Lesegeschwindigkeit der Einzelplatte
- Schreibgeschwindigkeit = (n − m) × Schreibgeschwindigkeit der Einzelplatte
- Kapazität = (n − m) × Kapazität der Einzelplatte
- RAID(n,0) entspricht RAID 0
- RAID(n,1) entspricht RAID 5
- RAID(n,2) entspricht RAID 6
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RAID DP
RAID DP (double parity) ist eine von NetApp weiterentwickelte Version von RAID 4. Hierbei wird eine zweite Parität nach derselben Formel wie die erste Parität P berechnet, jedoch mit anderen Datenblöcken. Die erste Parität wird horizontal, die zweite Parität Q diagonal berechnet. Zudem wird bei der Berechnung der diagonalen Parität jeweils die erste Parität mit einbezogen, dafür aber abwechselnd eine Festplatte nicht. Da in einem RAID DP zwei beliebige Festplattenfehler kompensiert werden können, ist die Verfügbarkeit eines solchen Systems gegenüber einer Single-Paritätslösung (also z. B. RAID 4 oder RAID 5) gesteigert.
RAID-DP-Sets bestehen in der Regel aus 14 + 2 Platten. Somit liegt der Brutto-Netto-Verschnitt ähnlich niedrig wie bei RAID 4/RAID 5.
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RAID DP vereinfacht die Wiederherstellung. Hierbei werden zuerst mit der diagonalen Parität die Daten der ersten ausgefallenen Festplatte berechnet und danach aus der horizontalen Parität der Inhalt der zweiten Festplatte.Die Rechenoperationen beschränken sich im Gegensatz zum RAID 6, wo ein Gleichungssystem zu lösen ist, auf einfache XOR-Operationen. RAID DP kann jederzeit auf RAID 4 umgeschaltet werden (und umgekehrt), indem man einfach die zweite Paritätsplatte abschaltet (bzw. wiederherstellt). Dies geschieht ohne ein Umkopieren oder Umstrukturieren der bereits gespeicherten Daten im laufenden Betrieb.
Details zu RAID DP können in der USENIX Veröffentlichung Row-Diagonal Parity for Double Disk Failure Correction gefunden werden.[SUP][9][/SUP]
RAID DP erfüllt die SNIA-RAID-6-Definition.[10]
izvor WIKI
[/SUP]
Zuletzt bearbeitet von einem Moderator:
AW: Instalacija windows 8 u raid - modus
Pozdrav Imao sam na Acer U7600A kad sam ga kupio i zeznuo sam RAID particije. Bile su 5 sa Recovery. Neznam kako da povratim na staro.Svaki put kada hocu da kreiram i miror i stripe i bilo kako ne mogu da dobijem vise od 59GB onih preostalich 32GB +1TB ne javlja se nigde tj ja od tih dva diska ssd i hdd Imam celih59 Maximum ostalo se ne vidi nigde.
Pozdrav Imao sam na Acer U7600A kad sam ga kupio i zeznuo sam RAID particije. Bile su 5 sa Recovery. Neznam kako da povratim na staro.Svaki put kada hocu da kreiram i miror i stripe i bilo kako ne mogu da dobijem vise od 59GB onih preostalich 32GB +1TB ne javlja se nigde tj ja od tih dva diska ssd i hdd Imam celih59 Maximum ostalo se ne vidi nigde.
AW: Instalacija windows 8 u raid - modus
Sredio sam...Ha,ha. Preko "INTEL RAPID STORAGE TECHNOLOGIE" Program. Napravio sam da onaj SSD od 32GB sluzi kao -Cash- Particija a onaj drugi od 1TB bude za System i ostalo tako da SSD32GB ne vidi se uopste nigde vise u sistemu, windowsa. Sada Windows 8 radi mnogo brze sa ovom konfiguracijom sa dva Hard-Disc-a. Radi fenomenalno. Ovaj Modus je predvidjen za "Windows 8" Pogotovo.
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Sredio sam...Ha,ha. Preko "INTEL RAPID STORAGE TECHNOLOGIE" Program. Napravio sam da onaj SSD od 32GB sluzi kao -Cash- Particija a onaj drugi od 1TB bude za System i ostalo tako da SSD32GB ne vidi se uopste nigde vise u sistemu, windowsa. Sada Windows 8 radi mnogo brze sa ovom konfiguracijom sa dva Hard-Disc-a. Radi fenomenalno. Ovaj Modus je predvidjen za "Windows 8" Pogotovo.
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Sredio sam...Ha,ha. Preko "INTEL RAPID STORAGE TECHNOLOGIE" Program. Napravio sam da onaj SSD od 32GB sluzi kao -Cash- Particija a onaj drugi od 1TB bude za System i ostalo tako da SSD32GB ne vidi se uopste nigde vise u sistemu, windowsa. Sada Windows 8 radi mnogo brze sa ovom konfiguracijom sa dva Hard-Disc-a. Radi fenomenalno. Ovaj Modus je predvidjen za "Windows 8" Pogotovo.
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AW: Instalacija windows 8 u raid - modus
Da ne zapocinjem novu temu. Imam pitanje za sve clanove koje imaju Windows 8.
Kako ste zadovoljni? Ja sam se nakon mesec dana ponovo vratio na Windows 7. Nisam bas odusevljen.
Da ne zapocinjem novu temu. Imam pitanje za sve clanove koje imaju Windows 8.
Kako ste zadovoljni? Ja sam se nakon mesec dana ponovo vratio na Windows 7. Nisam bas odusevljen.
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AW: Instalacija windows 8 u raid - modus
ja sam isto isprobao onu beta verziju i vec nakon 2 sata sam opet vratio na sedmicu. nije mi se uopste ni najmanje svidila osmica. isto smece kao svojedobno i ona glupa vista. meni se cini da su oni to nabrzinu sklepali!!
ja sam isto isprobao onu beta verziju i vec nakon 2 sata sam opet vratio na sedmicu. nije mi se uopste ni najmanje svidila osmica. isto smece kao svojedobno i ona glupa vista. meni se cini da su oni to nabrzinu sklepali!!
AW: Instalacija windows 8 u raid - modus
da se samo pridruzim misljenju kolege naroga,ma nisam ni dva sata imao i vratio sam na 7,jer previse sigurnosti traze u 8 a puna je grafike kao i DDD image za Dreambox a iza nista sto valja.
da se samo pridruzim misljenju kolege naroga,ma nisam ni dva sata imao i vratio sam na 7,jer previse sigurnosti traze u 8 a puna je grafike kao i DDD image za Dreambox a iza nista sto valja.
AW: Instalacija windows 8 u raid - modus
Hvala na podrsci al sve sam sredio. Osmica je isto sto i Win7 samo sa onim dopusnkim Metro app kako se to vec zove. tart Start dugme dole levo koji ne dostaje moze se nahnadno skinuti tako da eto samo to sto fali za razliku win7. Windows 8 zahteva i jedan Microsoft Net Konto kao Hotmail.com ili live.com. da bi funkcionisala Metro-aplikacija.
Hvala na podrsci al sve sam sredio. Osmica je isto sto i Win7 samo sa onim dopusnkim Metro app kako se to vec zove. tart Start dugme dole levo koji ne dostaje moze se nahnadno skinuti tako da eto samo to sto fali za razliku win7. Windows 8 zahteva i jedan Microsoft Net Konto kao Hotmail.com ili live.com. da bi funkcionisala Metro-aplikacija.
