Wissensbereich: RAID-Systeme & Datenrettung
RAID-Systeme verbinden mehrere Festplatten zu einem leistungsstarken Speicherverbund.
RAID-Systeme kommen typischerweise in NAS oder Servern zum Einsatz.
💡 Lernen Sie die verschiedenen Level kennen. Erfahren Sie außerdem mehr über Fehlerbilder und wie Sie im Ernstfall Ihre Daten schützen.
Damit Sie den nachfolgenden Abschnitten auf dieser Seite folgen können, folgen hier ein paar Begriffe aus der Welt der RAIDs.
Datenredundanz:
Daten (-bestandteile), welche mehrfach vorhanden sind
Parität:
Eine Prüftechnik: Überprüft, ob Daten richtig zwischen zwei Speicherorten Übertragen wurden
Software-RAID:
Organisation der Festplatten funktioniert rein über eine Software ohne speziellen Controller
Hardware-RAID:
Organisation der Festplatten funktioniert mit einem speziellen RAID-Controller
Festplatten-Striping:
Form der Datenverarbeitung, wobei Daten blockweise auf Festplatten verteilt werden. Somit werden physische Festplatten zu einem großen logischen Datenspeicher zusammengefasst.
Controller:
Regelt die Organisation der Datenstruktur
Spiegelung:
Kopieren von Daten auf mehrere Festplatten
Es gibt viele verschiedene RAID-Systeme. Im Detail möchten wir hier jedoch nur auf die gängigsten Varianten eingehen. Weitere RAID-Systeme erkären wir Ihnen gleich danach.
🗄️ RAID 0 (Striping)
Die Daten werden synchron auf mehreren Festplatten verteilt, wodurch Daten auf allen Festplatten zeitgleich gelesen bzw. geschrieben werden kann. Beim Speichern auf RAID 0 werden die Daten vom Controller gestriped und darüber hinaus auf die Festplatten im System gleichermaßen geschrieben. Bei RAID 0 steht eindeutig die Verarbeitungsgeschwindigkeit im Vordergrund, da die Festplatten parallel arbeiten können. Die Datensicherheit ist hingegen gering.
🗄️ RAID 1 (Mirroring)
Es nutzt als Hauptfunktionsweise die Spiegelung der Festplatte. Außerdem beinhaltet mindestens zwei Festplatten, deren Daten von der einen Festplatte ebenso auf der anderen Festplatte gespeichert werden. Selbst bei dem kompletten Ausfall einer der Festplatten, bleibt der Zugriff auf alle Daten gewährleistet. Dafür gibt es kein Striping, sodass zwar die Leseleistung verbessert ist, doch keine Verbesserung bei Schreibprozessen erreicht wird. Es stehen bei diesem System 50 % des Bruttospeichers zur Verfügung.
🗄️ RAID 5 (Paritäten)
Ein RAID 5 bietet die Vorteile der beiden vorangegangen Typen, also RAID 0 und RAID 1. Das heißt es arbeitet mit Stripes, die auf die Festplatten verteilt werden. Gleichzeitig liegt der benötigte Speicherplatz dafür bei der Anzahl der verwendeten Festplatten minus eine der Festplatten. Das RAID 5 besteht somit aus mindestens 3 Festplatten. Fällt eine Festplatte aus, hat das keinen Einfluss auf die Funktion vom RAID 5.
🗄️ RAID 10 (Striping und Mirroring)
Kombiniert man RAID 0 (Performance) mit RAID 1 (Sicherheit), kommt dabei das RAID 10 heraus. Seine Arbeitsleistung liegt über dem vom RAID 1, dabei sind die Kosten wesentlich höher. Beim RAID 10 haben gibt es 2 Formen:
RAID 0+1 -> Daten werden auf mehrere Festplatten gestriped, anschließend werden die Datensätze gespiegelt
RAID 1+0 -> Daten werden erst gespiegelt und hinterher die Spiegel gestriped
Diese RAID-Systeme kommen in der Praxis nicht so oft zum Einsatz. Teilweise, weil ihr Einsatz nur bei sehr großen Serversystemen überhaupt erst sinnvoll ist, die Varianten eher veraltet sind oder die Vorteile dieser RAID-Levels nur in wenigen Anwendungsbereichen überwiegen.
- Striping und Hamming-Code-Parität
- normales Striping
- zusätzlich Zerlegung vorhandener Daten in größere Bitfolgen mit Hamming-Code
- Verteilung der Hamming-Code-Folge auf weitere Festplatten
- Hamming-Code dient bei defekten Daten zur ECC-Fehlerkorrektur
- Striping mit minimalen Paritätsinformationen auf extra Festplatte
- normales Striping der Daten
- Prüfsumme auf gesonderter Paritätsfestplatte
- Prüfsummenteile sind einzelne Bytes (Zustand I oder 0)
- Striping mit großen Paritätsinformationen auf extra Festplatte
- normales Striping der Daten
- Paritätsinformationen auf gesonderter Paritätsfestplatte
- Größe der Paritätsinformationen als Datenblöcke, also Stripes
- Striping mit doppelt verteilter Paritätsinformation
- normales Striping der Daten
- zusätzlich wie bei RAID 5 Verteilung der Paritätsinformationen auf den Festplatten
- Paritätsinformationen werden jedoch zweimal angelegt und verschiedentlich auf allen Festplatten verteilt
- Striping mit doppelt verteilter Paritätsinformation und Cache mit gesondertem Prozessor
- normales Striping der Daten
- zusätzlich wie bei RAID 5 Verteilung der Paritätsinformationen auf gesonderter Festplatte
- Datensicherung über mehr als 2 Paritäten möglich
- Caching beschleunigt Datentransfer enorm
RAID-Kombinationen
Zu all den genannten RAID-Levels, gibt es weitere sogenannte RAID-Kombinationen. Sie bestehen aus zusammengefassten RAID-Varianten.
- RAID 01
- RAID 03
- RAID 05
- RAID 1.5
- RAID 15
- RAID 1E0
- RAID-30-Verbund
- RAID-45-Verbund
- RAID-50-Verbund
- RAID 51
- RAID 53
- RAID 55
- RAID 5DP
- RAID-60-Verbund
- RAID 5E
- RAID 5EE
- RAID ADG
- Matrix-RAID
- RAID S
- RAID TP
- RAID-Z
Raidähnliche Festplatten-Systeme
Neben den vorgestellten echten RAID-Systemen, gibt es auch nicht-echte Varianten. Es sind zumeist simple Zusammenschlüsse von Festplatten oder es fehlen andere typische RAID-Eigenschaften.
- NRAID
- JBOD
- SPAN
Insbesondere bei schwerwiegenden Ausfällen, ist Expertenhilfe angebracht. Typischerweise bei diesen Schäden:
- Ein defektes Laufwerk bei RAID 0
- Mehrere Laufwerke sind betroffen
- RAID startet nach Rebuild nicht
- Unbekannte logische Struktur
Mehr über RAIDs, ihre typischen Defekte und die professionelle Datenrettung , erfahren Sie auf unserer Hauptseite Datenrettung RAID.
RAID steht für „Redundant Array of Independent Disks“. Es handelt sich dabei um einen Verbund aus mehreren Festplatten (HDD oder SSD), welche gemeinsam als ein System arbeiten.
Nein. Einige RAID-Level bieten Redundanz und sind sicherer (wie RAID 1 oder RAID 5). RAID 0 bietet gar keinen zusätzlichen Schutz. Regelmäßige Backups sind auch bei einem RAID-System empfehlenswert.
Das funktioniert nur sehr eingeschränkt. Ein normales Rebuild ist durch fortgeschrittene Nutzer durchaus realisierbar. Bei defekten Datenträgern oder logischen Fehler, ist nur ein Experte dazu in der Lage.