RAID (ein redundantes Array unabhängiger Festplatten) ist eine Technologie, die mindestens zwei oder mehr Festplatten zu einer einzigen logischen Einheit zusammenfasst. Die Kombination mehrerer Festplatten arbeitet wie eine einzige, was Effizienz und Geschwindigkeit erhöht. RAID gibt es auf verschiedenen Ebenen, einschließlich RAID 0 und RAID 1.
RAID 0 verwendet Striping, d.h. die Daten werden auf alle Laufwerke verteilt, was hohe Geschwindigkeit ermöglicht, aber keinerlei Schutz bietet. RAID 1 hingegen bietet Redundanz durch Spiegelung, das bedeutet, dass die Daten identisch auf zwei Festplatten geschrieben werden – eine sicherere Wahl, allerdings wird der Speicherplatz halbiert.
Dieser Artikel vermittelt Wissen zum Vergleich zwischen RAID 0 und RAID 1, zur Kombination RAID 0+1 sowie dazu, wie man RAID 0 in RAID 1 umwandelt und umgekehrt.
Teil 1. RAID 0 vs. RAID 1 – Vergleichstabelle
1. Unterschiede zwischen RAID 0 und RAID 1
RAID-Stufe |
RAID 0 |
RAID 1 |
| Striping | Ja | Nein |
| Redundanz | Nein | Ja |
| Spiegelung | Nein | Ja |
| Leistung | Theoretisch werden schnellere Lese- und Schreibgeschwindigkeiten geboten. | Es bietet langsamere Schreibgeschwindigkeiten, könnte aber dieselbe Lesegeschwindigkeit wie RAID 0 haben. |
| Fehlertoleranz | Nein | Ja |
| Vorteile | Bietet schnelle "Lese- und Schreib"-Leistungen, vollständige Festplattennutzung und keinen Overhead für Paritätsberechnung. | Durch Spiegelung ist Fehlertoleranz gewährleistet, was eine einfache Wiederherstellung bei Festplattenausfall ermöglicht. Auch die Leistung bleibt sehr gut, wenn auch etwas langsamer als bei RAID 0. |
| Nachteile | Ohne Spiegelung, Redundanz und Fehlertoleranz ist Datenverlust sehr wahrscheinlich, und Ihre Dateien sind nicht sicher. Fällt eine Festplatte aus, gehen nicht nur die Daten verloren, sondern das gesamte System ist nicht mehr zugänglich. | Bei Spiegelung gibt es zwei Kopien aller Dateien; daher wird die Speicherkapazität halbiert. Die Wiederherstellung erfordert das Herunterfahren der RAID-Laufwerke. |
| Hervorhebungen | Schwerpunkt auf Datenzugriffsgeschwindigkeit. | Schwerpunkt auf Datenzugriffsgeschwindigkeit. |
| Anwendung | Wird verwendet, wenn Datenzuverlässigkeit weniger wichtig ist und Geschwindigkeit zählt, z. B. beim Video-Broadcasting. | Es wird für die Speicherung wichtiger Daten wie zum Beispiel bei der Datenarchivierung genutzt. |
| Preis | Niedriger Preis | Moderate Kosten |
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2. Gemeinsamkeiten zwischen RAID 0 und RAID 1
RAID-Stufe |
RAID 0 |
RAID 1 |
| Methode der RAID-Arrays | Verwenden eine einzige Methode | Verwenden eine einzige Methode |
| Paritätsfestplatte | Nicht verwendet oder benötigt | Nicht verwendet oder benötigt |
| Minimale benötigte physische Festplatten | 2 | 2 |
Teil 2. RAID 0 vs. RAID 1 bei der Datenorganisation
Striping: RAID 0 verwendet das Striping-Verfahren zur Organisation von Daten, d.h. Dateien werden über mehrere Laufwerke im Array verteilt geschrieben.
Beim Striping-Verfahren können RAID-Arrays aus mehreren kleineren Festplatten einen großen einzelnen Datenträger bilden. RAID 0 ist die einzige RAID-Level, die Striping ohne Parität oder Spiegelung einsetzt. Dabei werden Dateien in kleine Blöcke unterteilt und portionsweise auf alle Laufwerke des Arrays geschrieben. Diese Methode ist effektiv zur Steigerung der Speicherkapazität, führt jedoch bereits beim Ausfall einer einzigen Festplatte zum vollständigen Datenverlust und macht das System damit praktisch unbrauchbar.
Festplattenspiegelung: RAID 1 verwendet Festplattenspiegelung, d.h. Daten werden auf der einen Hälfte der Festplatten gespeichert, womit eine einzelne logische Festplatteneinheit entsteht, und die andere Hälfte bildet eine identische Kopie/Spiegelung.
Eine zentrale Redundanzfunktion ermöglicht eine sichere Sicherung, da das RAID-Laufwerk in Echtzeit gespiegelt wird. Aus diesem Grund ist eine Datenwiederherstellung bei Ausfall eines RAID 1-Laufwerks unkompliziert.
Teil 3. RAID 0 vs. RAID 1 in der Leistung
Daten schreiben
Da RAID 0 Daten auf mehreren Festplatten parallel aufteilt und schreibt, ist die Daten-Schreibgeschwindigkeit sehr hoch. Im Gegensatz dazu ist die Daten-Schreibgeschwindigkeit von RAID 1 langsamer, etwa so schnell wie eine einzelne Festplatte.
Daten lesen
Das Lesen von Daten bei RAID 0 ist ebenfalls sehr schnell, da — zumindest theoretisch — die Geschwindigkeit aller Festplatten zusammen die Endgeschwindigkeit des RAID 0-Arrays ergibt, begrenzt lediglich vom RAID-Controller.
Im Falle von RAID 1 hängt die Lesegeschwindigkeit vom RAID-Controller ab; sie kann vergleichbar sein oder nicht. Mit „intelligenten“ Controllern, die die Leseaufgaben aufteilen, lässt sich durch die Redundanz sogar eine ähnliche Leistungssteigerung wie bei RAID 0 erzielen.
Speicherkapazität
RAID 0 nutzt den gesamten verfügbaren Speicher der einzelnen Laufwerke, bietet jedoch keine Redundanz. Das RAID 1-Array hat dagegen ein Daten-Backup, daher steht nur die Hälfte der Gesamtkapazität zur Verfügung.
Anwendungen
RAID 0 garantiert keine Datensicherheit, ist also ideal, wenn Dateiverlust kein Problem ist und hoher Speicherplatz und Geschwindigkeit gefordert sind. Zum Beispiel beim Broadcasting, bei Videoaufnahmen und der Speicherung auf eine Festplatte. Im Vergleich dazu ist RAID 1 besser geeignet, wenn Datensicherheit entscheidend ist, etwa für Archive.
Teil 4. Kombination von RAID 0 und RAID 1
RAID 01: Auch bekannt als RAID 0+1, ist dies eine RAID-Stufe, die eine Spiegelung von Stripe-Sets nutzt und somit sowohl Replikation als auch Datenverteilung zwischen den Laufwerken bietet. Sie hat die gleiche nutzbare Kapazität wie ein RAID 1-Array, eine Spiegelung einer Stripe-Konfiguration, und wird auch als „geschachtelte RAID-Stufen“ bezeichnet.
RAID 10: Die RAID-Stufen 0 und 1 können kombiniert werden, um ein Stripe-Set gespiegelter Laufwerke zu bilden, was als RAID 10-Konfiguration bezeichnet wird.
RAID 10 ist fehlertoleranter als RAID 01 und wird daher häufiger verwendet; RAID 01 ist selten, da RAID 10 überlegen ist.
Teil 5. Wie kann man RAID 0 zu RAID 1 ändern?
Es gibt Fälle, in denen Sie die RAID-Konfiguration Ihres Systems ändern müssen, vorzugsweise ohne Datenverlust. Die erste Frage, die wir hier behandeln möchten: Ist es möglich, RAID 0 zu RAID 1 zu konvertieren, ohne Daten zu verlieren?
Die Antwort lautet: Ja, Sie können RAID 0 in RAID 1 umwandeln, ohne sich Sorgen um Ihre Systemdateien und Einstellungen machen zu müssen. Dazu sollten Sie jedoch zunächst ein Image des RAID 0-Systems erstellen und auf einer externen Festplatte speichern und dann den RAID-Level von 0 auf 1 umstellen.
Hier ist die Schritt-für-Schritt-Anleitung, um RAID 0 in RAID 1 umzuwandeln.
- Schritt 1: Erstellen Sie ein Systemabbild des aktuellen RAID 0 und speichern Sie es ab.
- Schritt 2: Entfernen Sie Ihre alten Festplatten
- Schritt 3: Richten Sie Ihre neuen Festplatten ein
- Schritt 4: Konfigurieren Sie das Array als RAID 1
- Schritt 5: Stellen Sie die Daten aus dem Systemabbild wieder her
Teil 6. Wie kann man RAID 1 zu RAID 0 ändern?
Betrachten wir nun das umgekehrte Szenario: Ist es möglich, RAID 1 zu RAID 0 zu konvertieren, ohne Datenverlust?
Die Antwort lautet leider nein; wie wir bereits erläutert haben, ist es zwar möglich, den RAID-Level zu erhöhen, aber nicht, ihn zu verringern.
Natürlich können Sie jederzeit Ihre Daten sichern und das RAID aufheben, wenn Sie kein Problem damit haben, wieder bei Null anzufangen. Dann können Sie ein neues RAID 0 einrichten. Auch wenn es möglich ist, Ihre RAID-Konfiguration zu sichern, ist dies praktisch nutzlos, denn beim Wiederherstellen würden Sie wieder bei RAID 1 landen.
Fazit
In diesem Artikel haben wir kurz RAID 0 vs. RAID 1 verglichen, um ein besseres Verständnis für jede Technologie, die Methoden des Stripings und Mirrorings, ihre Anwendungen und ihre Leistung zu gewinnen, um herauszufinden, welche Option für Ihr System besser geeignet ist.
