Was ist RAID? Ein praktischer Leitfaden zu Definitionen, Verwendung und Kosten
Hier bei Cloudwards.net dreht sich alles um Backups: Schließlich wissen Sie nie, wann eine Katastrophe eintritt und Ihr primärer Dateispeicher wird gelöscht. Obwohl die Verwendung eines unserer besten Online-Backup-Anbieter im Allgemeinen ausreicht, empfehlen wir eine hybride Backup-Strategie, die auch ein Hardwareelement enthält, wenn Sie wirklich sicher sein möchten. Hier kommt RAID ins Spiel.
Kurz gesagt, RAID ist eine Möglichkeit, mehrere Festplatten miteinander zu verbinden, sodass die anderen bei einem Ausfall mehr oder weniger nahtlos die Last übernehmen können. Obwohl es normalerweise in großen, kommerziellen Servern zu finden ist, gibt es viele Leute, die zu Hause ein RAID-Array eingerichtet haben, da diese zusätzliche Sicherungsmaßnahme ein gutes Gefühl gibt.
In diesem Artikel werden wir uns mit RAID befassen, den häufigsten Einstellungen in Privathaushalten oder kleinen Unternehmen sowie einigen praktischen Tipps und Tricks. Eine wichtige Einschränkung – und dies kann nicht genug betont werden – ist jedoch, dass RAID keine Alternative zu einer ordnungsgemäßen Sicherungsstrategie ist.
Wenn mehr als zwei Laufwerke gleichzeitig ausfallen, befinden Sie sich am sprichwörtlichen Bach, es sei denn, Sie haben ein Backup bereit. Lassen Sie uns mit dieser Warnung aus dem Weg gehen.
Festplatten, Ausfälle und RAID
Computer sind im Allgemeinen überraschend belastbar. Bescheidene Backend-Server können jahrzehntelang ohne Neustart ausgeführt werden. Dies gilt jedoch nicht für das allgegenwärtige Festplattenlaufwerk – wir nennen es einen Computerabsturz, da genau dies die Leseköpfe tun: Sie stürzen auf das eigentliche Laufwerk ab.
Spinner sind zwar schneller und physisch kleiner geworden und bieten gleichzeitig viel mehr Speicherplatz. Sie sind jedoch immer noch eines der letzten mechanischen Teile in Maschinen, die ansonsten vollständig fest sind.
Selbst bei modernen Festplatten sind die Ausfallraten ernüchternd: Es ist nicht ungewöhnlich, dass ein besonders unglückliches Festplattenmodell während seiner Garantiezeit, die selten länger als zwei oder drei Jahre beträgt, eine Ausfallrate von 27 Prozent erleidet.
Wenn nun während der Garantie eine Festplatte ausfällt, wird der Hersteller wahrscheinlich die Hardware ersetzen, aber Ihre Daten unterliegen keinerlei Garantie. Obwohl Sie eine unserer besten Datenwiederherstellungssoftwarelösungen verwenden und Ihre Dateien zurückerhalten können, ist keine davon billig und keine funktioniert garantiert.
Hier bietet RAID ein gewisses Maß an Sicherheit. RAID ist ein Sammelbegriff, der eine Vielzahl von Setups abdeckt, in denen Sie Speicherlaufwerke so bündeln können, dass sie sich wie ein einzelnes Volume verhalten. Bei korrekter Ausführung werden die Laufwerke zusammen als ein einziges massives Volume angezeigt, das eine höhere Zuverlässigkeit und eine höhere Geschwindigkeit als jedes einzelne Laufwerk bietet.
In der richtigen Konfiguration kann RAID Ihre erste Verteidigungslinie gegen Datenverlust sein und ermöglicht den fortgesetzten Zugriff auf Ihre Dateien in Situationen, in denen ein Hardwarefehler andernfalls entweder Verzögerungen aufgrund reduzierter Geschwindigkeit oder Ausfallzeiten bis zur Wiederherstellung von Daten aus einer Sicherung verursacht hätte.
Was ist RAID??
RAID steht für Redundant Array of Independent Disks (das „I“ stand früher für „Inexpensive“, bevor es der schwarzen Magie des Marketings erlag). Die Idee entstand in den 80er Jahren, um Probleme mit der Größe, Geschwindigkeit und Zuverlässigkeit von Festplatten zu überwinden.
RAID ist kein monolithisches Konzept – weit davon entfernt. Die Art und Weise, wie Festplatten innerhalb eines Arrays interagieren, ist sehr unterschiedlich, ebenso wie die Vor- und Nachteile sowie die Risiken jeder Konfiguration. Zusätzlich zu den Standard-RAID-Setups (Levels genannt) gibt es eine Reihe bemerkenswerter Ergänzungen, Ableger und proprietärer Implementierungen. Da diese häufig anhand einer Standardstufe als Referenz beschrieben werden, beginnen wir mit diesen.
Die erste Standard-RAID-Stufe ist “Striping”, bezeichnet als RAID 0 (Null). Es erhöht die Leistung auf Kosten der Zuverlässigkeit, indem Daten in Blöcke aufgeteilt und auf alle Laufwerke verteilt werden.
Durch gleichzeitiges Lesen und Schreiben auf mehrere Laufwerke wird der Geschwindigkeitsengpass beseitigt, der durch die maximale Geschwindigkeit eines einzelnen Laufwerks verursacht wird. Da jede Festplatte nur einen Bruchteil der gesamten Aufgabe erledigt, ist die Geschwindigkeit wesentlich höher als im Betrieb mit einem Laufwerk und der gesamte Speicherplatz kann verwendet werden.
RAID- und Ausfallraten
Statistiken zeigen, dass zwei Laufwerke die Wahrscheinlichkeit eines Laufwerksausfalls verdoppeln. In RAID 0 gilt diese doppelte Ausfallwahrscheinlichkeit für Daten auf beiden Laufwerken. Aus Sicht der Datensicherheit ist dies nicht der richtige Weg. Zumindest im unabhängigen Betrieb werden durch einen Laufwerksausfall keine anderen zufälligen Laufwerke in der Nähe gelöscht, obwohl … Nun, sagen wir einfach, es lohnt sich, Ihre IT-Abteilung niemals zu überschätzen.
Am anderen Ende des Sicherheitsspektrums befindet sich ein sogenanntes Spiegelarray mit der Bezeichnung RAID 1. Ein Spiegelarray schreibt vollständige Kopien der Daten auf jedes der Laufwerke im Array. Sollte ein Laufwerk ausfallen, sind immer noch eine oder mehrere vollständige Kopien der Daten verfügbar. Es handelt sich um eine Hardware-Sicherung auf der untersten Ebene: Nur der Tod aller Festplatten im Array führt zu Datenverlust.
Mit großer Sicherheit sind jedoch auch hohe Kosten verbunden: Es ist nur die Kapazität einer Festplatte verfügbar. Zwei, drei oder sogar fünf 1-TB-Laufwerke in diesem Setup ergeben alle dasselbe nutzbare einzelne Terabyte.
Wie Sie sich vorstellen können, ist dies sicher, beschränkt jedoch die maximale Speicherkapazität auf die Größe der größten Festplatte, die Sie in Ihr RAID-Array einbauen können (ein kurzer Blick auf den digitalen Markt zeigt 10 GB). Um den Speicherplatz zu erhöhen und die Sicherheit zu erhöhen, möchten Sie die sogenannte Parität verwenden.
RAID und Parität
In Parität wird RAID wirklich interessant, wobei RAID 5 das beliebteste Paritätssetup ist. In einem Paritätsarray ist ein Teil jedes Laufwerks für die Sicherung reserviert. Alle Festplatten im Array bündeln die Kapazität der verfügbaren Festplatten (wie in RAID 0), aber ein Teil jedes Laufwerks ist für eine Prüfsummenberechnung reserviert, die bei einem Ausfall eines Laufwerks umgekehrt zur Berechnung der fehlenden Daten verwendet werden kann.
Hinweis: Informationen zur hochkomplizierten Mathematik hinter der Parität finden Sie in diesem Artikel.
Im Falle eines Laufwerksausfalls können die Daten – und die Parität – der überlebenden Laufwerke verwendet werden, um die fehlenden Daten auf einem Ersatzlaufwerk wiederherzustellen. Unabhängig von der Anzahl oder Kapazität der Laufwerke in RAID 5 geht immer das Äquivalent zur Kapazität eines Laufwerks durch Parität verloren, wodurch es skalierbarer als RAID 1 ist. Eine einzelne zusätzliche Festplatte schützt die Daten von vier oder fünf Festplatten eine solide Investition.
Andere Paritäts-Setups
RAID-Level 2 und 3 sind ebenfalls Paritäts-Setups, obwohl sie durch RAID 5 weitgehend veraltet sind. RAID 4 unterscheidet sich von 5 darin, dass es ein bestimmtes Paritätslaufwerk verwendet, dh alle Paritäten auf dem Laufwerk speichert und die anderen für Daten verwendet. Die verteilte Parität von RAID 5 gleicht den Verschleiß der Laufwerke besser aus.
RAID 6 verwendet doppelte Parität, ist aber ansonsten identisch mit RAID 5. Der Speicherplatz von zwei Festplatten wird für die Parität in einem Array verwendet, das zwei Festplattenfehler ohne Datenverlust überleben kann.
RAID-Level können auch verschachtelt werden, wodurch im Grunde ein RAID-Array in ein anderes RAID-Array eingefügt wird. Dies wird hauptsächlich von Unternehmen verwendet, die entweder viele Daten speichern möchten oder die ihr aktuelles RAID-Setup erheblich beschleunigen möchten. Wir werden uns nicht zu sehr mit dem Verschachteln befassen, als ob Sie dies einrichten möchten. Sie wissen wahrscheinlich genug, um diesen Artikel nicht lesen zu müssen.
RAID einrichten: Hardware
Nachdem Sie nun etwas mehr über RAID wissen, wollen wir sehen, wie wir ein Array einrichten können. Obwohl es viele Do-it-yourself-Optionen gibt, empfehlen wir Ihnen, ein RAID-Gehäuse zu kaufen, das im Grunde eine praktische kleine Box ist, in die Sie Festplatten einstecken können, und die auch mit einer sofort einsatzbereiten Software geliefert wird.
Diese Gehäuse sparen Zeit und sind im Allgemeinen erschwinglich: Nachfolgend finden Sie die technischen Daten des TerraMaster und der ProBox.
| Noontec | TerraMaster | 2 oder 4 | Ab 200 US-Dollar |
| Mediasonic | ProBox | 4 | Ab 100 US-Dollar |
Bei den Festplatten, in die Sie einstecken, lohnt es sich, sich umzuschauen und dabei die „kostengünstigen“ Wurzeln von RAID zu berücksichtigen. Wenn Sie eine gründliche Sicherungsstrategie implementieren, müssen Sie keine erstklassige Hardware mit infinitesimalen Ausfallraten kaufen. Schließlich erstellen Sie ein Array, das Fehler abfangen kann.
Kosten reduzieren
Vergessen Sie auch nicht, dass Sie durch eine grundlegende Arithmetik Kosten sparen können: Um ein 10-TB-RAID-5-Array zu erstellen, können Sie entweder fünf 2-TB-Festplatten oder zwei 5-TB-Laufwerke verwenden: In beiden Fällen erhalten Sie das gleiche Ergebnis. Zwei 5-TB-Laufwerke sind jedoch im Allgemeinen viel billiger als fünf von 2 TB. Beachten Sie, dass, wenn nicht alle Laufwerke in einem Array dieselbe Größe haben, alle Laufwerke standardmäßig das kleinste Laufwerk im Array sind.
Die Festplatten, die Sie höchstwahrscheinlich verwenden möchten, liegen im Bereich von 60 bis 200 US-Dollar, was zusammen mit den Kosten für ein RAID-Gehäuse zu einer beträchtlichen, aber überschaubaren Rechnung führen sollte.
Eine weitere Option ist die Verwendung von Netzwerkspeicher oder NAS in einem RAID-Setup. Wir sind ein großer Fan von Synology hier bei Cloudwards.net, dank ihrer Haltbarkeit, Zuverlässigkeit und einer Vielzahl von Sicherungsoptionen (wir haben einen Artikel über die beste Cloud-Sicherung für Synology, wenn Sie mehr wissen möchten). Der Nachteil von Synology ist, dass es nicht die billigste Lösung ist.
| Synologie | DS216 | 2 | Ab 190 US-Dollar |
| Synologie | DS416 | 4 | Ab 290 US-Dollar |
| Synologie | DS416 Spielen | 4 | Ab 415 US-Dollar |
| Synologie | DS916 | 4 | Ab 600 US-Dollar |
| Synologie | DS1515 | 5 | Ab 700 US-Dollar |
| Synologie | DS1815 | 8 | Ab 850 US-Dollar |
RAID einrichten: Software
Der größte Vorteil bei der Verwendung eines NAS oder Gehäuses in einem RAID-Setup besteht darin, dass die Software enthalten ist: Es gibt viele andere Optionen, die jedoch selbst für erfahrene Benutzer im Allgemeinen sehr unfreundlich sind und ernsthaftes Know-how erfordern.
Auf der einfachsten Ebene können Sie Ihr Array mit einem Intel-Motherboard einrichten: Dies sollte gut genug funktionieren und mit guter Software und Treibern ausgestattet sein, mit denen sich technisch versierte Benutzer relativ schnell einrichten können. Ein weiterer Grund, bei Intel zu bleiben, besteht darin, dass es einfach ist, neue Teile zu finden, wenn der Anschluss ausfällt. Dies ist ein eher unangenehmes Ereignis, das Sie aus Ihrem Array ausschließt, bis Sie ein neues finden.
Andere Softwareoptionen umfassen Windows Storage Spaces sowie FreeNAS, obwohl beide mehr als nur Zwischenkenntnisse darüber erfordern, was Sie tun. Beachten Sie, dass Linux-basiertes FreeNAS fast ausschließlich auf Terminals basiert und eine großartige Möglichkeit für Geeks ist, herauszufinden, wie viel Leid sie ertragen können, bevor sie zu etwas anderem wechseln.
RAID und Backup
Wie bereits zu Beginn des Artikels erwähnt, ist ein RAID-Array selbst bei Parität mehrerer Festplatten keine Alternative zu einer ordnungsgemäßen Sicherung. Auf diese Weise können Sie vermeiden, dass Backups wiederhergestellt werden, wenn Zeit erforderlich ist, und Ihrem Computer einfach mehr Speicherplatz hinzufügen. Außerdem wird sichergestellt, dass Daten nicht einfach verloren gehen, nur weil eine einzelne Festplatte ausgefallen ist.
Beachten Sie, dass das Wiederherstellen von Daten aus der Parität einige Zeit in Anspruch nimmt, wenn ein Laufwerk ausfällt. Je mehr Daten neu erstellt werden müssen, desto länger arbeitet das Array ohne Redundanz. Das ist eine spannende Zeit, in der ein weiterer Fehler in der Tat einen sehr schlechten Tag bedeuten wird. Wenn Sie einen unserer besten Cloud-Speicher- und Sicherungsdienste verwenden, bleiben Ihre Nägel zumindest intakt.
In unserem früheren Artikel zum Vergleich von Festplatten, NAS und Cloud-Backups empfehlen wir Carbonite als eine großartige Option zum Sichern Ihres RAID-Arrays, da dieser Anbieter über eine maßgeschneiderte Software verfügt, mit der Sie RAID-Setups ohne großen Aufwand sichern können. Weitere Informationen darüber, was wir darüber denken, finden Sie in unserem Carbonite-Test.
Ist RAID für mich?
Lassen Sie uns vor diesem Hintergrund prüfen, ob RAID der richtige Weg für Sie ist. Wenn Sie viele Daten auf Ihrem Computer speichern und sicherstellen möchten, dass nichts davon nur aufgrund eines kleinen Festplattenfehlers verloren geht, oder wenn Sie nur den Betrieb mehrerer Festplatten beschleunigen möchten, ist RAID ein Smart Möglichkeit.
Obwohl es nicht die billigste Lösung auf dem Markt ist, ist RAID eine großartige Alternative zu allem, was in der Cloud ausgeführt wird, insbesondere für Benutzer, die mit Audio und Video arbeiten, da im SaaS-Bereich für diese Gruppen außer dem Speicher nur wenig geboten wird.
Beachten Sie jedoch, dass RAID kein Allheilmittel ist: Ein Hardware-Controller kann ausfallen, und Sie haben möglicherweise kein Glück, ein kompatibles Modell zu finden, das es ersetzt. RAID ist keine Sicherungslösung. Wenn Sie also mehrere Festplatten gleichzeitig verlieren, sind Ihre Daten verloren, sofern sie nicht gesichert werden.
Obwohl RAID nicht jedermanns Sache ist, bietet es für bestimmte Personengruppen große Vorteile. Bist du eine von ihnen? Wie hat das Einrichten eines RAID-Arrays für Sie funktioniert? Bitte lassen Sie es uns in den Kommentaren unten wissen. Danke fürs Lesen.