Raid niveaus verklaard

Als u ooit een NAS-apparaat of -server hebt gekocht, met name voor een klein bedrijf, komt u ongetwijfeld de term 'RAID' tegen. RAID staat voor Redundant Array of Goedkoop (of soms "Independent") Disks. Over het algemeen gebruikt een RAID-systeem twee of meer harde schijven om de prestaties te verbeteren of een bepaald niveau van fouttolerantie voor een machine te bieden - meestal een NAS of server. Fouttolerantie betekent simpelweg het bieden van een vangnet voor defecte hardware door ervoor te zorgen dat de machine met het defecte onderdeel, meestal een harde schijf, nog steeds kan werken. Fouttolerantie vermindert onderbrekingen in de productiviteit en vermindert ook de kans op gegevensverlies.

De manier waarop u die fouttolerantie configureert, is afhankelijk van het RAID-niveau dat u instelt. RAID-niveaus zijn afhankelijk van hoeveel schijven u in een opslagapparaat hebt, hoe kritisch schijfoverval en herstel is voor uw gegevensbehoeften en hoe belangrijk het is om de prestaties te maximaliseren. Een bedrijf zal het in het algemeen urgenter vinden om gegevens intact te houden in geval van hardwarefout dan bijvoorbeeld een thuisgebruiker. Verschillende RAID-niveaus vertegenwoordigen verschillende configuraties die zijn gericht op het bieden van verschillende balansen tussen prestatieoptimalisatie en gegevensbescherming.

RAID-overzicht

RAID wordt traditioneel geïmplementeerd in bedrijven en organisaties waar schijffouttolerantie en geoptimaliseerde prestaties onmisbaar zijn, geen luxe. Servers en NAS's in zakelijke datacenters hebben meestal een RAID-controller - een stuk hardware dat de reeks schijven bestuurt. Deze systemen hebben meerdere SSD- of SATA-schijven, afhankelijk van de RAID-configuratie. Vanwege de toegenomen opslagbehoeften van consumenten, ondersteunen thuis NAS-apparaten ook RAID. Thuis-, prosumenten- en kleine zakelijke NAS's worden steeds vaker geleverd met twee of meer schijfstationposities, zodat gebruikers de kracht van RAID kunnen benutten, net zoals een onderneming dat kan.

Software RAID betekent dat u RAID kunt instellen zonder een speciale hardware RAID-controller. De RAID-mogelijkheid is inherent aan het besturingssysteem. De functie Opslagruimten van Windows 8 en Windows 7 (Pro- en Ultimate-edities) hebben ingebouwde ondersteuning voor RAID. U kunt een enkele schijf met twee partities instellen: één om op te starten en de andere voor gegevensopslag en de gegevensparitie gespiegeld.

Dit type RAID is ook beschikbaar in andere besturingssystemen, waaronder OS X Server, Linux en Windows Servers. Aangezien dit type RAID al als functie in het besturingssysteem wordt geleverd, kan de prijs niet worden overtroffen. Software RAID kan ook virtuele RAID-oplossingen omvatten die worden aangeboden door leveranciers zoals Dot Hill om krachtige host-gebaseerde virtuele RAID-adapters te leveren. Dat is echter een oplossing die meer is toegesneden op bedrijfsnetwerken.

Welke RAID past bij mij?

Zoals gezegd, zijn er verschillende RAID-niveaus, en degene die u kiest, hangt af van of u RAID gebruikt voor prestaties of fouttolerantie (of beide). Het maakt ook uit of u hardware of software RAID hebt, omdat software minder niveaus ondersteunt dan op hardware gebaseerde RAID. In het geval van hardware RAID is ook het type controller van belang. Verschillende controllers ondersteunen verschillende RAID-niveaus en dicteren ook het soort schijven dat u in een array kunt gebruiken: SAS, SATA of SSD.

Hier is de samenvatting van populaire RAID-niveaus:

• RAID 0 wordt gebruikt om de prestaties van een server te verbeteren. Het wordt ook wel 'disk striping' genoemd. Met RAID 0 worden gegevens over meerdere schijven geschreven. Dit betekent dat het werk dat de computer doet door meerdere schijven wordt behandeld in plaats van slechts één, waardoor de prestaties worden verbeterd omdat meerdere schijven gegevens lezen en schrijven, waardoor de schijf-I / O wordt verbeterd. Er zijn minimaal twee schijven vereist. Zowel software als hardware RAID ondersteunt RAID 0, net als de meeste controllers. Het nadeel is dat er geen fouttolerantie is. Als een schijf defect raakt, heeft dat invloed op de hele array en neemt de kans op gegevensverlies of corruptie toe.

• RAID 1 is een fouttolerantieconfiguratie die "disk mirroring" wordt genoemd. Met RAID 1 worden gegevens naadloos en tegelijkertijd gekopieerd, van de ene schijf naar de andere, waardoor een replica of mirror wordt gemaakt. Als de ene schijf kapot gaat, kan de andere blijven werken. Het is de eenvoudigste manier om fouttolerantie te implementeren en het is relatief goedkoop.

Het nadeel is dat RAID 1 de prestaties enigszins beperkt. RAID 1 kan worden geïmplementeerd via software of hardware. Voor RAID 1-hardware-implementaties zijn minimaal twee schijven vereist. Met software RAID 1 kunnen gegevens in plaats van twee fysieke schijven worden gespiegeld tussen volumes op een enkele schijf. Een bijkomend punt om te onthouden is dat RAID 1 de totale schijfcapaciteit met de helft halveert: als een server met twee 1 TB-schijven is geconfigureerd met RAID 1, dan is de totale opslagcapaciteit 1 TB en niet 2 TB.

• RAID 5 is veruit de meest voorkomende RAID-configuratie voor bedrijfsservers en enterprise NAS-apparaten. Dit RAID-niveau biedt betere prestaties dan spiegeling en fouttolerantie. Met RAID 5 zijn gegevens en pariteit (aanvullende gegevens die worden gebruikt voor herstel) verdeeld over drie of meer schijven. Als een schijf een foutmelding krijgt of begint te falen, worden gegevens opnieuw gemaakt van dit gedistribueerde gegevens- en pariteitsblok - naadloos en automatisch. In wezen is het systeem nog steeds operationeel, zelfs wanneer een schijf de bucket schopt en totdat u de defecte schijf kunt vervangen. Een ander voordeel van RAID 5 is dat veel NAS- en serverstations "hot-swappable" kunnen zijn, wat betekent dat in het geval dat een station in de array defect raakt, dat station kan worden verwisseld met een nieuw station zonder de server of NAS uit te schakelen en zonder om gebruikers te onderbreken die toegang hebben tot de server of NAS. Het is een geweldige oplossing voor fouttolerantie, want als schijven uitvallen (en dat zullen ze uiteindelijk ook), kunnen de gegevens opnieuw worden opgebouwd naar nieuwe schijven als defecte schijven worden vervangen. Het nadeel van RAID 5 is de prestaties van servers die veel schrijfbewerkingen uitvoeren. Met RAID 5 op een server met een database waartoe veel werknemers op een werkdag toegang hebben, kan er bijvoorbeeld een merkbare vertraging optreden.

• RAID 6 wordt ook vaak gebruikt in ondernemingen. Het is identiek aan RAID 5, behalve dat het een nog robuustere oplossing is omdat het nog een pariteitsblok gebruikt dan RAID 5. U kunt twee schijven laten sterven en toch een systeem operationeel hebben.

• RAID 10 is een combinatie van RAID 1 en 0 en wordt vaak aangeduid als RAID 1 + 0. Het combineert de mirroring van RAID 1 met de striping van RAID 0. Het is het RAID-niveau dat de beste prestaties levert, maar het is ook duur en vereist twee keer zoveel schijven als andere RAID-niveaus, voor een minimum van vier. Dit is het RAID-niveau, ideaal voor veelgebruikte databaseservers of elke server die veel schrijfbewerkingen uitvoert. RAID 10 kan worden geïmplementeerd als hardware of software, maar de algemene consensus is dat veel van de prestatievoordelen verloren gaan wanneer u software RAID 10 gebruikt.

Andere RAID-niveaus Er zijn andere RAID-niveaus: 2, 3, 4, 7, 0 + 1… maar het zijn echt varianten van de belangrijkste reeds genoemde RAID-configuraties en ze worden gebruikt voor specifieke gevallen. Hier zijn enkele korte beschrijvingen van elk:

• RAID 2 is vergelijkbaar met RAID 5, maar in plaats van schijfstrippen met pariteit, vindt striping plaats op bitniveau. RAID 2 wordt zelden ingezet omdat de implementatiekosten meestal onbetaalbaar zijn (een standaardinstallatie vereist 10 schijven) en slechte prestaties levert bij sommige schijf-I / O-bewerkingen.

• RAID 3 is ook vergelijkbaar met RAID 5, behalve dat deze oplossing een speciale pariteitsaandrijving vereist. RAID 3 wordt zelden gebruikt, behalve in de meest gespecialiseerde database- of verwerkingsomgevingen, die hiervan kunnen profiteren.

• RAID 4 is een configuratie waarbij schijfstripping plaatsvindt op byteniveau, in plaats van op bitniveau zoals in RAID 3.

• RAID 7 is een eigen RAID-niveau van de inmiddels ter ziele gegane Storage Computer Corporation.

• RAID 0 + 1 is vaak verwisseld voor RAID 10 (wat RAID 1 + 0 is), maar de twee zijn niet hetzelfde. RAID 0 + 1 is een gespiegelde array met segmenten die RAID 0-arrays zijn. Het is geïmplementeerd in specifieke infrastructuren die hoge prestaties vereisen maar geen hoge schaalbaarheid.

Voor de meeste kleine tot middelgrote bedrijven volstaat RAID 0, 1, 5 en in sommige gevallen 10 voor een goede fouttolerantie en prestaties. Voor de meeste thuisgebruikers is RAID 5 misschien overkill, maar RAID 1-mirroring biedt behoorlijke fouttolerantie.

Het is belangrijk om te onthouden dat RAID geen back-up is en ook geen back-upstrategie vervangt, bij voorkeur een geautomatiseerde. Een back-up maken op een RAID-apparaat is mogelijk een onderdeel van een dergelijke strategie. Het bezit van een voor RAID geschikt apparaat, dat u als uw primaire server of opslagapparaat gebruikt, is dat niet. RAID kan een geweldige manier zijn om NAS- en serverprestaties te optimaliseren en snel te herstellen van hardwarefouten, maar het is slechts een deel van een algemene oplossing voor noodherstel.