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Alt 11.02.2003, 09:59   #1 (permalink)
Blödmarktkundenberater
 
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Exit hat eine strahlende Zukunft
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Standard Was ist RAID? Und was habe ich davon?

So heute möchte ich mich RAID widmen - in aller Munde - doch meist missverstanden - und als Allheilmittel gepriesen.

Was ist RAID?
Es gibt mehrere Arten von RAID - aber im Moment sind nur 3 Arten im Desktop Bereich relevant - und 4 im Server Bereich.

1. RAID 0
Raid 0 bedeutet Stripe Set ohne Parität! Es ist ein Performance RAID und benötigt mindestens 2 Festplatten. Die Betonung möchte ich dabei auf mindestens legen - da hier auch wesentlich mehr Festplatten dran hängen können - was aber meist nur mit SCSI Systemen geht - aber vielleicht wieder bei Serial ATA (SATA) eine grosse Rolle spielen könnte.

Beim RAID 0 verhalten sich n-Festplatten wie eine einzelne Festplatte - wobei die interne Datentransferate theoretisch einfach n-mal der langsamsten Festplatte entspricht. Das ist in der Praxis natürlich nicht der Fall - da immer ein Overhead entsteht - man könnte also von circa 80 - 90% höheren Datenraten sprechen.

Jetzt fragt man sich eigentlich - warum labert der Exit hier was von höheren Datenraten - und redet net von Mehrleistung? Ganz einfach - die Leistung steigt nur bei den Datenraten an - aber nicht bei der Zugriffszeit. Diese wird sogar minimal schlechter! Das liegt daran - das immer 2 - n Festplatten erst ihre Lese/Schreibköpfe ausrichten müssen - bevor gleichzeitig los gelesen/geschrieben werden kann.

Wie muß ich mir das vorstellen?
Im Grunde macht der RAID Controler nix anderes - als den Datenstrom aufzusplitten. Datei splittet er mit der angegebenen Blockgröße ("Stripe") die Daten auf - und verteilt sie gleichmäßig auf alle angeschlossenen Platten.

Nun hat aber RAID 0 auch einen gewaltigen Nachteil - der ist die schlechtere Datensicherheit. Da ja die Daten auf 2 HDs verteilt werden - reicht es wenn eine HD aussteigt - dann sind alle Daten weg. In wie weit man dieses Risiko eingehen will - muß dabei jeder selbst entscheiden. Man muß dabei aber natürlich auch über die wirkliche Gefahr nachdenken - denn das Risiko das eine HDs aussteigt ist eigentlich nicht so hoch - und sollte bei normaler Laufzeit bei max. 0,5% liegen. Wenn man dann mit 2 Platten arbeitet - verdoppelt sich zwar die Theoretische Wahrscheinlichkeit - und liegt somit dann bei 1% - was in meinen Augen immer noch vertretbar ist - aber wie gesagt - das muß jeder selbst wissen.

RAID 1
Bei RAID 1 spricht man von einem "mirroring" - bzw. im extremsten fall von "Duplexing". Dabei werden immer 2 HDs genommen - und die Daten einer HD werden immer auch auf die 2. HD geschrieben. Somit sind die Daten auf beiden HDs immer gleich. Und können im Fall eines Ausfalls einfach ausgetauscht werden.

Dabei verliert man natürlich die Speicherkapazität einer Festplatte! Somit hat man im Fall von 2x80GB nur 1x80GB - da ja auf beiden Platten immer das selbe landet.

Ein RAID 1 schützt aber nur im Fall eines Ausfalls einer Platte - ein Virus oder Stromschlag oder unvorsichtiges Löschen - wirkt sich dabei auch auf beide Platten aus! Somit muß man trotz RAID 1 weiterhin eine zusätzliche Backup Lösung implementieren - wenn die Daten so wichtig sind.

RAID 1 hat aber auch noch einen kleinen Performance Vorteil im Petto - denn heutige Controller (teilweise auch Software RAID1) erhöhen die Leistung der Datenrate beim Lesen - denn sie können theoretisch auch von 2 HDs lesen. Ob das natürlich integriert ist kommt immer ganz auf die Software/Harware an. Es ist auch möglich das die Zugriffszeit erhöht wird - dabei liefert einfach die HD die Daten - die sie zu erst gefunden hat.

Oben habe ich Festplattenduplexing erwähnt. Das ist eine Steigerung des Mirrors. Dabei werden die Festplatten sogar noch an getrennte Controller verteilt - somit beugt man damit auch noch einen Controller Ausfall vor. Das ist aber wieder nur bei Servern interessant.

RAID 5 - Server
Raid 5 ist im Desktop Controller Markt sogut wie nicht vertreten - aber bei heutigen Servern das meist eingesetzte System. Deshalb möchte ich auch darauf eingehen.

RAID 5 erfordert mindestens 3 Festplatten! Dabei werden immer die Daten auf n-1 HDs verteilt (Ähnlich RAID 0) aber auf der letzten Platte werden die Paritätsinformationen geschrieben. Man spricht hierbei von "Striping mit Parität".

Die Paritätsinformation wandert dabei immer von Platte zu Platte - was in etwa so aus sieht.

Stripe | HD1 | HD2 | HD3
1. | DA | DA | PI
2. | PI | DA | DA
3. | DA | PI | DA
4. | DA | DA | PI
5. | PI | DA | DA

usw.

Das hat mehrere Vorteile!
Über das Verteilen der Paritätsinformation kann man bei Ausfall einer Platte - die Daten wieder herstellen! In Server gibt es dabei Hotplug fähige Platten - wobei die HD Systeme zusätzliche Hotswap HDs haben - die dynamisch bei Ausfall - die kaputte Platte ersetzen - und sich das RAID System automatisch wieder aufbaut - wärend der Server minimal langsamer weiter arbeitet.

Im Desktop Bereich gibt es aber meines Wissens noch keine Controller (EIDE) die das können.

NEU - Aktualisiert - auf Anmerkung von IO.SYS (Vielen Dank dafür)
Bei RAID 5 verliert man immer die Kapazität einer Festplatte bei der Gesamtgröße! Bei 3 Platten wären das 33,33% - man hätte also noch 66,67% (also die Kapazität von 2 Platten) zur Nutzung übrig! Bei 4 Platten wären es dann nur noch 25% usw.
Bei 3 HDs a 120GB hätte man somit theoretisch 360GB - wobei bei RAID 5 die Kapazität von 2 HDs übrig bleiben würde - also 2*120GB = 240GB!

RAID 10
Raid 10 ist eine Kombination aus RAID 0 + 1 - dabei werden immer 2 * n HDs zu einem RAID 0 zusammen gefasst - und dann per RAID 1 miteinander verbunden. Dabei ist n wieder minimal 2. Im Desktop Bereich ist im Moment ein RAID 10 Set mit 4 Platten möglich! Bei 4 80GB HDs hat man dabei eine nutzbare Gesamtkapazität von 160GB. 2*80GB RAID 0 = 160GB und das nochmal gespiegelt = 160GB. Der Overhead steigt natürlich etwas an - somit wird es insgesamt etwas langsamer als ein normales RAID 0 - aber dafür auch sicherer. Leider verliert man dabei natürlich wieder die Hälfte der Kapazität - wie bei jedem RAID 1.

Fazit
1. Raid ist nicht gleich Raid!

Vor und Nachteile auf einen Blick!
RAID 0!
+ hohe Datenraten!
+ Volle Kapazität
- minimal schlechtere Zugriffszeit
- höheres Ausfallrisiko

Lohnt sich bei allem - wo man mit grossen Datenmengen am Stück arbeitet! Videobearbeitung, Audiobearbeitung usw.

Lohnt sich nicht bei normalem Arbeiten, es wird weder schneller gebootet noch beschleunigt es normale Anwendungen - noch irgendwelche Spiele.

RAID 1
+ bessere Leseleistung
+ höhere Ausfallsicherheit
- nur halbe Kapazität
- kein Schutz vor Viren oder Ähnliches

Lohnt sich dort wo man Daten etwas besser schützen möchte. Perfekt ist das wenn man nur Partitionen spiegelt - was aber nur unter bestimmten Umständen möglich ist - und auch andere Nachteile birgt (Stichwort: dynamische Datenträger unter W2K Server). Dabei kann man seine privaten (wichtigen) Daten einfach auf eine gespiegelte Partition legen - und beim GAU - hat man immer noch eine Kopie davon.

Lohnt sich nicht - bei Daten die man eh noch hat - da man immer den gespiegelten Platz verliert! Als bei Spielepartitionen und ähnlichem.

RAID 10
+ Kombination aus RAID 0 und 1
+ Performance
+ Sicherheit
- Kosten (4 HDs sind net gerade billig)
- man verliert die Hälfte der Kapazität

Lohnt sich meist nicht - aber wenn man zuviel Geld übrig hat - kann man das schon machen.

Allgemeine Fragen?
Soll ich lieber 2 40GB HDs nehmen und als RAID 0 konfigurieren - oder lieber eine 80GB?
Ich würde in dem Fall die 80GB HD bevorzugen - da sich ein RAID 0 nur bei grossen Zusammenhängenden Daten lohnt. Weiterhin ist heute eine 80GB HD kaum teuerer als eine 40GB - somit lohnt es sich auch finanziell nicht. Ausserdem ist eine grosse HD auch meist schneller als kleinere Modelle - da es Ihre maximale Datenrate deutlich länger hällt - und erst später langsamer wird.

Soll ich mir lieber 2 100GB HDs kaufen - oder lieber eine 200GB?
Dabei würde ich zu den 100er greifen - da die 200er im Moment noch viel zu teuer sind. Bei den Preisen sind selbst 120er noch günstiger als eine 200er. Weiterhin muß man sie auch net als RAID 0 konfigurieren - einzeln betreiben hat auch Vorteile.

NEU Muß es unbedingt die selbe Marke/Modell der Festplatte sein - oder reicht die selbe Größe?
Grundsätzlich nein! Es muß eigentlich noch nicht mal die Grösse der Platten übereinstimmen! Unter Windows NT4 Server konnte man sogar Problemlos Partitionen spiegeln (RAID 0) - was leider unter W2K Server nur noch mit dynamischen Datenträgern möglich ist. Ich hatte das damals auf einer 28GB Seagate EIDE und einer 9,1GB IBM UW-SCSI Platte laufen - was keinerlei Probleme machte. Man muß dabei aber immer bedenken - das das komplette RAID (egal ob 0,1,...) immer nur so schnell wie die langsamste Platte sein kann - und somit die schnellere auf die langsamere warten muß!

NEU Was ist wenn ich zwei Platten mit unterschiedlicher Größe habe?
Grundsätzlich ist dies auch kein Problem! Man sollte dabei aber beim Kauf des RAID Controllers darauf achten - das er den Restlichen Platz auch mit freigeben kann! Das können leider meines Wissen sehr wenige EIDE RAID Controller - somit sollte man sich vom Verkäufer dabei ordentlich beraten lassen. Das ganze sieht dann so aus:
Beispiel: Sie haben eine 80GB HD1 und eine 40GB HD2
als RAID 0:
von HD1 40GB + 40GB HD2 = 80GB RAID 0
+ 40GB als normalen Festplattenplatz

als RAID 1:
von HD1 40GB + 40GB HD2 = 40GB RAID 1
+ 40GB als normalen Festplattenplatz

NEU - Ist es besser (bei einem raid o) die (z.b. 2 ) platten an einen stecker zu klemmen oder ist es besser sie auf die beiden zu verteilen?
Grundsetzlich ist es bei EIDE immer besser nur ein Gerät pro Kabelstrang zu verwenden - das liegt daran das immer nur ein Gerät pro Strang arbeiten kann - und das andere so lange warten muß bis das andere Gerät fertig ist! Damit bremsen sich 2 Geräte an einem Strang natürlich aus! Zwar reicht die Kapazität bei UDMA100 oder gar UDMA133 locker für 2 Platten aus - da die ja doch unter nur Datenraten unter 50MB/sec liefern können - aber trotzdem braucht das ganze Verwaltungsarbeit - und bremst somit doch merklich! Somit sollte im Idealfall immer nur ein Gerät pro Strang angesteckt sein (als Primary Master)!
Vielen Dank an Zyrano - für diese Frage!

NEU - Kann ich am RAID Controller jegliche Art von EIDE Geräten betreiben?
Grundsätzlich ja - Aber viele RAID Controller beherschen keine Atapi Geräte - somit sollte man sich über diesem Umstand vorher informieren! Wenn der Controller keine Atapi Geräte kann - dann kann ich an Ihm nur Festplatten - aber keine CDRoms, DVDs und auch keine Brenner (weder CD noch DVD) - betreiben! Das hat auch grundsätzlich nichts damit zu tun ob der Controller onBoard oder extra als Steckkarte ausgeführt ist - wobei man da auch nochmal kontrollieren muß - denn viele onBoard Controller sind nur "Light" Versionen - und können teilweise nicht alles!

NEU - Kann ich am Raid Controller HDs auch einzeln - also nicht im RAID Verbund betreiben?
Dies ist momentan bei jedem Controller problemlos möglich! Ich kann somit auch meinen Raid Controller als normalen HD Controller benutzen! Aber wofür ist das sinnvoll?
Das macht dann Sinn - wenn ich mehr als 2 Geräte habe! Denn dann kann ich für jedes Gerät ein eigenes Kabel benutzen - was zusätzlich wieder Leistung bringt - und sich die Geräte damit gegenseitig nicht mehr ausbremsen! Man sollte dabei die Atapi Geräte (CD,DVD,Brenner) an dem normalen onBoard Controller - und die HDs an den Raid Controller hängen! Eine Sache muß man aber dabei beachten - wenn die Boot Platte am Raid Controller hängt - muß der Raid Controller bei der Installation des Betriebssystems sofort mit eingebunden werden! Wie das geht steht aber in der Bedienungsanleitung des jeweiligen Controllers!

NEU - Ich habe ein RAID Set (0 oder 1) mit 2 Platten, 1 HD einzeln und 2 Atapi Geräte (DVD und Brenner) - wie soll ich das anschließen!
Das die 2 RAID Platten an den RAID Controller kommen - sollte klar sein! Die 2 Atapi Geräte sollten dann an den onBoard Controller wandern - aber nun bleibt die richtige Frage - was ist mit der Single HD? Da kann man geteilter Meinung sein!
Persönlich würde ich sie an das Kabel des DVD LWs als Primary Master hängen!
Warum?
Wahrscheinlich wird das RAID Set wegen seiner Performance als Haupt HD genommen - damit kopiere ich meist von DVD auf RAID bzw. von DVD auf Brenner oder von HD auf RAID (bzw. anders rum)! Da dabei die Single HD gar net angesprochen wird - bremst Sie auch net aus! Nur wenn ich von DVD auf diese HD kopiere - bremst das etwas - was aber relativ unkritisch ist - da selbst die schnellsten DVDs net über 18MB/sec raus kommen!


So - falls Ihr weitere Fragen zu dem Thema habt - dann könnt Ihr Sie auch direkt im Forum stellen!

So ich hoffe - ich habe alle Klarheiten beseitigt

MfG Euer Exit
Power is nothing without Control!
Hauptsystem
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BomberD (04.07.2007), DarkManXP (01.01.2012), hoyy (03.03.2009), peak_of_tweak (15.07.2008), RoE187 (17.02.2008)
Alt 26.05.2003, 15:26   #2 (permalink)
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Geändert von Exit (27.08.2007 um 12:02 Uhr)
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raid


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