Raid 5

SaschaB · 10. Dezember 2008

Hallo zusammen,

ich muss mich im Moment für RAID 5 informieren.. insgesamt habe ich schon folgendes zusammengefasst:

RAID 5 ist der Nachfolger von RAID 4 und hat diesen durch seinen erhöhten Datendurchsatz erfolgreich abgelöst. RAID 5 bietet wie RAID 0 und RAID 1 in erster Linie hohe Datenübertragungsraten, da dieses RAID-Level in der Lage ist gleichzeitig Lese- und Schreibvorgänge zu bearbeiten. Daher ist es die beliebteste RAID-Variante. Zudem ist es bei mehr als vier Festplatten auch die günstigste Variante, Daten auf mehreren Festplatten mehrfach zu speichern und dabei die Kapazität der Festplatte bestmöglich zu nutzen. Allerdings ist dieses RAID-System keine optimale Lösung für alle Fälle. Zum Beispiel wäre es vorteilhafter auf ein RAID 10 System zuzugreifen, wenn man in schreibintensiveren Umgebungen mit kleinen und zusammenhängenden Daten arbeitet, weil bei zufälligen Schreibzugriffen die Übertragungsrate in einem RAID 5 System aufgrund des zweiphasigen Schreibverfahrens abnimmt.

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Da ist noch vieles zu ergänzen aber insgesamt raff ich nicht was RAID 5 genau macht und wie es Daten wiederherstellt. Beziehungsweise wie RAID 5 generell funktioniert. Das wird im Netz eigentlich nicht so gut beschrieben: Deswegen appelliere ich hiermit an die Experten, die sich im Klaren sind was sie hier schreiben und nicht einfach einen Link zu Wikipedia hinklatschen..

Lg,
SaschaB

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MiQo · 10. Dezember 2008

AW: Raid 5

Bin zwar nicht der RAID-Experte und du wünscht ja auch eigentlich keine Links, aber ich bin hier auf eine recht seriöse Seite gestoßen, wo RAID 5 ziemlich verständlich beschrieben wird....zudem sind auch noch Vor- und Nachteile aufgelistet....

Will hier nicht spammen...vielleicht hilft es dir ja weiter

Der RAID-Level 5 ist eine Weiterentwicklung aus den RAID-Leveln 3 und 4. Wie bei RAID 0 werden die Daten in Blöcke, den Stripes, aufgeteilt und über die gesamte Festplatte verteilt.
Der RAID-Level 5 ist eine gute Kombination aus Datensicherheit und Speicherausnutzung. Bei 5 Festplatten beträgt die Speicherkapazität 80% von der Gesamtkapazität aller Festplatten.
Bei RAID 5 müssen mindestens 3 Festplatten vorhanden sein. Zur Steigerung der Gesamtkapazität des logischen Laufwerks können auch mehr Festplatten eingebunden werden.

Bei drei Festplatten wird ein Datenblock von 128 kByte in zwei Datenblöcke von 64 kByte geteilt. Aus den beiden Datenblöcken wird die Paritätsinformation gebildet, die einem dritten Block von 64 kByte entspricht. Die Parität ist das Ergebnis einer Exklusiv-Oder-Verknüpfung (XOR) der Datenblöcke eines Sektors. Die Parität wird aus Sicherheitsgründen nicht auf einem separaten Laufwerk gespeichert, sondern gleichmäßig auf alle Festplatten zwischen den Datenblöcken verteilt (Rotating Parity). Das Schreiben verzögert sich jedoch bei RAID 5. Vor dem Schreiben muss zuerst ein Lesezugriff erfolgen, damit die Paritätsinformation berechnet und danach wieder geschrieben werden kann.
Wenn eine Festplatte ausfällt, dann werden die fehlenden Datenblöcke aus den Paritätsblöcken vom Controller während der Laufzeit rekonstruiert. Wird die defekte Festplatte ausgetauscht, dann errechnet der Controller die fehlenden Daten aus der Parität und beschreibt damit die neue Festplatte. Dieser Vorgang kann einige Zeit dauern. Zusätzliche Schreib- und Lesezugriffe können die Rekonstruktion verlangsamen.

Vorteile von RAID 5

Bei der Lesegeschwindigkeit verhält sich ein RAID 5 wie ein RAID 0, weil hier die Daten von mehreren Laufwerken gelesen werden können, ohne die Paritätsinformationen entschlüsseln zu müssen. Die Paritätsinformationen werden nur dann benötigt, wenn eine Festplatte ausfällt und die fehlenden Daten rekonstruiert werden müssen.

Nachteile von RAID 5

Der Hauptnachteil von RAID 5 ist die Notwendigkeit bei jedem Schreibzugriff den Paritäts-Sektor auszulesen, neu zu berechnen und wieder zu speichern. Daraus ergibt sich eine langsame Schreibgeschwindigkeit im Vergleich zu anderen RAID-Leveln. Doch Dank geschickter Paritätsberechnung und Puffern von Daten ist RAID 5 auch beim Schreiben vergleichsweise schnell.
Der zweite, aber weniger schwerwiegende Nachteil ist der Kapazitätsverlust durch die Speicherung der Paritätsinformationen.
Wichtig zu wissen: Fällt im RAID 5 eine Festplatte aus, so sind die Daten in höchstem Maße gefährdet. Denn fällt noch eine Festplatte aus, so sind die Daten endgültig verloren. Ein RAID 5 verkraftet den Ausfall einer zweiten Festplatte nicht.

Anwendungen von RAID 5

Wegen der geringeren Schreibgeschwindigkeit eignet sich RAID 5 am ehesten bei großen Datenmengen mit kleinen Dateien. Mit nur drei Festplatten kann man sich sehr effizient gegen Ausfall einer Festplatte schützen. Mit dem Einsatz von mehr Festplatten lässt sich der nutzbare Anteil der Speicherkapazität gegenüber der Parität erhöhen.

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Quelle: http://www.elektronik-kompendium.de/sites/com/1001021.htm

SaschaB · 10. Dezember 2008

AW: Raid 5

Ja danke an der Stelle. Das Elektrokompendium ist schon nicht schlecht aber das kratzt wie gesagt an der Oberfläche von RAID 5. Ich brauche da echt jemanden der mir das ganze Thema schon etwas näher bringen kann und sich seiner Sache zu 99,99999% sicher ist

Lg,

SaschaB

Cyriix · 10. Dezember 2008

AW: Raid 5

Nun ich versuche es dir mal etwas näher zu bringen

Bei Raid 5 werden mindestens 3 Festplatten benötigt.
Alle Dateien die dein System Schreibt (Speichert) werden auf alle 3 Festplatten verteilt.
Um herauszufinden was auf welche Festplatte geschrieben ist wird ein Parity File (LogBuch) geführt in dem diese informationen stehen dieses "LogBuch" gibt es auf jeder Festplatte um beim zugriff zu sagen was sich darauf befindet. Zudem liegt dabei auf den festplatten noch das "LogBuch" einer anderen Festplatte!

Als Bsp:
Log. von Festplatte 1 liegt auch auf 2
Log. von Festplatte 2 liegt auch auf 3
Log. von Festplatte 3 liegt auch auf 1

Bedeutet fällt eine deiner 3 Festplatten aus wird aus diesem "Log" (der Parity der Festplatte)
sobald du eine Neue (im austausch gegen die Kaputte) Festplatte einbaust die Informationen welche sich auf dieser befanden rekonstruiert und es ist so als wäre nie was gewesen.

Also ein hohes maß an Sicherheit!
Ist beim Lesen der Informationen auch sehr schnell!

ABER: Schließlich hat alles seinen Haken ^^
Ist die Schreibgeschwindigkeit geringer da ja die Parity Informationen (das Log) auf 2 Festplatten je nachdem wo es gespeichert wird aktualisiert werden muss.
Bedeutet nicht das es sehr langsam ist schließlich wird es ja auf 2 Platten gleichzeitig geschrieben aber es kommt dir dann nur normal schnell vor.
Denn durch Raid 5 hast du wie schon erwähnt erheblichen Geschwindkeitszuwachs beim zugriff (lesen) von Dateien!

Hoffe das konnte dir etwas helfen!

Wenn dir noch eine Info fehlt frag

MFG Cyriix

Nachtrag: was ich noch vergessen hatte war das durch das schreiben der Parity auf den jeweiligen Festplatten natürlich etwas von deinem Speicherplatz geklaut wird. Und wenn noch eine platte ausfällt (bevor die informationen der Parity auf eine neue übertragen wurden) also 2 Festplatten "im ***** sind"
sind alle Daten verloren!

SaschaB · 10. Dezember 2008

AW: Raid 5

Na das ist doch mal einleuchtend.. erstmal danke für diesen erstklassigen Beitrag. Hat mich auch ein Stück weiter gebracht. Bei RAID 5 wird ja das sogenannte XOR-Verfahren benutzt bezüglich der Paritys. Weisst Du auch inwiefern eine Verknüpfung stattfindet? Und dann noch die Sache mit den Datenpaketen

Wie kommt man bei drei Festplatten auf einen Datenblock von 128kByte, etc? Wie kommen die Zahlen zu Stande und kann man das irgendwie rechnerisch darstellen?

So far vielen Dank,
SaschaB

Fanatic · 10. Dezember 2008

AW: Raid 5

Einmal zu RAID5 scrollen bzw einmal zu Anwendungsbeispiel im RAID System.

//

128kb scheint also einfach ne Festelegung zu sein. Denn schließlich sollte die ChunkSize nicht zu klein und auch nicht zu groß sein, um Geschwindigkeit einbüßen zu müssen. 128 kb ist anscheinend gut geeignet.

// Videoarchiv | TecChannel.de

Cyriix · 11. Dezember 2008

AW: Raid 5

So ^^ Habe mal ne kleinigkeit rausgesucht da mir diese Zitate aus dem Netz schon Recht einleuchtend scheinen :]

"Aus zwei dreistelligen Bitfolgen, angenommen 101 und 011, wird mittels der XOR-Verknüpfung die Parität gebildet: 110 (erste Zeile im Beispiel rechts). Geht nun die erste Bitfolge (101) verloren, so kann sie wiederhergestellt werden, indem die zweite Bitfolge (011) mit der Parität XOR-verknüpft wird (zweite Zeile)."

Als Bsp:
Platte1 = 101 XOR 011 = 110
Platte2 = 110 XOR 011 = 101
Platte3 = 110 XOR 101 = 011

Wie Fantastic es schon geposted hat:

Und hier die vllt. vereinfachte darstellung für dich damit du es Schwarz auf Weiß hast ^^:

Bei RAID Level 1 2 3 werden zwei oder mehr Festplatten zusammen geschaltet, indem die Nutzdaten in kleine Blöcke aufgeteilt werden (4-128 KB Blockgröße).

RAID 4/5 ist mit RAID 3 durchaus vergleichbar, allerdings mit dem Unterschied, dass die Daten in größere Blöcke (8, 16, 64 oder sogar 128 Kbyte) anstatt in Bytes aufgeteilt werden.

Hier habe ich für dich noch ein tool zum errechnen von festplatten größen bzw einbußen je nachdem welches Raid du nutzen möchtest:

http://www.z-a-recovery.com/ger-art-raid-estimator.htm

Und hier noch eine Empfehlung

Dazu muss ich sagen das ich den Großteil dieser Info´s von den gleichen seiten habe wie die welche Fanatic geposted hat.

Naja war halt faul alles selbst zu schreiben ^^

Hoffe ich konnte dir damit Helfen.

MFG Cyriix

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