RAID-Controller: Was ist das und brauche ich das?

Von ·Kategorien: Industrielles IoT·Published On: September 18th, 2023·5,1 min read·

In der Vergangenheit wurden RAID-Arrays weitgehend von einer RAID-Controller-Erweiterungskarte gesteuert. Heutzutage bieten viele moderne Motherboards integrierte Unterstützung für einige Arten von Speicher-Arrays. Die Fragen sind, was genau ein RAID-Controller ist und wann ein RAID-Controller benötigt wird.

Die Vorteile von RAID

RAID oder Redundant Array of Independent Disks ermöglicht Ihnen die Verwendung von zwei oder mehr Festplatten zur Erstellung eines Array. Dies wird von Ihrem Computer als einzelner Speicherort erkannt. Einer der Hauptvorteile eines RAID-Arrays ist die Datensicherheit, da doppelte Kopien Ihrer Daten auf mehreren Laufwerken gespeichert werden (bekannt als Spiegelung).

Ein weiterer Vorteil ist die Geschwindigkeit, die sich aus dem gleichzeitigen Schreiben und Lesen von Daten von mehreren Festplatten ergibt. Dabei wird die maximale Datenübertragungsrate jedes Laufwerks in einem Prozess genutzt, der als Daten-Striping bekannt ist.

Was sind die am häufigsten genutzten RAID-Modi?

Viele unserer Industrie- und Embedded-Kunden verwenden RAID-Arrays in ihren Projekten, um wichtige Daten zu schützen und die Betriebsgeschwindigkeit von Geräten zu erhöhen, welche davon abhängen, dass Informationen von Festplatten gelesen und auf diese geschrieben werden. Zwar gibt es viele Formen von RAID mit einer unterschiedlichen Anzahl von Festplatten und verschiedenen Kombinationen von Funktionen. Jedoch betrifft die große Mehrheit der Fragen, die wir erhalten, die drei einfachsten Modi: RAID 0, RAID1 und RAID 10.

RAID 0

wird oft als Striping bezeichnet und generell verwendet, um die Betriebsgeschwindigkeit zu erhöhen. Dabei werden abwechselnde Teile Ihrer Daten auf mehrere Festplatten geschrieben. Da Sie gleichzeitig Daten von mehreren Festplatten lesen und schreiben können, besteht das Potenzial für deutlich erhöhte Datenverarbeitungsgeschwindigkeiten. Ein Nachteil einer RAID 0-Konfiguration mit zwei Festplatten ist jedoch, dass alle Daten verloren gehen, wenn eine Festplatte ausfällt, da keine einzige Festplatte alle Informationen enthält.

Bei RAID 0 ist die Gesamtmenge an nutzbarem Speicherplatz die Summe der Kapazität aller Festplatten im Laufwerk. Wenn Sie beispielsweise vier 2-TB-Laufwerke haben, beträgt die Gesamtkapazität des Laufwerks 8 TB.

RAID 1

Es wird im Allgemeinen als Spiegelung bezeichnet und in erster Linie zur Verbesserung der Datensicherheit eingesetzt. An RAID 1 denken die meisten Nutzer:innen, wenn sie die Implementierung eines RAID-Arrays in Betracht ziehen. RAID 1 schreibt eine Dublette Ihrer Daten auf mehrere Festplatten und gibt Ihnen damit die Gewissheit, dass Sie selbst bei Ausfall einer Festplatte noch eine Sicherungskopie Ihrer Informationen haben. Viele Systeme, die zur Verwendung in Speicher-Arrays vorgesehen sind, enthalten Hot-Swap-Schächte, die den Austausch von Platten ermöglichen, während das System noch in Betrieb ist.

Der gesamte nutzbare Speicherplatz in einem RAID-1-Laufwerk ist eine einzige Festplatte, da auf alle Festplatten des Laufwerks die gleichen Daten geschrieben werden. Der Wert der Verwendung von mehr als nur zwei Festplatten für RAID 1 liegt darin, dass jede dem Laufwerk hinzugefügte Festplatte eine weitere Kopie der Daten darstellt. Wenn Sie beispielsweise ein RAID-1-Laufwerk mit vier 2-TB-Festplatten haben, stehen 2 TB nutzbarer Speicherplatz zur Verfügung. Dabei werden drei Kopien der Daten auf die anderen Festplatten geschrieben, sodass bis zu drei Laufwerksausfälle möglich sind, bevor Daten verloren gehen.

RAID 10 (1+0)

Dies ist eine Kombination der besten Funktionen sowohl von RAID 0 wie auch von RAID 1. Dieser Array-Aufbau erfordert die Verwendung von mindestens vier Festplatten, um Daten-Striping über mehrere Laufwerke zu betreiben, während gleichzeitig die gleichen Informationen auf zusätzliche Laufwerke dupliziert werden. In diesem Aufbau erhalten Sie den Geschwindigkeitsbonus von RAID 0 und die Vorteile der Datenredundanz von RAID 1. Da bei RAID 10 alles gespiegelt ist, entspricht der nutzbare Gesamtspeicherplatz der Hälfte der Gesamtkapazität der Festplatten im Verbund. Wenn Sie beispielsweise vier Festplatten mit 2 TB haben, beträgt der gesamte nutzbare Speicherplatz 4 TB.

In unserem Blogbeitrag „Was ist RAID?“ finden Sie weitere Informationen zu den verschiedenen RAID-Typen.

Welche Modi werden von integriertem RAID unterstützt?

Die Komplexität eines unterstützten RAID-Aufbaus hängt von dem jeweiligen Motherboard ab, das Sie verwenden. Im Allgemeinen sind alle Boards, die RAID unterstützen, in der Lage, eine Art von RAID 0 oder 1 zu handhaben. Dabei sind viele vollständig imstande, einen 0+1-Aufbau zu steuern. Natürlich wird ein dedizierter Controller vermutlich mit fortgeschritteneren Funktionen und Fähigkeiten ausgestattet sein, um eine komplexere Steuerung der Array-Einstellungen zu ermöglichen. Für die Mehrheit der Nutzer:innen, die an der Erhöhung einer moderaten Leistungsgeschwindigkeit oder einer grundlegenden Datenredundanz interessiert sind, können diese Ziele oft durch die in vielen der heutigen Motherboards eingebaute RAID-Funktionalität erreicht werden.

Was ist ein RAID Controller?

Ein RAID-Controller (auch als RAID-Controllerkarte bezeichnet) ist eine Hardware in Form einer Karte oder eines Chips. Sie verwaltet die Festplatten (HDDs) oder Solid-State-Drives (SSDs) in einem Computer oder RAID-Verbund, um die Vorteile von RAID zu nutzen. Es ist wichtig, die Fähigkeiten Ihres Systems zu verstehen, da nicht jedes RAID-Setup eine RAID-Controller-Karte benötigt.

Wann sollten Sie einen Add-On RAID-Controller in Betracht ziehen?

Sogar mit den verbesserten bordeigenen Fähigkeiten moderner Systeme gibt es eine Zahl von Fällen, in denen ein dedizierter Controller eine solide Investition ist. Die naheliegendste Situation ergibt sich aus der Tatsache, dass nicht alle Motherboards bordeigenes RAID unterstützen. Wenn Sie eine Datenredundanz oder Striping auf einem Altgerät einrichten möchten, ist die Installation einer RAID-Controller-Karte ein einfaches Verfahren, das Sie schnell startklar machen kann.

Bei OnLogic arbeiten wir gelegentlich mit Kunden, die an der Implementierung komplexerer Array-Einrichtungen mit mehreren Festplatten in verschiedenen RAID-Konfigurationen interessiert sind. Bei der Ausführung der anderen RAID-Formen (zusätzliche Modi können Daten auf Bit- oder Byte-Ebene strippen, verbunden mit einer Duplizierung) empfehlen wir oft einen dedizierten Controller. Dieser stellt eine einwandfreie Umsetzung sicher und ermöglicht eine genauere Kontrolle über die Array-Einrichtung und Wartung.

Jede redundante Array-Anwendung hat ihre eigenen Variablen und Erfordernisse. Die beste Art, um festzustellen, ob die enthaltene RAID-Funktionalität eines Systems für Ihre Anforderung ausreicht, ist es, mit unseren technischen Vertriebsexpert:innen zu sprechen. Wenn Sie eine RAID-Einrichtung für Ihre industrielle Anwendung in Betracht ziehen oder Fragen dazu haben, wie Ihr Unternehmen von RAID profitieren könnte, wenden Sie sich gerne an uns.

RAID White Paper Banner

Wir haben diesen Blogbeitrag ursprünglich am 24. Juli 2014 veröffentlicht. Wir haben ihn am 18. September 2023 inhaltlich aktualisiert.

 

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About the Author: Darek Fanton

Darek ist Communications Manager bei OnLogic. Seine Leidenschaft für Journalismus und Technologie hat ihn von den Redaktionen lokaler Zeitungen bis in die Produktionshallen von IBM geführt. Aufgrund seines Hintergrunds in der Nachrichtenredaktion ist er immer auf der Suche nach den neuesten technischen Entwicklungen und den besten Möglichkeiten, diese Informationen mit den Lesenden zu teilen. Neben seiner Affinität für Worte ist Darek auch ein Musikliebhaber, Jongleur und ein großer Fan von schlechten Witzen.