Was ist RAID-Speicher und kann ich ihn auf meinem Heim-PC verwenden? [Technologie erklärt]

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RAID ist eine Abkürzung für R.edundant EINrray von ichunabhängig D.Dies ist eine Kernfunktion der Serverhardware, die die Datenintegrität gewährleistet. Es ist auch nur ein schickes Wort für zwei oder mehr miteinander verbundene Festplatten, um zusätzliche Funktionen hinzuzufügen. Warum willst du das tun? Weiter lesen.

RAID-Konfigurationen

Zunächst einmal ist es sehr schwierig, RAID-Technologien als Ganzes zu beschreiben, weil die Unterschiede Konfigurationen, die Ihnen zur Verfügung stehen, erstellen sehr unterschiedliche Funktionen - aber alle konzentrieren sich auf beide Geschwindigkeiten oder Zuverlässigkeit. Lassen Sie uns sie aufschlüsseln:

RAID 0: Gestreift

Bei dieser Konfiguration dreht sich alles um Geschwindigkeit. Kurz gesagt, die Daten werden auf mehrere Festplatten verteilt (gestreift in der Tat über die Festplatten) - anstatt nur auf eine geschrieben zu werden. Dadurch werden Geschwindigkeitsbeschränkungen eines einzelnen Laufwerks überwunden, sodass die Leistung theoretisch mit der Anzahl der von Ihnen verwendeten Festplatten multipliziert wird.

Es ist ein ähnliches Konzept wie bei 4 Kernen in Ihrer CPU - anstatt Anweisungen nacheinander zu schreiben Bei einer CPU senden Sie verschiedene Teile davon an 4 verschiedene CPUs und erhalten die Antworten viermal zurück schnell. Sie können auch den kombinierten Speicherplatz aller Laufwerke verwenden, sodass 2 x 1 TB in einer gestreiften Konfiguration als einzelnes 2 TB-Laufwerk angezeigt werden.

Auf der anderen Seite haben Sie auch so viele Fehlerquellen wie Laufwerke, die Sie verwenden. Wenn nur eines dieser Laufwerke ausfällt, gehen alle Ihre Daten verloren. In der Realität wird diese Konfiguration dann selten verwendet. Wenn die Daten jedoch nicht so wertvoll sind, möchten Sie möglicherweise ein RAID0 auf einem Heimserver oder sogar einem Desktop-Computer einrichten.

RAID 1: Gespiegelt

Diese Konfiguration dreht sich alles um Datenintegrität und ist viel einfacher zu erklären. In einem RAID 1-Setup werden Daten auf die anderen Laufwerke gespiegelt - eine vollständige Sicherung aller Daten wird jederzeit gespeichert, da die Datenbits gleichzeitig auf verschiedene Laufwerke geschrieben werden. Aus diesem Grund erhalten Sie nur den gesamten Speicherplatz eines einzelnen Laufwerks, sodass 2 x 1-TB-Laufwerke, die so eingerichtet sind, dass sie sich gegenseitig spiegeln, nur 1 TB Gesamtspeicherplatz bieten.

Dies ist möglicherweise die häufigste Verwendung in der realen Welt, wenn zwei Festplatten verfügbar sind. Wenn einer stirbt, sind die Daten immer noch zu 100% vorhanden und einsatzbereit, aber der Vorgang des „Wiederherstellens“ des Datenarrays auf dem Ersatzlaufwerk kann sehr lange dauern.

RAID 0 + 1: Gestreift und gespiegelt

Dies kombiniert das Beste aus beiden Welten durch Verschachtelung von RAID-Setups, erfordert jedoch mindestens 4 Festplatten. Anschließend werden 2 Sätze mit 2 gestreiften Datenträgern eingerichtet, wobei jeder Satz auf den anderen repliziert wird. RAID 1 + 0 ist ebenfalls vorhanden, variiert jedoch nicht genug, um eine separate Erklärung zu rechtfertigen. Es geht darum, Ihre Spiegel zu streifen, anstatt Ihre Streifen zu spiegeln!

RAID 2 und höher: Paritätsbits

Mit 3 Festplatten können Sie tatsächlich einen Kompromiss zwischen Leistung und Integrität erzielen, indem Sie eine sogenannte Paritätsfestplatte verwenden. Um dies zu erklären, denken Sie an eine Skala von Bits anstelle ganzer Laufwerke.

Ein Paritätsbit ist einfach eine XOR-Kombination auf den anderen Bits. XOR ist eine logische Operation, die als wahr ausgewertet wird, wenn nur EINES der beiden Eingangsbits wahr ist. Siehe die folgende Tabelle, in der P das Paritätsbit ist.

A B. P.
0 0 0
0 1 1
1 0 1
1 1 0

Nun stellt sich heraus, dass dies sehr nützlich ist, um Fehler zu überprüfen und die Daten zu reparieren. Wenn Sie das gesamte löschen würden B. Spalte können Sie es einfach neu erstellen, weil Sie immer noch sowohl das Paritätsbit als auch haben EINund angesichts dieser gibt es nur eine mögliche Antwort für Bit B..

Nun sollte es leicht zu erkennen sein, dass wir, selbst wenn wir 2 x 1 Terabyte-Laufwerke im Wert von Bits hätten, dennoch eine Parität für jedes einzelne Bit erstellen und es auf einem dritten Laufwerk platzieren könnten, das ebenfalls eine Terabyte-Größe hat. Und das ist RAID3. Bei einem 3-Platten-Array werden 2 verwendet, um die Daten zu streifen und sie für die Leistung zu verteilen. Das 3. Laufwerk erstellt einen Paritätssatz, und wenn eines dieser Laufwerke ausfällt, können wir die anderen 2 verwenden, um es vollständig wiederherzustellen.

Ich werde nicht auf Details zu RAID 3, 4, 5 und 6 eingehen, da es sich im Grunde genommen um alle Varianten handelt, wo und wie Paritätsbits gespeichert oder abgeleitet werden und wie viel Wiederherstellung genau durchgeführt werden kann. Wenn Sie sich darüber informieren möchten, empfehle ich die ausführliche Wikipedia-Seite zum Thema.

Kann Ich verwende RAID auf meinem Heim-PC? Sollte ICH?

Sowohl OSX als auch Windows können Software-RAID-Konfigurationen erstellen. Beachten Sie dies jedoch Dies wird die Belastung Ihres Betriebssystems aufgrund der zusätzlichen Berechnung erhöhen erforderlich. Ich werde sie hier nicht einrichten, aber wenn Sie mehr wissen oder ein Tutorial zu MakeUseOf sehen möchten, lassen Sie es mich in den Kommentaren wissen und ich werde gleich darauf eingehen.

Viele Motherboards enthalten auch eine Form von Semi-Hardware-RAID - ich sage Semi-Hardware, weil sie im Allgemeinen noch einen Treiber in Ihrem Betriebssystem benötigen Sie können zwar auf die Daten zugreifen, dies ist jedoch noch ein Schritt weiter als bei einem reinen Software-RAID, und Sie können das Betriebssystem für eine geringe Leistung sogar darauf installieren Boost.

Die letzte Methode für RAID ist die Verwendung dedizierter Hardware - Upgrade-Karten, die Sie in Ihren PC einstecken und die vollständige Kontrolle über die Datenseite übernehmen können. Dies sind natürlich die zuverlässigsten und leistungsstärksten, aber die Preisspanne liegt im Allgemeinen außerhalb der Verbraucherbudgets.

Wie ob du sollte Wenn Sie ein RAID verwenden, lohnt es sich auf jeden Fall, mit Geek-Punkten herumzuspielen. In Bezug auf das Computing in der realen Welt sind die zu erwartenden Leistungssteigerungen oft geringer als die damit verbundenen Probleme (eine SSD 101 Leitfaden für Solid-State-LaufwerkeSolid State Drives (SSDs) haben die Mittelklasse bis zur High-End-Computerwelt im Sturm erobert. Aber was sind sie? Weiterlesen würde sie sowieso weit übertreffen), oder die Datenredundanz, die Sie gewinnen, kann leicht mit anderen herkömmlichen Sicherungsmethoden erreicht werden.

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Bildnachweis: Wikipedia-Nutzer C Burnett, ShutterStock