Das Konfigurieren von zwei oder mehr Festplatten in einem RAID-Setup (Redundant Array of Inexpensive Disks) kann die Leistung erhöhen und / oder automatischen Schutz vor Datenverlust durch Laufwerksfehler bieten. Früher war RAID teuer, schwer zu implementieren und auf Unternehmen mit dedizierten IT-Abteilungen beschränkt. Jetzt unterstützen Motherboards in den meisten Desktop-PCs RAID, und Windows 7 bietet Software-RAID, für das überhaupt keine spezielle Hardware erforderlich ist. Die Technologie ist leicht in Reichweite des Geldbeutels und der Fähigkeiten eines einigermaßen technisch versierten PC-Benutzers.
Welche Art von RAID möchte ich?
RAID gibt es in verschiedenen Varianten — oder Ebenen —, die Datenschutz, verbesserte Leistung oder beides bieten. Zusätzlich zu den sieben Kernstufen (RAID 0 bis RAID 6) gibt es eine Reihe von Varianten und Kombinationen. Einige Controller (und dedizierte externe Speicher- und NAS-Boxen) können RAID-Ebenen überlagern und sogar abstrahieren, sodass Sie Laufwerke mit unterschiedlicher Kapazität mischen und anpassen und Kapazität ohne zusätzliche Konfiguration hinzufügen können.
Hier sind einige der RAID-Level, die Sie auf erschwinglichen RAID-Adaptern auf Consumer-Ebene, Motherboard-Chipsätzen und Windows-Software-RAID finden:
JBOD (extend, spill over): Mit JBOD oder nur einer Reihe von Festplatten können Sie einfach ein Volume (Laufwerksbuchstabe, z. B. C:) auf andere Festplatten erweitern. Daten werden auf die erste Festplatte geschrieben, bis sie voll ist, dann auf die zweite Festplatte, dann auf die dritte usw. Es bietet keine Leistungssteigerung oder Redundanz und ist ein Überbleibsel aus der Zeit, als kleinere Festplatten verkettet werden mussten, um große Datenmengen zu verarbeiten. Es ist weitgehend irrelevant angesichts der heutigen geräumigeren Festplatten.
RAID 0 (Striping): Dieses Setup erhöht die Leistung der Festplatte, indem Daten auf zwei Laufwerke aufgeteilt oder gestreift werden. Durch die Nutzung von zwei Datenbussen können Daten schneller gelesen und geschrieben werden. Leider bietet RAID 0 keinen Datenschutz — tatsächlich erhöht es die Wahrscheinlichkeit von Datenverlusten, da der Ausfall eines Laufwerks im Array zum Verlust der auf beiden Laufwerken gespeicherten Daten führt. RAID 0-Setups sind Standard auf High-End-Gaming-PCs und Grafikdesign-Workstations und bieten eine messbare, wenn auch bescheidene Leistungssteigerung für festplattenintensive Programme.
RAID 1 (Spiegelung): Ein RAID 1-Setup schützt Daten vor Laufwerksausfällen, indem dieselben Daten gleichzeitig auf zwei Festplatten geschrieben werden. Da jedes Laufwerk ein exaktes Duplikat des anderen ist, können Sie weiterarbeiten, wenn eines ausfällt. RAID 1 bietet keinen Leistungsgewinn und reduziert die verfügbare Kapazität effektiv um die Hälfte — zwei 2-TB-Laufwerke bieten nur 2 TB Speicherplatz.
RAID 5 (Verteilte Parität): Obwohl Sie mit diesem Setup sowohl eine schnellere Festplattenleistung als auch Datenschutz erhalten, sind mindestens drei Festplatten erforderlich. Anstatt eine gesamte Festplatte als Backup zu verwenden, verteilt RAID 5 Redundanzinformationen – sogenannte Paritätsbits – über alle Laufwerke des Arrays. Wo RAID 1 50% des verfügbaren Speichers für Redundanz benötigt, benötigt RAID 5 nur 33%.
Wenn eines der Laufwerke in einem RAID-5-Array ausfällt, wird der Dateninhalt dieses ausgefallenen Laufwerks mithilfe der Paritätsbits auf den verbleibenden Laufwerken rekonstruiert und auf ein neues Ersatzlaufwerk geschrieben. Das Array ist in der Zwischenzeit noch verwendbar.
ÜBERFALL 1+0, 0+1, 10: Einige Adapter kombinieren (als Verschachtelung bezeichnet) RAID 0 und RAID 1, um sowohl Datenredundanz als auch erhöhte Festplattenleistung bereitzustellen. Dies funktioniert, indem entweder Daten über ein Laufwerkspaar gestreift und dann mit einem anderen Paar gespiegelt werden (0 + 1), oder Daten über zwei gespiegelte Paare (1 + 0, auch bekannt als 10) gestreift werden. RAID 0+1, 1+0 und 10 erfordern mindestens vier Festplatten.
Was benötige ich, um RAID einzurichten?
Ein neues Backup (nur vorhandene Daten): Wenn Sie Hardware-RAID auf einem neuen System ohne Betriebssystem installieren und konfigurieren (die beste Option) oder Festplatten für ein separates Array hinzufügen, überspringen Sie dies. Andernfalls sichern Sie Ihre wichtigen Daten. Es empfiehlt sich, drei Kopien Ihrer Daten zu haben: das Original, ein Backup und ein Backup des Backups, vorzugsweise offsite.
Wenn Sie vorhandene Daten auf dem Array haben möchten, müssen Sie diese sichern und dann aus einem Backup wiederherstellen, das Sie vor dem Erstellen Ihres Arrays erstellt haben. Dies ist bei Windows-Software-RAID 0 nicht erforderlich, ist jedoch weitaus schneller als das erneute Synchronisieren (Kopieren der Daten auf den Spiegel im Hintergrund) von Windows.
Das Übertragen eines vorhandenen Betriebssystems ist schwierig und bei älteren Windows-Versionen manchmal unmöglich. Anweisungen finden Sie unter „Vorhandene Windows-Installationen auf RAID übertragen“ auf der nächsten Seite.
Windows Software RAID: Beginnend mit Windows XP integrierte Microsoft die RAID-Funktionalität in seine Betriebssysteme. Welcher Typ hängt vom Geschmack von Windows ab:
- Windows XP erlaubt übergreifende Volumes (ein Volume über zwei oder mehr Festplatten), auch bekannt als JBOD.
- Windows Vista Ultimate ermöglicht JBOD- und RAID 1-Striping.
- Windows 7 Home ermöglicht JBOD und RAID 1, während Professional und Ultimate RAID 0-Spiegelung hinzufügen. Windows 2000 Professional hat auch JBOD, 0 und 1.
- Windows Server Betriebssysteme ab 2000 haben JBOD, 0, 1, plus Unterstützung für RAID 5 verteilte Parität.
Windows RAID bietet mehrere Vorteile. Sie können Arrays in Window Drive Manager erstellen, sodass kein BIOS konfiguriert werden muss. Es ist auch flexibler mit Spiegeln, so dass Sie sie aus vorhandenen Volumes mit Daten erstellen und entweder die Hälfte eines Spiegels löschen können, während die andere intakt bleibt. Sie können einzelne Partitionen, einschließlich Partitionen von verschiedenen Laufwerken, auf ein einzelnes Laufwerk spiegeln.
Die Nachteile sind, dass andere Betriebssysteme, wie das Linux, das auf Reparatur-Discs verwendet wird, Windows-Software-RAID-Partitionen, die Microsofts Dynamic Disk-Technologie verwenden, nicht sehen können. Auch die Wartung, die von Windows durchgeführt wird, wenn es das Gefühl hat, dass es benötigt wird, was bei jeder Konfigurationsänderung auftreten kann, beeinträchtigt die Leistung während der Ausführung. Das Wiederherstellen von Spiegeln ist nicht so einfach wie mit einer Hardwarelösung.
Obwohl viel darüber gesprochen wird, dass Hardware-RAID schneller ist, geht diese Diskussion modernen CPUs voraus, die den Overhead problemlos bewältigen können. Windows RAID ist eigentlich ziemlich schnell.
RAID-Controller: Wenn Sie kein Software-RAID verwenden, gibt es Hardware. Sie haben wahrscheinlich bereits einen RAID-Controller in Ihrem PC; viele ältere Midrange- und High-End-Motherboards verfügen über einen sekundären RAID-Controller, und neuere Motherboard-Chipsätze bieten integriertes RAID, sodass kein zusätzlicher Controller erforderlich ist. Überprüfen Sie die Dokumentation Ihres Pcs oder Motherboards, um herauszufinden, ob Ihr Motherboard RAID unterstützt (und wenn ja, welche Ebenen), und um spezifische Installationsanweisungen zu erhalten.
Wenn Ihr PC kein integriertes RAID hat, können Sie eine Adapterkarte verwenden. Grundlegende PCI- und PCIe-Adapter, die RAID-Level 0, 1, 10 und manchmal 5 unterstützen, sind online für 100 US-Dollar oder weniger erhältlich. Adaptec, Promise und andere Anbieter bieten eine große Auswahl an teureren, aber leistungsfähigeren RAID-Adaptern mit integriertem Cache und erweiterten Funktionen. Wenn möglich, kaufen Sie eine Karte, die Festplatten mit mehr als 2,2 TB und SATA III mit 6 Gbit / s unterstützt.
Zwei oder mehr Festplatten: Wenn Sie sich für Windows-Software-RAID entscheiden, können Sie beliebige Laufwerke verwenden. Sie müssen nicht die gleiche Größe haben, wenn Sie einzelne Volumes spiegeln, obwohl dies im Allgemeinen eine gute Idee ist.
In den Tagen von Parallel ATA war es ein No-No, Laufwerke verschiedener Hersteller auf einem RAID-Controller zu mischen. Manchmal würde es funktionieren – öfter nicht. Mit dem Aufkommen von SATA ist das Mischen von Anbietern nicht mehr so problematisch.
Obwohl es Controller gibt, die das Mischen und Anpassen von Kapazitäten ermöglichen, ohne Speicherplatz zu verlieren (unter Verwendung fortschrittlicher Paritätstechniken), sind diese immer noch relativ selten. Die Verwendung von Laufwerken unterschiedlicher Größe führt normalerweise zu einer Gesamtspeicherkapazität, die nur ein Vielfaches des kleinsten Laufwerks beträgt. Die Kombination von 500 GB- und 320 GB-Laufwerken in RAID 1 wäre beispielsweise 320 GB * 2 oder 640 GB anstelle von 820 GB.
In der Praxis sparen Sie sich viel Zeit und umgehen mögliche Probleme, indem Sie Ihr Array mit identischen Festplatten erstellen — dh Laufwerken derselben Marke, desselben Modells und derselben Größe. Sie benötigen mindestens zwei Laufwerke für RAID 0 und 1, drei Laufwerke für RAID 5 und vier für RAID 0+1, 1+0 und 10.
Diskettenlaufwerk (nur Windows XP): Wenn Sie Windows XP auf Ihrem neuen Array installieren möchten, benötigen Sie eine Diskette mit den Windows-Treibern Ihres RAID—Adapters und ein Diskettenlaufwerk zum Lesen – die Windows-Installation installiert die Treiber nicht von einem optischen Laufwerk. Glücklicherweise gilt diese unglaublich nervige Einschränkung von Windows XP nicht für Windows Vista und Windows 7, die Treiber von Festplatten, Flash-Laufwerken oder optischen Medien lesen können.
Werkzeuge: Sie benötigen einen kleinen, nichtmagnetischen Kreuzschlitzschraubendreher, um die Befestigungsschraube, mit der die Adapterkarte am PC-Gehäuse befestigt ist, zu entfernen und auszutauschen sowie neue Festplatten zu installieren. Vielleicht möchten Sie auch ein einfaches Erdungsband, das an Ihrem Handgelenk befestigt wird. Suchen Sie in Ihrem örtlichen Computergeschäft nach einem für weniger als 15 US-Dollar. Berühren Sie niemals freiliegende Kontakte oder Elektronik.
