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Linux/RAID: Unterschied zwischen den Versionen

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== Beschreibung ==
== Beschreibung ==
Von Software-RAID spricht man, wenn das Zusammenwirken der Festplatten komplett softwareseitig organisiert wird
; Zusammenwirken der Festplatten wird softwareseitig organisiert
* Auch der Begriff Host based RAID ist geläufig, da nicht das Speicher-Subsystem, sondern der eigentliche Computer die RAID-Verwaltung durchführt
Die meisten modernen Betriebssysteme sind dazu in der Lage
* Die meisten modernen Betriebssysteme wie FreeBSD, OpenBSD, Apple macOS, HP HP-UX, IBM AIX, Linux, Microsoft Windows ab Windows NT oder SUN Solaris sind dazu in der Lage
* FreeBSD, OpenBSD, Apple macOS, HP HP-UX, IBM AIX, Linux, Microsoft Windows ab Windows oder SUN Solaris  
* Die einzelnen Festplatten sind in diesem Fall entweder über einfache Festplattencontroller am Computer angeschlossen oder es werden externe Storage-Geräte wie Disk-Arrays von Unternehmen wie EMC, Promise, AXUS, Proware oder Hitachi Data Systems (HDS) an den Computer angeschlossen
 
* Die Festplatten werden zunächst ohne RAID-Controller als sogenannte JBODs („just a bunch of disks“) in das System integriert, dann wird per Software-RAID (z. B. unter Linux mit dem Programm mdadm) die RAID-Funktionalität realisiert
Die einzelnen Festplatten sind in diesem Fall entweder über einfache Festplattencontroller am Computer angeschlossen oder es werden externe Storage-Geräte wie Disk-Arrays von Unternehmen wie EMC, Promise, AXUS, Proware oder Hitachi Data Systems (HDS) an den Computer angeschlossen
 
Die Festplatten werden zunächst ohne RAID-Controller als sogenannte JBODs ("just a bunch of disks") in das System integriert, dann wird per Software-RAID (beispielsweise unter Linux mit dem Programm mdadm) die RAID-Funktionalität realisiert
* Eine besondere Variante des Software RAID sind Dateisysteme mit einer integrierten RAID-Funktionalität
* Eine besondere Variante des Software RAID sind Dateisysteme mit einer integrierten RAID-Funktionalität
* Ein Beispiel dafür ist das von Sun Microsystems entwickelte RAID-Z.[6]
* Ein Beispiel dafür ist das von Sun Microsystems entwickelte RAID-Z.[6]


=== Vorteile ===
{| class="wikitable options big"
| Vorteile ||
Der Vorteil von Software-RAID ist, dass kein spezieller RAID-Controller benötigt wird
Der Vorteil von Software-RAID ist, dass kein spezieller RAID-Controller benötigt wird
* Die Steuerung wird von der RAID-Software erledigt, diese ist entweder schon Teil des Betriebssystems oder wird nachträglich installiert
* Die Steuerung wird von der RAID-Software erledigt, diese ist entweder schon Teil des Betriebssystems oder wird nachträglich installiert
* Dieser Vorteil kommt besonders bei der Disaster Recovery zum Tragen, wenn der RAID-Controller defekt und nicht mehr verfügbar ist
* Dieser Vorteil kommt besonders bei der Disaster Recovery zum Tragen, wenn der RAID-Controller defekt und nicht mehr verfügbar ist
* Praktisch alle derzeit verfügbaren Software-RAID-Systeme benutzen die Festplatten so, dass diese auch ohne die spezifische Software ausgelesen werden können
* Praktisch alle derzeit verfügbaren Software-RAID-Systeme benutzen die Festplatten so, dass diese auch ohne die spezifische Software ausgelesen werden können
 
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=== Nachteile ===
| Nachteile ||
Bei einem Software-RAID werden bei Festplattenzugriffen neben dem Hauptprozessor des Computers auch die System-Busse wie PCI stärker belastet als bei einem Hardware-RAID
Bei einem Software-RAID werden bei Festplattenzugriffen neben dem Hauptprozessor des Computers auch die System-Busse wie PCI stärker belastet als bei einem Hardware-RAID
* Bei leistungsschwachen CPUs und Bus-Systemen verringert dies deutlich die Systemleistung
* Bei leistungsschwachen CPUs und Bus-Systemen verringert dies deutlich die Systemleistung
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** Dieses Problem lässt sich mit einer unterbrechungsfreien Stromversorgung für den gesamten PC vermeiden
** Dieses Problem lässt sich mit einer unterbrechungsfreien Stromversorgung für den gesamten PC vermeiden
** Um die Gefahr von Datenverlusten und Fehlern in der Datenintegrität bei einem Stromausfall oder Systemabsturz zu minimieren, sollten außerdem die (Schreib-)Caches der Festplatten deaktiviert werden.[7]
** Um die Gefahr von Datenverlusten und Fehlern in der Datenintegrität bei einem Stromausfall oder Systemabsturz zu minimieren, sollten außerdem die (Schreib-)Caches der Festplatten deaktiviert werden.[7]
* Da die Platten eines Software-RAIDs prinzipiell auch einzeln angesprochen werden können, besteht bei gespiegelten Festplatten die Gefahr, dass Änderungen nur noch an einer Platte durchgeführt werden wenn etwa nach einem Betriebssystem-Update die RAID-Software oder der Treiber für einen RAID-Festplatten-Controller nicht mehr funktionieren, eine der gespiegelten Festplatten aber weiterhin über einen generischen SATA-Treiber angesprochen werden kann
* Da die Platten eines Software-RAIDs prinzipiell auch einzeln angesprochen werden können, besteht bei gespiegelten Festplatten die Gefahr, dass Änderungen nur noch an einer Platte durchgeführt werden - wenn etwa nach einem Betriebssystem-Update die RAID-Software oder der Treiber für einen RAID-Festplatten-Controller nicht mehr funktionieren, eine der gespiegelten Festplatten aber weiterhin über einen generischen SATA-Treiber angesprochen werden kann
* Entsprechende Warnhinweise oder Fehlermeldungen während des Bootens sollten deshalb nicht ignoriert werden, nur weil das System trotzdem funktioniert
* Entsprechende Warnhinweise oder Fehlermeldungen während des Bootens sollten deshalb nicht ignoriert werden, nur weil das System trotzdem funktioniert
* Ausnahmen bilden hier Software-RAID mit Datenintegrität wie z. B. ZFS
* Ausnahmen bilden hier Software-RAID mit Datenintegrität wie beispielsweise ZFS
* Unvollständige Speichervorgänge werden zurückgesetzt
* Unvollständige Speichervorgänge werden zurückgesetzt
* Fehlerhafte Spiegeldaten werden erkannt und durch korrekte Spiegeldaten ersetzt
* Fehlerhafte Spiegeldaten werden erkannt und durch korrekte Spiegeldaten ersetzt
* Es wird wohl beim Lesen eine Fehlermeldung geben, da die fehlerhafte oder alte Spiegelseite nicht mit dem aktuellen Block übereinstimmt
* Es wird wohl beim Lesen eine Fehlermeldung geben, da die fehlerhafte oder alte Spiegelseite nicht mit dem aktuellen Block übereinstimmt
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<noinclude>
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== Anhang ==
== Anhang ==
=== Siehe auch ===
=== Siehe auch ===

Aktuelle Version vom 11. Mai 2025, 19:49 Uhr

Linux/RAID - Datenträger zu logischen Laufwerken zusammenschließen

Beschreibung

Zusammenwirken der Festplatten wird softwareseitig organisiert

Die meisten modernen Betriebssysteme sind dazu in der Lage

  • FreeBSD, OpenBSD, Apple macOS, HP HP-UX, IBM AIX, Linux, Microsoft Windows ab Windows oder SUN Solaris

Die einzelnen Festplatten sind in diesem Fall entweder über einfache Festplattencontroller am Computer angeschlossen oder es werden externe Storage-Geräte wie Disk-Arrays von Unternehmen wie EMC, Promise, AXUS, Proware oder Hitachi Data Systems (HDS) an den Computer angeschlossen

Die Festplatten werden zunächst ohne RAID-Controller als sogenannte JBODs ("just a bunch of disks") in das System integriert, dann wird per Software-RAID (beispielsweise unter Linux mit dem Programm mdadm) die RAID-Funktionalität realisiert

  • Eine besondere Variante des Software RAID sind Dateisysteme mit einer integrierten RAID-Funktionalität
  • Ein Beispiel dafür ist das von Sun Microsystems entwickelte RAID-Z.[6]
Vorteile

Der Vorteil von Software-RAID ist, dass kein spezieller RAID-Controller benötigt wird

  • Die Steuerung wird von der RAID-Software erledigt, diese ist entweder schon Teil des Betriebssystems oder wird nachträglich installiert
  • Dieser Vorteil kommt besonders bei der Disaster Recovery zum Tragen, wenn der RAID-Controller defekt und nicht mehr verfügbar ist
  • Praktisch alle derzeit verfügbaren Software-RAID-Systeme benutzen die Festplatten so, dass diese auch ohne die spezifische Software ausgelesen werden können
Nachteile

Bei einem Software-RAID werden bei Festplattenzugriffen neben dem Hauptprozessor des Computers auch die System-Busse wie PCI stärker belastet als bei einem Hardware-RAID

  • Bei leistungsschwachen CPUs und Bus-Systemen verringert dies deutlich die Systemleistung
  • Bei leistungsstarken, wenig ausgelasteten Systemen ist dies belanglos
  • Storage-Server sind in der Praxis oft nicht voll ausgelastet; auf solchen Systemen können Software-RAID-Implementierungen unter Umständen sogar schneller sein als Hardware-RAIDs
  • Ein weiterer Nachteil ist, dass bei vielen Software-RAID kein Cache genutzt werden kann, dessen Inhalt auch nach einem Stromausfall erhalten bleibt, wie es bei Hardware-RAID-Controllern mit einer Battery Backup Unit der Fall ist
    • Dieses Problem lässt sich mit einer unterbrechungsfreien Stromversorgung für den gesamten PC vermeiden
    • Um die Gefahr von Datenverlusten und Fehlern in der Datenintegrität bei einem Stromausfall oder Systemabsturz zu minimieren, sollten außerdem die (Schreib-)Caches der Festplatten deaktiviert werden.[7]
  • Da die Platten eines Software-RAIDs prinzipiell auch einzeln angesprochen werden können, besteht bei gespiegelten Festplatten die Gefahr, dass Änderungen nur noch an einer Platte durchgeführt werden - wenn etwa nach einem Betriebssystem-Update die RAID-Software oder der Treiber für einen RAID-Festplatten-Controller nicht mehr funktionieren, eine der gespiegelten Festplatten aber weiterhin über einen generischen SATA-Treiber angesprochen werden kann
  • Entsprechende Warnhinweise oder Fehlermeldungen während des Bootens sollten deshalb nicht ignoriert werden, nur weil das System trotzdem funktioniert
  • Ausnahmen bilden hier Software-RAID mit Datenintegrität wie beispielsweise ZFS
  • Unvollständige Speichervorgänge werden zurückgesetzt
  • Fehlerhafte Spiegeldaten werden erkannt und durch korrekte Spiegeldaten ersetzt
  • Es wird wohl beim Lesen eine Fehlermeldung geben, da die fehlerhafte oder alte Spiegelseite nicht mit dem aktuellen Block übereinstimmt


Anhang

Siehe auch

Links

Weblinks