RAID 1 versus RAID 5

RAID 1 is een eenvoudige spiegelconfiguratie waarbij twee (of meer) fysieke schijven dezelfde gegevens opslaan, waardoor redundantie en fouttolerantie worden geboden. RAID 5 biedt ook fouttolerantie maar verdeelt gegevens door deze over meerdere schijven te strippen.

Laten we de configuraties van RAID 1 en RAID 5 in detail bekijken.

Vergelijkingstabel

RAID 1 versus RAID 5-vergelijkingstabel

RAID 1	RAID 5
Belangrijk kenmerk	mirroring	Striping met pariteit
striping	Nee; gegevens worden volledig opgeslagen op elke schijf.	Ja; gegevens worden gelijkmatig over alle schijven in de RAID 5-opstelling gestreept (of gesplitst). Naast gegevens wordt pariteitsinformatie ook (eenmaal) opgeslagen, zodat gegevens kunnen worden hersteld als een van de schijven faalt.
Spiegeling, redundantie en fouttolerantie	Ja	Geen spiegeling of redundantie; fouttolerantie wordt bereikt door pariteitsinformatie te berekenen en op te slaan. Kan het falen van 1 fysieke schijf verdragen.
Prestatie	RAID 1 biedt lagere schrijfsnelheden maar zou dezelfde leesprestaties kunnen bieden als RAID 0 als de RAID-controller multiplexen gebruikt om gegevens van schijven te lezen.	Snel leest vanwege striping (gegevens verdeeld over vele fysieke schijven). Schrijfopdrachten zijn iets trager omdat pariteitsinformatie moet worden berekend. Maar omdat pariteit wordt gedistribueerd, wordt 1 schijf geen bottleneck (zoals in RAID 4).
toepassingen	Waar gegevensverlies onaanvaardbaar is, b.v. Gegevensarchief	Goede balans tussen efficiënte opslag, goede prestaties, storingsbestendigheid en goede beveiliging. RAID 5 is ideaal voor bestands- en applicatieservers met een beperkt aantal gegevensstations.
Minimaal aantal fysieke schijven vereist	2	3
Pariteitsschijf?	Niet gebruikt	Pariteitsinformatie wordt verdeeld over alle fysieke schijven in de RAID. Als een van de schijven faalt, wordt pariteitsinformatie gebruikt om gegevens te herstellen die op dat station zijn opgeslagen.
voordelen	Geweldige prestaties, zelfs als schrijven iets trager is in vergelijking met RAID 0. Fouttolerantie met eenvoudig herstel (kopieer eenvoudig de inhoud van de ene schijf naar de andere)	Snel leest; goedkope redundantie en fouttolerantie; gegevens kunnen worden geopend (zij het in een langzamer tempo), zelfs wanneer een defecte schijf wordt herbouwd.
nadelen	Opslagcapaciteit wordt effectief gehalveerd omdat twee kopieën van alle gegevens worden opgeslagen. Herstellen van een fout vereist het uitschakelen van de RAID zodat gegevens niet toegankelijk zijn tijdens het herstel.	Herstel van fouten is traag vanwege pariteitsberekeningen die betrokken zijn bij het herstellen van gegevens en het opnieuw opbouwen van de vervangende schijf. Het is mogelijk om vanuit de RAID te lezen terwijl dit aan de hand is, maar de leesbewerkingen zullen in die tijd vrij langzaam zijn.

Inhoud: RAID 1 versus RAID 5

• 1 Configuratie
  • 1.1 RAID 1-configuratie
  • 1.2 RAID 5-configuratie
• 2 leest en schrijft
  • 2.1 Lees- en schrijfbewerkingen op RAID 1
  • 2.2 Leest en schrijft over RAID 5
• 3 Fouttolerantie
• 4 Referenties

Configuratie

RAID 1-configuratie

Een RAID 1-configuratie is vrij eenvoudig - sla alle gegevens op dezelfde fysieke schijven op. Er zijn meestal slechts 2 schijven in RAID 1, maar er kan meer worden toegevoegd voor extra redundantie.

Gegevensopslag in een RAID 1-opstelling

RAID 5-configuratie

RAID 5 biedt fouttolerantie door redundantie. In plaats van een spiegelbeeld van alle gegevens op te slaan (zoals in RAID 0), optimaliseert RAID 5 echter de opslagefficiëntie door pariteit en controlesom te gebruiken, waarbij computertechnieken op grote schaal worden gebruikt voor foutdetectie en -correctie. Met pariteitsblokken kunnen gegevens worden gereconstrueerd als een van de gegevensblokken ontbreekt.

De RAID 5-configuratie gebruikt striping met gedistribueerde pariteit om fouttolerantie te bieden. In deze afbeelding zijn blokken gegroepeerd op kleur, zodat u kunt zien welk pariteitsblok bij welke gegevensblokken hoort.

In een RAID 4-configuratie wordt een speciale schijf gebruikt om pariteitsinformatie op te slaan. RAID 5 gebruikt echter verdeelde pariteit zodat de pariteitsblokken op elke fysieke schijf op een round-robin-manier worden opgeslagen. U hebt ten minste twee schijven nodig voor striping en een andere voor het opslaan van pariteitsbits; dus RAID 5 heeft minimaal 3 fysieke schijven nodig.

Zo ziet een RAID 5 er in het echt uit:

Een RAID 5-array waarbij twee van de schijven gelijktijdig lijken te zijn gecrasht, maar de eigenaar in staat was zijn gegevens te herstellen.

Leest en schrijft

Lees- en schrijfbewerkingen op RAID 1

Leesbewerkingen zijn sneller op RAID 1 in vergelijking met het gebruik van slechts één fysieke schijf. Dit komt omdat gegevens parallel kunnen worden gelezen. Leesverzoeken worden naar elke fysieke schijf verzonden en de schijf met de snelste prestaties kan eerst gegevens naar de controller retourneren. Software-optimalisaties voor de controller kunnen bijna-parallelle waarden mogelijk maken, zodat de totale doorvoer van de RAID bijna de som van de doorvoer van alle fysieke schijven in de RAID bereikt.

Schrijfbewerkingen zijn langzamer op een RAID 1 omdat een schrijfbewerking niet voltooid is totdat gegevens naar alle schijven zijn geschreven; dus de langzaamste schijf in de array wordt een bottleneck, net zoals een ketting slechts zo sterk is als de zwakste schakel.

Leest en schrijft over RAID 5

Aangezien RAID 5 striping gebruikt, vindt leesbewerking parallel plaats en is zeer snel. Schrijfacties zijn ook snel, maar er is een lichte verslechtering van de schrijfprestaties vanwege de overhead bij het berekenen en schrijven van pariteitsblokken.

Fouttolerantie

RAID 1 biedt uitstekende fouttolerantie. Zolang een van de fysieke schijfeenheden in de array functioneel is, is de RAID operationeel. RAID 1 is hot-swappable; d.w.z. het is mogelijk om een ​​defecte schijf te vervangen terwijl het systeem operationeel blijft. Herstel van fouten is snel, want het opbouwen van een vervangende schijf is gewoon een kwestie van kopiëren van alle gegevens van een van de functionele schijven.

RAID 5 gebruikt striping om de prestatievoordelen van RAID 1 te bieden, maar biedt ook fouttolerantie. Als een van de fysieke schijven in een RAID 5 defect raakt, blijft het systeem functioneren voor leesbewerkingen. De defecte schijf kan "hot-swapped" zijn, d.w.z. de defecte schijf kan worden verwisseld voor een nieuwe zonder het apparaat uit te schakelen. Lezen en schrijven verloopt traag tijdens foutherstel vanwege de overhead van het berekenen van pariteit.

Referenties

• INVAL - Wikipedia
• Standaard RAID-niveaus - Wikipedia
• Afwegingen tussen RAID 5 en RAID 10-opslagconfiguraties - dal
• Common RAID Disk Data Format (DDF) - Storage Networking Industry Association