Redundant Array of Independent Disks (RAID)  ist ein Begriff, der Computerspeichersysteme beschreibt, die Daten auf mehrere Laufwerke verteilen oder replizieren.

Wie funktioniert ein RAID-Speicher?

• Parität: Verteilte Informationen, die die Wiederherstellung der in einem RAID-Array gespeicherten Daten ermöglichen, selbst wenn eine Festplatte ausfällt.
• Mirroring: wenn Daten von einer oder mehreren Festplatten auf eine oder mehrere andere physische Festplatten kopiert werden.
• Striping: Eine Methode, bei der Daten über mehrere Festplatten geschrieben werden. Im folgenden Beispiel werden die Daten in sequentieller Reihenfolge auf die Laufwerke geschrieben, bis sie das letzte Laufwerk erreichen. Dann wird zum ersten Laufwerk zurückgesprungen und ein zweiter Stripe begonnen, bevor der Vorgang wiederholt wird.
• Block: der logische Speicherplatz auf jeder Festplatte, in den die Daten geschrieben werden. Die Größe des Bereichs wird vom RAID-Controller festgelegt.
• Links/Rechts-Symmetrie: Die Symmetrie in einem RAID-Array bestimmt die Art und Weise, wie die Daten und die Parität auf die Laufwerke verteilt werden. Es gibt vier Haupttypen von Symmetrie, die verwendet werden können (je nach RAID-Anbieter), und einige Unternehmen entwickeln eigene Symmetrietypen, um ihre eigenen Geschäftsanforderungen zu erfüllen.
• Hot Spare: eine Ersatzplatte, die anstelle einer ausgefallenen Platte innerhalb eines RAID-Arrays verwendet werden kann.
• Degraded Mode: Dies tritt ein, wenn ein Laufwerk im RAID unlesbar wird und aus dem Array herausgenommen wird. Die neuen Daten und die Parität werden dann auf die verbleibenden Laufwerke innerhalb des RAID-Verbunds geschrieben. Wenn Daten von dem ausgefallenen Laufwerk angefordert werden, werden sie mit der Parität auf den anderen Laufwerken verrechnet. Die Verringerung der Anzahl der Laufwerke verschlechtert die Leistung des RAID, daher der Degraded Mode.

RAID-Speicherebenen erklärt

Standard-RAID-Konfigurationen werden als Level bezeichnet. Ursprünglich gab es fünf von ihnen, aber inzwischen gibt es mehr, da sich Variationen entwickelt haben, die mehrere verschachtelte und viele nicht standardisierte (in der Regel proprietäre) Ebenen umfassen.

• RAID 0 - Dieser oft als Striping bezeichnete RAID-Level gilt als der einfachste. Er bietet keine Redundanz, aber eine hervorragende Leistung. Die Daten werden auf mindestens zwei Festplatten verteilt, und mit jeder weiteren Festplatte werden die Lese-/Schreibleistung und die Speicherkapazität im Vergleich zu einer einzelnen Festplatte erhöht. Mehr über RAID 0 erfahren Sie hier.
• RAID 1 - Diese Stufe wird auch als Spiegelung bezeichnet, da dieselben Daten auf zwei Festplatten gespiegelt werden, was die niedrigste Stufe der RAID-Redundanz darstellt. Es bietet bis zu doppelt so viel Leseleistung wie ein einzelnes Laufwerk, aber keine Erhöhung der Schreibgeschwindigkeit. Die gespeicherten Daten sind immer zugänglich, solange eine Festplatte noch funktioniert. Mehr über RAID 1 erfahren Sie hier.
• RAID 5 - Dies ist eine gängige Konfiguration, die einen guten Kompromiss zwischen Sicherheit und Leistung darstellt. Sie erfordert mindestens drei Festplatten und bietet höhere Lesegeschwindigkeiten, aber keine Verbesserung der Schreibleistung. RAID 5 fügt dem Array eine Parität hinzu, die den Platz von insgesamt einer Festplatte beansprucht. Diese Stufe kann auch den Ausfall einer Festplatte verkraften. Mehr über RAID 5 erfahren Sie hier.
• RAID 6 - Dieses Konzept geht noch einen Schritt weiter als RAID 5, da mindestens vier Festplatten erforderlich sind und eine doppelte Parität eingeführt wird, was bedeutet, dass die Daten auch dann wiederhergestellt werden können, wenn zwei Festplatten innerhalb des Arrays ausfallen.
• RAID 10 - Dies ist eine Partnerschaft zwischen RAID 1 und RAID 0. Bei dieser auch als RAID 1 + 0 bezeichneten Konfiguration werden zwei oder mehr RAID 1-Geräte zu einem RAID 0-Array zusammengefügt.  Mehr über RAID 10 erfahren Sie hier.

Moderne RAID-Arrays: Vorteile und Herausforderungen

Es gibt viele Möglichkeiten, mehr aus Ihrem RAID-System herauszuholen, indem Sie Nicht-Standard-Konfigurationen (bis zu RAID 51 und darüber hinaus) verwenden, vor allem, weil diese in Verbindung mit anderen komplexen Systemen eingesetzt werden können, um erhebliche Effizienz- und Kostenvorteile zu erzielen.

Moderne RAID-Arrays können auch mehrere Dateisysteme verwenden, z. B. BTRFS oder ZFS auf der Hardware-Ebene, wobei NTFS oder HFS für die Anwendungsunterstützung durch Virtualisierung überlagert werden.

Aus Sicht der Raid Datenwiederherstellung ist es in der Regel erforderlich, das RAID-Dateisystem zu rekonstruieren, physische Ausfälle zu umgehen und eine virtualisierte Architektur zu bewerten. Dies kann ein komplexer und zeitaufwändiger Prozess sein, aber mit dem richtigen Fachwissen ist eine Wiederherstellung häufig möglich.

Auf Laufwerksausfälle vorbereiten

Leider können alle Laufwerke irgendwann einmal ausfallen. Wenn einzelne Laufwerke ausfallen (vorausgesetzt, es handelt sich um eine RAID-1-Konfiguration oder höher), kann das fehlerhafte Laufwerk einfach durch ein neues ersetzt und die Datenspeicherkarte ohne Datenverlust wiederhergestellt werden.

Raid Daten wiederherstellen

Möchten Sie mehr darüber erfahren, wie RAID funktioniert? Sehen Sie sich diesen Ontrack-Podcast aus dem Jahr 2015 an, in dem wir unseren Experten Robin England zu den Vor- und Nachteilen der Verwendung von RAID-Systemen befragt haben. Obwohl sich die Technologie seitdem weiterentwickelt hat, gelten auch für das Jahr 2022 ein paar wichtige Punkte, die Sie beachten sollten.