RAID 5: Een technologie om de integriteit van uw gegevens te waarborgen

Written By: Ontrack

Date Published: 6 november 2023 1:27:44 EST

RAID 5: Een technologie om de integriteit van uw gegevens te waarborgen

Healthy RAID 5 Array
 

Een RAID-array is een verzameling schijven die softwarematig of hardwarematig op een bepaalde manier zijn geconfigureerd om gegevens te beschermen of de prestaties te verbeteren. De term RAID staat voor redundant array of independent disks, een redundante array van onafhankelijke schijven. Er zijn veel verschillende soorten RAID-arrays die van invloed zijn op de lees- en schrijfsnelheid en op de redundantie of fouttolerantie.

RAID 5, ontwikkeld in het begin van de jaren 80, is de meest voorkomende configuratie en biedt een goed compromis tussen fouttolerantie en prestaties. Een RAID 5-array vereist ten minste drie schijven en biedt hogere leessnelheden, maar geen verbetering van de schrijfprestaties. Dit RAID-niveau kan één defecte harde schijf verdragen.

 

Hoe ziet een RAID 5 configuratie eruit?

De RAID 5-array bevat ten minste 3 schijven en gebruikt het concept van redundantie of pariteit om gegevens te beschermen zonder de prestaties op te offeren.

Vergelijkbaar met een RAID 0-array die gegevens over meerdere schijven verdeelt om de prestaties te verbeteren, verdeelt RAID 5 gegevens, maar voegt ter bescherming een extra stripe gegevens toe die pariteit wordt genoemd. De gegevens in de pariteits stripe zijn in de meeste RAID 5-configuraties een XOR van de gegevens van de andere stripes. Dit maakt RAID 5 goedkoper te implementeren dan een RAID 10, aangezien slechts één schijf aan schijfruimte wordt toegewezen aan pariteit, en maakt meer flexibiliteit en grotere volumegroottes mogelijk dan een RAID 1.

Healthy RAID 5 Array

In het bovenstaande voorbeeld is de pariteit op drive 4 voor de eerste stripe de XOR van de gegevens van de stripes Data1, Data2 en Data3. De pariteit voor de tweede stripe op drive 3 is de XOR van de stripes Data4, Data5 en Data6.

 

Wat doet pariteit in een RAID 5 array?

Met een blok redundantie of pariteits stripe als onderdeel van elke data stripe kan het systeem opnieuw worden opgebouwd als een van de schijven uitvalt of offline gaat. De RAID-controller of RAID-software kan elk ontbrekend gegevenssegment virtueel opnieuw opbouwen met behulp van de pariteit.

RAID 5 Array with One Failed Drive

In het bovenstaande voorbeeld zien we dat één schijf, drive 2, is uitgevallen. Wanneer een schijf uitvalt, gaat de array in de degraded mode. In de degraded mode zal de RAID-controller de data stripes combineren met pariteit om goede gegevens aan het besturingssysteem te presenteren. In ons voorbeeld zal de controller Data 1, Data 3 en Pariteit combineren voor de eerste strip om de ontbrekende data in Data 2 te vervangen. In de tweede strip worden Data 4, Data 2 en Pariteit gebruikt om Data 5 te vervangen. In de derde strip is geen pariteit nodig omdat alle data op nog werkende drives aanwezig is.

 

Hoe werkt een Hot Spare in een RAID 5 array?

Healthy RAID 5 Array with Hot Spare

Een hot spare is een extra schijf die kan worden toegevoegd aan een RAID 5-array om snel herstel van een defecte schijf mogelijk te maken. In het bovenstaande voorbeeld zien we een gezonde RAID 5-array waaraan de hot spare is toegevoegd. Merk op dat de hot spare geen gegevens bevat totdat een storing optreedt en de schijf nodig is.

Als het systeem over een hot spare beschikt, begint de controller bij een storing automatisch de ontbrekende gegevens van de defecte schijf opnieuw op te bouwen op de hot spare.

RAID 5 Array with One Failed Drive + Hot Spare

In het bovenstaande voorbeeld viel drive 2 uit. Het systeem gebruikte de hot spare en herbouwde alle ontbrekende gegevens van drive 2 op de hot spare.

Wanneer een schijf uitvalt, is tijd van essentieel belang voor de rebuild. Als de array in degraded mode draait, worden de resterende schijven extra belast en kunnen er extra storingen optreden als ze niet snel worden verholpen. Door een of meer hot spares beschikbaar te hebben, is een sneller herstel mogelijk.

 

Is gegevensherstel van RAID 5 mogelijk?

Gegevensherstel van een defecte RAID 5-array is mogelijk. Hoewel gegevensherstel bij een RAID 5-array complex en uitdagend kan zijn, loopt het meestal goed af. Er zijn verschillende redenen voor gegevensverlies en de herstelinspanning voor elk daarvan is anders. Hieronder volgen enkele voorbeelden:

Data recovery RAID 5 met één defecte schijf

RAID 5 Array with One Failed Drive

Als één schijf in een array uitvalt, kan de pariteit worden gebruikt om de ontbrekende gegevens opnieuw op te bouwen. In dit scenario is Ontrack meestal in staat om 100% van de gegevens te herstellen. Bij ontvangst van een niet-functionele array wordt in de clean room een image gemaakt van alle werkende schijven van de array. Vervolgens wordt de array virtueel herbouwd aan de hand van deze images. Zodra de RAID is samengesteld, wordt het bestandssysteem of volume gescand op corruptie, virtueel gerepareerd en de gegevens geëxtraheerd. De defecte schijf is vaak niet nodig, aangezien ontbrekende data stripes kunnen worden herbouwd op basis van pariteit.

Data recovery RAID 5 met meerdere defecte schijven

RAID 5 Array with Multiple Failed Drives

Het proces RAID 5 recovery met meerdere defecte schijven is vergelijkbaar met één defecte schijf. Na ontvangst van een niet-functionerende array wordt in de clean room een image gemaakt van de schijven van de array. Het is belangrijk om zo veel mogelijk RAW data te imagen van elk van de defecte schijven, zodat meer gegevens kunnen worden hersteld.

Vervolgens wordt de array virtueel herbouwd met behulp van die images. In het voorbeeld worden Data 2, Data 3 en Pariteit van stripe één gebruikt om Data 1 te herbouwen. Pariteit is niet nodig in de tweede stripe aangezien alle gegevensblokken aanwezig zijn. In de derde stripe worden Data 7, Pariteit en Data 8 gecombineerd om Data 9 te vervangen.

Zodra de RAID-array virtueel opnieuw is samengesteld, wordt het bestandssysteem of het volume gescand op corruptie. Naast corruptie van het bestandssysteem zoeken de technici ook naar gegevens die niet consistent of verouderd zijn. Dit gebeurt wanneer er een tijdsverschillen zitten tussen schijfstoringen en/of het in het degraded mode gaan. Technici voor gegevensherstel moeten ervaring hebben met het herkennen van dit soort schade, zodat zij het volume virtueel kunnen repareren en goede bestandsgegevens kunnen extraheren.

Abonneren

KLDiscovery Ontrack B.V., De Brand 22, 3823 LJ Amersfoort, Nederland (Bekijk alle locaties)