RAID und Massenspeicher

RAID-Konzept

Der Hauptzweck von RAID besteht darin, High-End-Speicherkapazitäten und redundante Datensicherheit für große Server bereitzustellen. In einem System wird RAID als logische Partition betrachtet, die jedoch aus mehreren Festplatten (mindestens zwei) besteht. Es verbessert den Datendurchsatz des Speichersystems erheblich, indem Daten gleichzeitig auf mehreren Festplatten gespeichert und abgerufen werden. Viele RAID-Konfigurationen verfügen über umfassende Maßnahmen zur gegenseitigen Überprüfung/Wiederherstellung, einschließlich direkter Spiegelsicherung. Dies erhöht die Fehlertoleranz von RAID-Systemen erheblich und verbessert die Systemstabilität und Redundanz, daher der Begriff „redundant“.

RAID war früher ein exklusives Produkt im SCSI-Bereich, dessen Technologie und Kosten begrenzt waren, was seine Entwicklung im Low-End-Markt behinderte. Mit der zunehmenden Reife der RAID-Technologie und den kontinuierlichen Bemühungen der Hersteller können sich Speicherentwickler heute über vergleichsweise kostengünstigere IDE-RAID-Systeme freuen. Obwohl IDE-RAID in puncto Stabilität und Zuverlässigkeit möglicherweise nicht mit SCSI-RAID mithalten kann, sind seine Leistungsvorteile gegenüber Einzelfestplatten für viele Benutzer durchaus verlockend. Tatsächlich ist IDE-RAID für alltägliche Vorgänge mit geringer Intensität mehr als geeignet.

Ähnlich wie Modems kann RAID als vollständig softwarebasiert, semi-software-/semi-hardwarebasiert oder vollständig hardwarebasiert kategorisiert werden. Vollständig Software-RAID bezieht sich auf ein RAID, bei dem alle Funktionen vom Betriebssystem (OS) und der CPU verwaltet werden, ohne Steuerung/Verarbeitung durch Dritte (allgemein als RAID-Coprozessor bezeichnet) oder I/O-Chip. In diesem Fall werden alle RAID-bezogenen Aufgaben von der CPU ausgeführt, was zur niedrigsten Effizienz unter den RAID-Typen führt. Beim Semi-Software-/Semi-Hardware-RAID fehlt in erster Linie ein eigener I/O-Verarbeitungschip, sodass CPU- und Treiberprogramme für diese Aufgaben verantwortlich sind. Darüber hinaus verfügen die im Semi-Software-/Halb-Hardware-RAID verwendeten RAID-Steuerungs-/Verarbeitungschips im Allgemeinen über begrenzte Fähigkeiten und können keine hohen RAID-Level unterstützen. Vollständiges Hardware-RAID umfasst eigene RAID-Steuerungs-/Verarbeitungs- und E/A-Verarbeitungschips und sogar einen Array-Puffer (Array-Puffer). Unter diesen drei Typen bietet er die beste Gesamtleistung und CPU-Auslastung, ist aber auch mit den höchsten Ausrüstungskosten verbunden. Frühe IDE-RAID-Karten und Motherboards mit HighPoint HPT 368-, 370- und PROMISE-Chips galten als Semi-Software-/Semi-Hardware-RAID, da ihnen dedizierte I/O-Prozessoren fehlten. Darüber hinaus verfügten die RAID-Steuerungs-/Verarbeitungschips dieser beiden Unternehmen nur über begrenzte Fähigkeiten und konnten keine komplexen Verarbeitungsaufgaben bewältigen, weshalb sie RAID-Level 5 nicht unterstützten. Ein bemerkenswertes Beispiel für vollständig Hardware-RAID ist die AAA-UDMA-RAID-Karte von Adaptec. Es verfügt über einen dedizierten High-Level-RAID-Co-Prozessor und einen spezialisierten Intel 960-I/O-Prozessor, der RAID-Level 5 vollständig unterstützt. Es stellt das fortschrittlichste IDE-RAID-Produkt dar, das derzeit erhältlich ist. Tabelle 1 vergleicht typische Software-RAIDs und Hardware-RAIDs in Industrieanwendungen.