RAID 5 vs. RAID 10

Aufgrund der Gefahr von nicht behebbaren Lesefehlern (URE) beim Wiederaufbau einer ausgefallenen Festplatte wird RAID 5 heutzutage nur noch selten verwendet. Außerdem könnte ein URE dazu führen, dass das gesamte Array ausfällt.

RAID 6 oder RAID 10 werden im Allgemeinen als sicherere Alternativen empfohlen. Aber diese RAID-Level haben einige Nachteile im Vergleich zu RAID 5. Und mit der Größe von RAID-Arrays heutzutage können sie manchmal auch unzureichend sein.

Lohnt sich RAID 5 heutzutage überhaupt noch? Oder sollten Sie trotz ihrer Nachteile immer auf höhere Ebenen wie RAID 10 gehen? Wir werden versuchen, solche Fragen in diesem Artikel zu beantworten.

Was ist RAID 5?

RAID 5 ist ein Standard-RAID-Level, das Datenblöcke in Blockgröße über das Array verteilt. Es verwendet den Speicherplatz einer Festplatte, um Paritätsdaten zu speichern, die über das Array verteilt sind. Daher bietet RAID 5 eine gute Kombination aus allem (Leistung, Fehlertoleranz, Speicherkapazität).

Was ist RAID 10?

RAID 10, oder technisch RAID 1+0, ist ein verschachteltes RAID-Level. Es kombiniert RAID 1 (nur Spiegelung) als erste Ebene und RAID 0 (nur Striping) als zweite Ebene. Daher wird er auch Spiegelstreifen genannt.

Wie RAID 5 löscht auch RAID 10 Datenblöcke auf Blockebene. Aber es verwendet eine Spiegelung anstelle einer Paritätsberechnung für die Fehlertoleranz. Und im Gegensatz zu RAID 5, das ein Alleskönner ist, priorisiert RAID 10 Leistung und Redundanz über Speichereffizienz.

RAID 5 vs. RAID 10 – Hauptunterschiede

RAID 5 und RAID 10 unterscheiden sich erheblich, vor allem darin, wie und in welchem ​​Umfang sie Fehlertoleranz bieten.

Fehlertoleranz

RAID 5 berechnet Paritätsinformationen durch Ausführen von XOR-Operationen für jedes Datenbyte. Es verteilt diese Paritätsdaten über die Tabelle, sodass sie insgesamt den Speicherplatz einer Festplatte einnehmen.

Wenn eine Festplatte im Array ausfällt und ersetzt werden muss, können diese Paritätsdaten zusammen mit den derzeit funktionierenden Festplatten verwendet werden, um die verlorenen Daten zu rekonstruieren. Dank dessen können RAID 5-Arrays einen Festplattenausfall überstehen.

RAID 10 verwendet Spiegelung anstelle von Parität, um Fehlertoleranz bereitzustellen. Da es sich bei den unteren Schichten um gespiegelte Festplattenpaare (RAID 1) handelt, kann es bei jedem RAID 1-Array zu einem Ausfall von bis zu 1 Festplatte kommen. Insgesamt bedeutet dies, dass die Fehlertoleranz von RAID 10 sehr unterschiedlich ist.

Angenommen, Sie haben ein RAID 10-Array mit 12 Festplatten. Ihr Array kann bis zu 6 gleichzeitige Festplattenausfälle verarbeiten oder es kann ausfallen, weil beide Festplatten im selben RAID 1-Array ausgefallen sind. Im besten Fall kann die Fehlertoleranz von RAID 10 unübertroffen sein. Im schlimmsten Fall ist es dasselbe wie RAID 5.

Selbst wenn nur ein Laufwerk ausfällt, bietet RAID 10 beim Wiederaufbau tendenziell eine bessere Leistung, insbesondere bei größeren Arrays. Dies liegt daran, dass RAID 5 Daten von allen Festplatten im Array lesen muss, während RAID 10 nur mit einem Spiegelpaar arbeitet.

Lese-/Schreibleistung

Lese- und Schreibgeschwindigkeiten hängen im Allgemeinen davon ab, wie Ihre Arbeitslast aussieht. RAID 10 handhabt zufällige E/A besser, da es über zwei identische Datensätze verfügt, mit denen gearbeitet werden kann, was dazu beiträgt, die Suchzeit zu verkürzen.

Mit sequenzieller E/A bietet RAID 5 jedoch eine vergleichbare Leistung. Bei leseintensiven Workloads haben wir sogar Fälle gesehen, in denen RAID 5 besser abschnitt. Aber Schreibleistung ist eine andere Geschichte.

RAID 5 berechnet und schreibt ein Paritätsbit für jeden Datenstreifen. Dieser Overhead führt zu einer reduzierten Schreibleistung. RAID 10 muss Daten aufgrund der Spiegelung technisch gesehen zweimal schreiben, aber da die Schreibvorgänge parallel auf zwei verschiedene Laufwerke erfolgen, gibt es keinen Overhead.

Daher gewinnt RAID 10 in Bezug auf die Schreibleistung, selbst wenn es um sequentielle I/O geht.

Minimale Festplatten

RAID 5 erfordert mindestens zwei Festplatten für das Striping und eine angemessene Menge an Festplattenspeicher zum Speichern von Paritätsdaten. Das bedeutet, dass jedes RAID 5-Array mindestens 3 Festplatten benötigt. Von dort aus können Sie beliebig viele Festplatten hinzufügen.

RAID 10 Stripes sind gespiegelte Paare, was bedeutet, dass Sie insgesamt eine gerade Anzahl von Laufwerken benötigen. Darüber hinaus erfordert ein typisches RAID 10-Array mindestens 4 Festplatten (zwei für die Spiegelung und zwei weitere für Stripes des gespiegelten Arrays). Einige nicht standardmäßige Implementierungen, wie z. B. Linux MD, unterstützen RAID 10 mit nur 2 Festplatten.

Nützlicher Stauraum

Ein RAID 5-Array reserviert nur einen Speicherplatz für Paritätsdaten. Das ist nicht gut für die Redundanz, aber aus dem gleichen Grund ist es großartig für die Speicherleistung. Diese Aussage gilt umso mehr für größere RAID 5-Arrays.

RAID 10 ist das Gegenteil. Da gespiegelte Paare verwendet werden, können nur 50 % des gesamten Speicherplatzes verwendet werden, da der Rest für Redundanz benötigt wird. Bei großen Arrays führt dies zu einer erheblichen Menge an ungenutztem Platz. Aber aus dem gleichen Grund haben Sie auch eine potenziell beispiellose Fehlertoleranz.

Inwiefern ähneln sich RAID 5 und RAID 10?

Wir haben bereits die Hauptunterschiede zwischen RAID 5 und RAID 10 behandelt, aber es gibt auch einige Gemeinsamkeiten, die für beide gelten. Für den Anfang können Sie beides mit Hardware- oder Softwaremitteln implementieren.

Beim Einrichten eines dieser RAID-Levels sollten Sie Festplatten derselben Größe verwenden, um den nutzbaren Speicherplatz zu maximieren. Die Verwendung von Datenträgern unterschiedlicher Größe führt zu einer Überlastung, wie unten gezeigt.

Darüber hinaus verbessert die regelmäßige Datenträgerreinigung die Zuverlässigkeit Ihres RAID-Setups erheblich, unabhängig von der von Ihnen gewählten Stufe.

Sollten Sie RAID 5 verwenden?

RAID 5 ist sehr speichereffizient und damit wirtschaftlich. Dies macht es zu einer guten Wahl für den kleinen oder persönlichen Gebrauch. RAID 5 bewältigt sequentielle Workloads gut, solange es nicht übermäßig E/A-intensiv ist. Dadurch eignet es sich für Dinge wie Medienserver, Dateiserver und Backup.

Es kann auch eine kostengünstige Lösung sein, wenn Sie ein großes Array aufbauen müssen. Da die Zuverlässigkeit von RAID 5 jedoch mit der Skalierung abnimmt, müssen Sie die Vor- und Nachteile abwägen, um Ihre Entscheidung zu treffen.

Wann ist RAID 10 besser?

Für schreib- und E/A-intensive Workloads ist RAID 10 die beste Wahl. Es wird sehr oft für SQL Server verwendet. Abgesehen von Datenbankservern eignet es sich auch für Dinge wie E-Mail-Server, Webserver usw.

Wenn Sicherheit und Leistung im Vordergrund stehen, ist RAID 10 eine gute Wahl. Da jedoch nur die Hälfte des Speichers verwendet werden kann, kann die Installation großer RAID-10-Arrays eine kostspielige Tortur sein. Wie bei RAID 5 sollten Sie sich nach Ihren primären Anforderungen und Ihrem Budget entscheiden.

Abschließendes Urteil – RAID 5 vs. RAID 10

Beim Vergleich von RAID 5 und RAID 10 ist das eine im Allgemeinen nicht besser oder schlechter als das andere. Es geht mehr darum, wofür Sie Ihr RAID-Setup verwenden möchten. Im Allgemeinen ist RAID 5 eine umfassende und zugängliche Option für die meisten Menschen. RAID 10 ist am besten geeignet, wenn Datenverfügbarkeit und Leistung die Hauptprioritäten sind.

Was auch immer Sie wählen, denken Sie daran, dass der Zweck von RAID die Betriebszeit ist. RAID != Sicherung.

Gute Praktiken können die Möglichkeit eines Datenverlusts bei der Verwendung von RAID minimieren, aber selbst bei einer der “sichersten” RAID-Implementierungen ist ein Datenverlust immer möglich. Dagegen schützt ein separates externes, idealerweise Offsite-Backup am besten.

Zur Erinnerung, hier sind die Hauptunterschiede zwischen RAID 5 und RAID 10: