RAID-Kapazitätsrechner
Berechne nutzbare Kapazität, Fehlertoleranz und Schreibpenalty für RAID 0, 1, 5, 6, 10 und ZFS RAIDZ-Level.
RAID-Kapazität und Redundanz verstehen
RAID (Redundant Array of Independent Disks) kombiniert mehrere physische Laufwerke zu einer logischen Einheit, um Zuverlässigkeit, Leistung oder beides zu verbessern. Das Konzept wurde 1988 von Patterson, Gibson und Katz an der UC Berkeley formalisiert.
RAID 0 verteilt Daten ohne Redundanz über alle Platten. RAID 1 spiegelt jeden Schreibvorgang. RAID 5 verteilt Paritätsdaten und übersteht einen Plattenausfall mit (N-1) nutzbaren Platten. RAID 6 fügt einen zweiten Paritätsblock hinzu für zwei gleichzeitige Ausfälle. RAID 10 kombiniert Spiegelung und Striping mit halber Rohkapazität, aber niedrigem Schreibpenalty.
ZFS RAIDZ eliminiert die Write-Hole-Schwachstelle von herkömmlichem Hardware-RAID 5 durch Stripes variabler Breite und Vollblock-Checksummen. RAIDZ2 und RAIDZ3 bieten doppelte und dreifache Parität. Die Kapazitätsformeln entsprechen den RAID-Äquivalenten, wobei die Copy-on-Write-Architektur von ZFS zusätzlichen Overhead verursacht.
Häufig gestellte Fragen
Welches RAID-Level sollte ich wählen?
RAID 5 ist gängig für Dateiserver mit ausgewogenem Schutz und Kapazität. RAID 6 oder RAIDZ2 wird für große Arrays (mehr als 8 Platten) empfohlen, da die Rebuild-Zeit moderner Großplatten das Risiko eines zweiten Ausfalls erhöht. RAID 10 bietet die beste Schreibleistung und wird für Datenbanken bevorzugt. RAID 0 hat keine Redundanz.
Warum ist RAID 5 bei großen Festplatten riskant?
Moderne Festplatten (4 TB+) haben eine URE-Rate von etwa 1 zu 10^14 Bits. Beim RAID-5-Rebuild einer 4-TB-Platte liest der Controller ca. 3,2×10^13 Bits von jeder verbleibenden Platte. Bei vier oder mehr Platten wird die Wahrscheinlichkeit eines URE-Fehlers während des Rebuilds beträchtlich. RAID 6 oder RAIDZ2 toleriert zwei gleichzeitige Ausfälle.
Was ist die Schreibpenalty bei RAID?
Die Schreibpenalty ist die Anzahl der Festplatten-I/O-Operationen pro logischem Schreibvorgang. Bei RAID 5 erfordert ein zufälliger kleiner Schreibvorgang vier I/Os. RAID 6 benötigt sechs I/Os wegen zwei Paritätsblöcken. RAID 10 braucht zwei I/Os. RAID 0 hat keine Penalty (1:1).
Was ist der Unterschied zwischen RAIDZ und RAID 5?
ZFS RAIDZ ist funktional ähnlich wie RAID 5 (Single-Parity, N-1 nutzbare Platten). Der Hauptunterschied: RAIDZ verwendet Stripes variabler Breite, um das RAID-5-Write-Hole zu vermeiden. RAIDZ prüft alle Daten und Metadaten per Checksumme und erkennt stille Korruption, die herkömmliche RAID-Controller übersehen.
Berücksichtigt dieser Rechner Dateisystem-Overhead?
Nein. Dieser Rechner zeigt die rohe nutzbare Kapazität basierend auf der RAID-Formel. Die tatsächlich formatierte Kapazität ist geringer, da Dateisysteme Platz für Metadaten, Journale und Strukturen reservieren. Rechne mit 2-10 % weniger in der Praxis.