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| Titel: | RAID-Systeme. | |
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1.4. Physikalische Fehlerquellen
Da Festplatten aus beweglichen Teilen bestehen, unterliegen sie einem natürlichen physikalischen Verschleiß im Laufe der Zeit. Hinzu kommt die bereits erwähnte Empfindlichkeit gegenüber äußerer Gewalteinwirkung, die zum o. g. Headcrash und damit zum Datenverlust führen kann. Fehler können natürlich auch viel unerwartetere Ursachen haben: Spannungsspitzen in der Stromversorgung, Temperatur, Feuchtigkeit, etc.Ein RAID-System soll in gewissem Umfang den sicheren Betrieb eines Plattensystems ohne Datenverlust gewährleisten, auch wenn einzelne Festplatten warum auch immer ausfallen.
1.5. Maßzahlen für Verfügbarkeit/Zuverlässigkeit
Für die Verschleißerscheinungen einer Festplatte gibt es Maßzahlen, die Auskunft über die durchschnittliche Lebensdauer einer Festplatte geben sollen. Diese Zahlen kommen meist vom Hersteller und sind ein Maßstab für die Eignung einer Festplatte im Dauerbetrieb, wie es in Serversystemen gefordert ist.Vom Hersteller wird manchmal die sogenannte MTBF (mean time between failure) angegeben. Sie wird in Stunden angegeben und misst die durchschnittliche Zeit zwischen zwei Ausfällen.
Aussagekräftiger für die Qualität ist jedoch die MTTF (mean time to failure); auch sie ist eine Zahl in Stunden, misst aber die durchschnittliche Zeit bis zum ersten Ausfall. Da Festplatten beim ersten Ausfall in der Regel ausgetauscht werden, um weiteren Ausfällen vorzubeugen, ist sie eher ein brauchbares Maß für die Lebensdauer einer Festplatte als die MTBF.
Das im Vergleich zur MTBF und MTTF vergleichsweise sehr kleine Maß der MTTR (mean time to repair) ist vom Hersteller der Festplatte unabhängig; es ist die durchschnittliche Dauer der Reparatur der Festplatte (in der Regel des Austauschs) und dient der Erfassung der Dauer eines Ausfalls: MTBF = MTTF + MTTR (siehe auch [MTBF]).
Die sich aus allen diesen Werten ergebende Maßzahl ist die MTTDL (mean time to data loss), die durchschnittliche Zeit bis zum Datenverlust. RAID-Systeme dienen u. a. dazu, diese möglichst lange zu verzögern.
Aus diesen Werten können Prognosen für die Verfügbarkeit (engl. "availability") von RAID-Systemen gebildet werden. RAID-Systeme sollen die Verfügbarkeit erhöhen, indem Ausfälle einzelner Festplatten mit geringerer Verfügbarkeit toleriert werden und das System trotzdem weiterarbeitet. Das RAID-System erkennt selbstständig fehlerhaft arbeitende Festplatten und trennt sie vom produktiven Betrieb.
Die Zuverlässigkeit eines RAID-Systems (engl. "reliability") ist ebenfalls deutlich höher als die einzelner Festplatten. Ein RAID-System stellt auch im Fehlerfall einer einzelnen Festplatte sicher, dass der Betrieb innerhalb definierter Grenzen normal fortgeführt werden kann.
Je nach RAID-Level ist nach einem Ausfall einer Festplatte eine Wiederherstellungs-Phase (engl. "recovery") notwendig, um die auf der ausgefallenen Festplatte vorhandenen Daten zu rekonstruieren.
1.6. Performanz: I/O
Ein RAID-System hat nicht nur die Aufgabe der Fehlertoleranz, sondern auch der Steigerung der Performanz durch Parallelisierung von logischen Lese- und Schreibzugriffen auf mehrere physikalische Festplatten. Die einzelnen RAID-Level wenden dabei unterschiedliche Methoden der Lastverteilung an. Sie werden später im Einzelnen beschrieben.Bei der Installation eines RAID-Systems sollte man sich über das Anwendungsgebiet im Klaren sein, da die Wahl des RAID-Levels maßgeblich für die zukünftige Performanz des Systems sein kann: Werden voraussichtlich viele Zugriffe mit eher kleinem Datenvolumen statt finden oder werden eher bei weniger Zugriffen mehr Daten übertragen?
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