NV-SRAM Auswahlkriterien für nicht flüchtigen Speicher in RAID-Systemen

Autor / Redakteur: Ravi Prakash, Shivendra Singh / Jan Vollmuth

Viele RAID-Storagesysteme zeichnen mithilfe des so genannten Write-Jornaling-Konzept jede Datentransaktion des Systems aus Gründen der Datensicherheit in einem nicht flüchtigen zyklischen Pufferspeicher auf. Dabei spielt die Wahl des Pufferspeichers eine große Rolle für die Leistungsfähigkeit und Zuverlässigkeit des RAID-Systems.

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Bei der Einführung der RAID-Technik stand dieses Akronym für Redundant Array of Inexpensive Disks (Redundante Anordnung preigünstiger Disks). Inzwischen ist RAID der Sammelbegriff für Massenspeichersysteme, die sich gegenüber einem einzelnen Laufwerk oder einer JBOD-Konfiguration (Just a Bunch Of Disks, dt.: nur ein Haufen Festplatten) durch verbesserte Ausfalltoleranz und höhere I/O-Performance auszeichnen.

RAID steht für ein System aus mehreren Speicherdisks, auf die Server über schnelle Kommunikationskanäle zugreifen. Sie beruht auf den Prinzipien von Redundanz und Parallelität und bietet auch mit kostengünstigen Speichermedien die Möglichkeit, ein sehr hohes Performance-Niveau und Schutz vor Diskausfällen zu erzielen.

Zusätzlichen Auftrieb erhielt die RAID-Technik durch den Erfolg des Internets, das einen großen Bedarf an leistungsfähigen Datenspeicher und managementsystemen generierte.

Inzwischen übersetzt man RAID mit Redundant Array of Independent Disks, also redundante Anordnung unabhängiger Disks. Dies umfasst heute auch hochpreisige Disklaufwerke wie SAS, Solid State Drives usw.

Bild 1: Typischer Aufbau eines RAID-Storagesystems (Archiv: Vogel Business Media)

Es gibt unterschiedliche Implementierungen von RAID-Systemen, die sich an verschiedene Applikationen wenden. Sie wurden großenteils im ursprünglichen RAID-Paper aus Berkeley vorgeschlagen und basierend auf Improvisationen sowie gemäß den Anforderungen der Industrie erfunden. Diese unterschiedlichen Ausprägungen werden als RAID-Levels bezeichnet, die man nach einigen Grundmerkmalen wie Parallelität, Redundanz und Duplizierungsgrad unterscheidet.

Bild 2: Übersicht der Architektur eines RAID-Storagesystems (Archiv: Vogel Business Media)

Die Architektur eines RAID-Storage-Systems ist in Bild 2 allgemein skizziert: Die Daten der an das Netzwerk angeschlossenen Server werden von einem Switch entgegengenommen, der sie an die verschiedenen Storage-Boxen weiterleitet.

Der Prozessor jeder Storage-Box steht über den Switch mit mehreren anderen Storage-Boxen in Verbindung, um eine Virtualisierung zu ermöglichen. Die Daten, die der Prozessor empfängt, werden an den RAID-Controller weitergeleitet, der entweder software- oder hardwaremäßig als RoC (RAID on Chip) implementiert sein kann. Eine softwaremäßige RAID-Implementierung erfolgt üblicherweise im Motherboard-Chipsatz.

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