Wat is RAID en hoe werken de RAID-niveaus?
Auteur: Redactie Domeny.ForSale Gepubliceerd
In het kort: RAID is een manier om meerdere schijven te combineren tot een array: één samenhangend systeem voor gegevensopslag. Afhankelijk van het gekozen niveau kan RAID de prestaties verbeteren, ervoor zorgen dat je na een schijfstoring kunt doorwerken, of beide voordelen combineren. Niet elk RAID-niveau beschermt tegen uitval en geen enkel niveau vervangt een onafhankelijke back-up.
Hoe werkt RAID en waarvoor dient het?
RAID staat voor Redundant Array of Independent Disks, oftewel een redundante array van onafhankelijke schijven. Het besturingssysteem ziet zo’n verzameling doorgaans als één logisch opslagmedium. Gegevens worden over de schijven verdeeld, gekopieerd of opgeslagen met aanvullende informatie waarmee ze kunnen worden hersteld.
Het RAID-niveau bepaalt hoe de gegevens worden opgeslagen. Het nummer is geen kwaliteitsbeoordeling: RAID 10 is niet simpelweg een ‘betere versie’ van RAID 6. Elke variant benut de schijfcapaciteit anders en kan op een andere manier omgaan met schijfuitval.
Arrays worden gebruikt in servers, werkstations en NAS-apparaten: systemen voor bestandsopslag die via het netwerk toegankelijk zijn. Een belangrijke toepassing is gegevens beschikbaar houden wanneer een schijf uitvalt. De prestaties hangen echter ook af van het type schijven, de manier waarop de array wordt beheerd en de uitgevoerde bewerkingen. Alleen RAID gebruiken garandeert dus geen snelheidswinst.
Gangbare RAID-niveaus: capaciteit en fouttolerantie
Meestal worden RAID 0, 1, 5, 6 en 10 met elkaar vergeleken. In de tabel staat N voor het aantal schijven en S voor de capaciteit van de kleinste schijf. De waarden gelden voor gebruikelijke configuraties en houden geen rekening met de ruimte die het bestandssysteem en de metadata innemen.
| Niveau | Minimumaantal schijven | Bruikbare capaciteit | Tolerantie voor schijfuitval |
|---|---|---|---|
| RAID 0 | 2 | N × S | Geen |
| RAID 1 | 2 | S bij volledige spiegeling | Bij twee schijven: uitval van één schijf |
| RAID 5 | 3 | (N − 1) × S | Uitval van één schijf |
| RAID 6 | 4 | (N − 2) × S | Uitval van twee schijven |
| RAID 10 | 4 | N/2 × S | Afhankelijk van welke schijven uitvallen |
RAID 0 verdeelt gegevens in fragmenten en slaat die op verschillende schijven op. Daarmee kun je de gezamenlijke capaciteit benutten en mogelijk sneller werken, maar er worden geen redundante gegevens opgeslagen. Als één schijf uitvalt, verlies je toegang tot alle of een deel van de gegevens in de array. Ga ervan uit dat je de volledige gegevensverzameling moet herstellen.
RAID 1 slaat dezelfde gegevens op schijven op die elkaars spiegel zijn. In een gebruikelijke configuratie met twee schijven blijven de bestanden toegankelijk als één schijf uitvalt. Daar staat tegenover dat slechts de helft van de totale capaciteit bruikbaar is.
RAID 5 en RAID 6 gebruiken pariteit: aanvullende wiskundige informatie waarmee ontbrekende gegevens kunnen worden hersteld. RAID 5 kan de uitval van één schijf opvangen, RAID 6 die van twee schijven. Het berekenen en opslaan van pariteit kan de schrijfprestaties verminderen, vooral bij veel kleine bewerkingen.
RAID 10 combineert gespiegelde schijfparen met het verdelen van gegevens over die paren. Een gebruikelijke configuratie vereist een even aantal schijven. Meerdere schijven kunnen uitvallen zolang in elk paar één werkende schijf overblijft. Als beide schijven van één paar uitvallen, gaat de array verloren.
Hoe kies je RAID voor een NAS thuis of op het werk?
Stel je een NAS voor met twee schijven van elk 4 TB. RAID 1 biedt ongeveer 4 TB capaciteit voordat de ruimte voor systeemgegevens daarvan afgaat, en maakt doorwerken mogelijk na uitval van één schijf. RAID 0 biedt ongeveer 8 TB, maar uitval van om het even welke schijf brengt de hele gegevensverzameling in gevaar. Voor familiefoto’s is spiegeling in combinatie met een afzonderlijke back-up verstandiger. RAID 0 kun je overwegen voor werkbestanden die opnieuw kunnen worden aangemaakt.
Bij een groter aantal schijven helpen drie vragen je bij de keuze:
- Zijn de gegevens gemakkelijk te herstellen? Zo niet, plan dan eerst een back-up en kies pas daarna een RAID-niveau.
- Hoelang mag de dienst onbeschikbaar zijn? Doordat RAID 6 de uitval van twee schijven kan opvangen, biedt het tijdens het opnieuw opbouwen meer veiligheidsmarge dan RAID 5.
- Wat is belangrijker: capaciteit of veel schrijfbewerkingen? RAID 5 en 6 benutten de ruimte efficiënter dan gespiegelde configuraties, terwijl RAID 10 gunstig kan zijn bij veel schrijfbewerkingen.
Ga er niet van uit dat je verschillende schijfcapaciteiten zomaar kunt optellen. In klassieke arrays wordt de capaciteit van grotere schijven meestal slechts benut tot die van de kleinste schijf. Controleer in de documentatie van de betreffende NAS of controller welke niveaus worden ondersteund, hoe uitbreiding werkt en welke schijven compatibel zijn.
Wat gebeurt er wanneer een schijf uitvalt?
Een array met voldoende redundantie — extra opgeslagen gegevens die nodig zijn om uitval op te vangen — kan in een gedegradeerde toestand blijven werken. Dat betekent dat de bescherming tegen een volgende storing gedeeltelijk of volledig wegvalt en vaak ook dat de prestaties afnemen. Na vervanging van de defecte schijf wordt de array opnieuw opgebouwd: de ontbrekende gegevens worden op de nieuwe schijf geschreven.
Het opnieuw opbouwen belast de overige schijven intensief. Hoe lang dit duurt, hangt onder meer af van de capaciteit, de belasting en de RAID-implementatie. Er is geen betrouwbare tijdsduur die voor alle apparaten geldt. Een volgende storing of onleesbare gegevensfragmenten kunnen het herstel van de volledige inhoud in gevaar brengen.
Schakel daarom foutmeldingen in en stel het vervangen van een defecte schijf niet uit. Controleer voordat je de schijf verwijdert in het beheerpaneel van het apparaat welke schijfpositie het betreft. Als je per ongeluk een werkende schijf verwijdert, kan dat de situatie verergeren.
Waarom vervangt RAID geen back-up?
RAID zorgt er vooral voor dat gegevens bij bepaalde schijfstoringen beschikbaar blijven. Het houdt geen onafhankelijke geschiedenis van bestanden bij: als een document per ongeluk wordt verwijderd, overschreven of door schadelijke software wordt versleuteld, kan dat de hele array treffen. Ook diefstal van het apparaat, brand of een defect aan de volledige NAS valt buiten deze bescherming.
Een back-up is een afzonderlijke kopie waarmee je gegevens kunt terugzetten. Een praktische combinatie is een NAS met RAID 1 en een regelmatige back-up op een afkoppelbare schijf of bij een afzonderlijke dienst die bestandsversies bewaart. Een kopie op een andere locatie dan de NAS verkleint bovendien het risico dat je door één gebeurtenis alles kwijtraakt.
Kopieer bestaande bestanden voordat je een array aanmaakt: bij het configureren kunnen de schijven worden gewist. Stel vervolgens een back-upschema in en test of je enkele bestanden kunt terugzetten voordat je belangrijke gegevens aan het nieuwe systeem toevertrouwt.
Zie ook: Wat is 2FA?
Lees ook
