RAID 6: Der Fest­plat­ten­ver­bund mit hoher Aus­fall­si­cher­heit

Mehrere Fest­plat­ten zu einem einzelnen logischen Laufwerk zu­sam­men­zu­set­zen, hat seit Jahr­zehn­ten Tradition. Im Laufe der Jahre haben sich ver­schie­de­ne Setups als besonders er­folg­reich erwiesen, weshalb sie als RAID-Level (Redundant Arrays of In­de­pen­dent Disks) stan­dar­di­siert wurden. Ein Ansatz, der zwar nur selten zum Einsatz kommt, aber dank seiner hohen Aus­fall­si­cher­heit durchaus Relevanz besitzt, ist RAID 6. Erfahren Sie, was diesen RAID-Ansatz so besonders macht, welche Stärken und Schwächen er besitzt und für welche Szenarien er sich eignet.

RAID 6 ist ein Spei­cher­an­satz, bei dem man vier oder mehr Fest­plat­ten zu einem einzigen logischen Laufwerk zu­sam­men­fasst. Im Vergleich zu den einzelnen Da­ten­trä­gern lassen sich auf diese Weise die Aus­fall­si­cher­heit und nebenbei auch die Le­se­ge­schwin­dig­keit erhöhen. Grund­le­gend für diese Punkte ist eine Kom­bi­na­ti­on aus Striping und Parität, die auch bei dem als Basis dienenden RAID-Level 5 zum Einsatz kommt. Nicht von ungefähr be­zeich­net man RAID 6 auch als RAID-5-Er­wei­te­rung.

Den „Striping“-Ansatz (von engl. stripes „Streifen“) setzen RAID-6-Systeme auf die klas­si­sche Art um: Alle Daten werden in Blöcke un­ter­teilt und gleich­mä­ßig auf die teil­neh­men­den Fest­plat­ten auf­ge­teilt. Dies gibt den Nutzern die Mög­lich­keit, gleich­zei­tig auf mehrere Platten zu­zu­grei­fen und die Teil­blö­cke eines Da­ten­strei­fens parallel zu lesen.

In puncto Parität geht RAID 6 eigene Wege: So speichert das System immer zwei Sätze von Pa­ri­täts­in­for­ma­tio­nen, die später beim Ausfall von einer oder zwei Platten die Wie­der­her­stel­lung der hiermit ver­knüpf­ten Daten erlauben. Wahlweise setzt ein RAID-6-System zu diesem Zweck auf die XOR-Logik oder einen Mix aus XOR-Logik und Mehr-Bit-Feh­ler­kor­rek­tur per Reed-Solomon-Code. Letzterer Kor­rek­turme­cha­nis­mus ist bei­spiels­wei­se auch bei der Über­tra­gung von Fern­seh­si­gna­len nach der DVB-Norm gefragt, wo er die Bit­feh­ler­ra­te des emp­fan­ge­nen Signals ver­bes­sert.

Die Ge­samt­spei­cher­ka­pa­zi­tät eines RAID 6 sinkt deutlich gegenüber der Spei­cher­leis­tung der Ein­zel­lauf­wer­ke. Der für Nutzdaten ver­füg­ba­re Platz lässt sich dabei ganz einfach mit folgender Formel berechnen:

Bei vier Fest­plat­ten mit jeweils 1 Gigabyte Spei­cher­ver­mö­gen stünden also nur 50 Prozent des po­ten­zi­el­len Speichers für Nutzdaten zur Verfügung. Mit zu­neh­men­der Zahl an Platten ver­bes­sert sich dieses Ver­hält­nis zwischen Kapazität für Nutzdaten und Parität jedoch.

Gegenüber RAID 5 bietet der er­wei­ter­te Ansatz RAID 6 eine ent­schei­den­de Änderung: Pa­ri­täts­in­for­ma­tio­nen für eine spätere Wie­der­her­stel­lung ver­lo­re­ner Daten werden in doppelter Aus­füh­rung ge­spei­chert. Dieser Un­ter­schied stellt gleich­zei­tig die größte Stärke des Spei­cher­kon­zepts dar, denn die doppelt ge­spei­cher­ten Pa­ri­täts­da­ten sind nicht nur eine besonders ef­fi­zi­en­te Variante, um Redundanz her­zu­stel­len, sondern sorgen auch für ein sehr hohes Maß an Aus­fall­si­cher­heit. Im RAID-6-System können bis zu zwei Fest­plat­ten gleich­zei­tig ausfallen, ohne dass der Betrieb des Systems gefährdet wird.

Auch in anderen Punkten sind die Vorzüge von RAID 6 eng an die Stärken von RAID 5 geknüpft: So sorgt die Mög­lich­keit der par­al­le­len Zugriffe für eine bessere Durch­satz­ra­te beim Lesen von Daten. Durch die doppelte Parität fällt dieser Vorteil al­ler­dings schwächer aus als bei Systemen nach Level 5. Das Ver­hält­nis zwischen freier Kapazität für Nutzdaten und weg­fal­len­der Spei­cher­leis­tung (für Parität) fällt ebenfalls schwächer aus als bei RAID 5. Al­ler­dings liefert RAID 6 bereits ab einer Zahl von fünf Fest­plat­ten eine bessere Res­sour­cen-Nutzung (die sich zudem mit jeder hin­zu­kom­men­den Platte ver­bes­sert) als RAIDs, die auf eine voll­stän­di­ge Spie­ge­lung der Daten setzen.

Gegenüber Ein­zel­lauf­wer­ken ist die deutliche Ver­rin­ge­rung des po­ten­zi­el­len Spei­cher­plat­zes klar als Nachteil auf­zu­füh­ren, der ins­be­son­de­re beim Min­dest­set­up mit vier Platten (nur 50 Prozent Spei­cher­leis­tung) zum Tragen kommt. Auch die Schreib­leis­tung zählt zu den ent­schei­den­den Nach­tei­len eines RAID-6-Verbunds: Speichert man Daten auf den ver­knüpf­ten Fest­plat­ten, findet jedes Mal eine doppelte Pa­ri­täts­be­rech­nung und -ver­tei­lung statt. Die dadurch mi­ni­mier­te Schreib­ra­te äußert sich ins­be­son­de­re auch beim Rebuild des Systems, also bei der Ein­bin­dung neuer Hardware als Ersatz für defekte Exemplare.

RAID 6 bietet dank dem Puffer zweier möglicher Ausfälle das Potenzial, große Da­ten­men­gen lang­fris­tig aus­fall­si­cher zu speichern. Ser­ver­sys­te­me, auf denen Daten ar­chi­viert werden, stellen daher einen idealen An­wen­dungs­fall dar. Auch Datenbank- oder Trans­ak­ti­ons­ser­ver, die klas­si­schen RAID-5-Szenarien, können von einer RAID-6-Spei­cher­struk­tur pro­fi­tie­ren, wenn die Si­cher­heit der Daten im Vor­der­grund steht und die Mi­ni­mie­rung der Schreib­ge­schwin­dig­keit mit den An­sprü­chen der je­wei­li­gen An­wen­dun­gen vereinbar ist.

RAID 6 ist wei­test­ge­hend als aus­fall­si­che­re­re Al­ter­na­ti­ve zu dem weiter ver­brei­te­ten RAID 5 zu sehen. Redundanz mithilfe von Parität zu erzeugen, ist al­ler­dings nicht der einzige ge­bräuch­li­che Weg: Andere Standards wie RAID 1 und RAID 10 speichern Daten ge­spie­gelt, also immer in doppelter Aus­füh­rung. Letzterer Ansatz vereint gleich zwei RAID-Level mit­ein­an­der, indem er nicht nur die Spie­ge­lungs­tech­nik von RAID 1 be­inhal­tet, sondern die Daten nach RAID-Level 0 auf alle ein­ge­bun­de­nen Fest­plat­ten verteilt.

Mehr über die Ge­mein­sam­kei­ten und Un­ter­schie­de der ver­schie­de­nen Konzepte erfahren Sie in unserem aus­führ­li­chen RAID-Level-Vergleich.

Nach­fol­gend haben wir die wich­tigs­ten Fragen und Antworten zum Thema nochmals für Sie zu­sam­men­ge­fasst.

RAID 6 ist ein Spei­cher­an­satz, bei dem man vier oder mehr Fest­plat­ten zu einem einzigen logischen Laufwerk zu­sam­men­fasst. Im Vergleich zu den einzelnen Da­ten­trä­gern lassen sich auf diese Weise die Aus­fall­si­cher­heit und nebenbei auch die Le­se­ge­schwin­dig­keit erhöhen. Grund­le­gend für diese Punkte ist eine Kom­bi­na­ti­on aus Striping und Parität.

RAID 6 bietet dank dem Puffer zweier möglicher Ausfälle das Potenzial, große Da­ten­men­gen lang­fris­tig aus­fall­si­cher zu speichern. Ser­ver­sys­te­me, auf denen Daten ar­chi­viert werden, stellen daher einen idealen An­wen­dungs­fall dar. Auch Datenbank- oder Trans­ak­ti­ons­ser­ver, die klas­si­schen RAID-5-Szenarien, können von einer RAID-6-Spei­cher­struk­tur pro­fi­tie­ren, wenn die Si­cher­heit der Daten im Vor­der­grund steht und die Mi­ni­mie­rung der Schreib­ge­schwin­dig­keit mit den An­sprü­chen der je­wei­li­gen An­wen­dun­gen vereinbar ist.

RAID 6 ist wei­test­ge­hend als aus­fall­si­che­re­re Al­ter­na­ti­ve zu dem weiter ver­brei­te­ten RAID 5 zu sehen. Andere Standards wie RAID 1 und RAID 10 speichern Daten ge­spie­gelt, also immer in doppelter Aus­füh­rung.