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.