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title: Input RAID
tags: RAID, raid, Input,
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# Input RAID

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## AGENDA
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* Kurz Historie
* Wofür
* RAID Typen (Übliche)
* Sonstiges
* Übungsaufgaben

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### Wofür RAID & Bedeutung
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<span>**Für was steht die Abkürzung RAID?**
<!-- .element: class="fragment" data-fragment-index="1" --> </span><br>

<span>**R**edundant **A**rray of **I**nexpensive **D**isks
<!-- .element: class="fragment" data-fragment-index="2" --> </span><br>

<span>**R**edundant **A**rray of **I**ndependent **D**isks
<!-- .element: class="fragment" data-fragment-index="3" --> </span><br>

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### Wofür RAID & Bedeutung
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<span>
RAID ist ein Verfahren zur Speicherung von Daten, bei dem zusätzlich zu den reinen Nutzdaten Fehlerkorrekturcodes ( z. B. in Form von Paritätsbits oder Hamming-Codes ) auf mindestens 2 Festplatten verteilt gespeichert werden.<!-- .element: class="fragment" data-fragment-index="1" --> </span><br>
<span>
Mit RAID werden gezielt redundante Informationen erzeugt um beim Ausfall eine Kopie zu besitzen.<!-- .element: class="fragment" data-fra
gment-index="2" --> </span><br>

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### Eigenschaften und warum werden RAID Systeme Eingesetzt?
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Je nach Aufbau können mit dem Einsatz eines RAID-Systems folgende Vorteile erreicht werden?

* Steigerung der Geschwindigkeit des Festplattenzugriffes
* Steigerung der Zuverlässigkeit der Datenspeicherung
* Verringerung der gesamten Systemkosten
* Gewährleistung von Hochverfügbarkeit

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:::info
### Betrachtet RAID Systeme
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digraph hierarchy {

                nodesep=1.0 // increases the separation between nodes

                node [color=black,fontname=Courier,shape=circle] //All nodes will this shape and colour
                edge [color=Blue, style=dashed] //All the lines look like this
                RAID_Systeme->{RAID_10, RAID_01, RAID_50}
                RAID_10->{RAID_1, RAID_0}
                RAID_01->{RAID_0, RAID_1}
                RAID_50->{RAID_5, RAID_0}
                RAID_Systeme->{RAID_3}
                RAID_Systeme->{RAID_6}
                {rank=same;RAID_0, RAID_1,RAID_3, RAID_5, RAID_6} 
                }

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### RAID 0 Übersicht :small_red_triangle_down:
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### RAID 0 Details :mega:
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<span>**Eigenschaften von RAID 0**
<!-- .element: class="fragment" data-fragment-index="1" --> </span><br>

<span>Diese Technik umfasst das Striping, bietet jedoch keine Datenredundanz. Sie bietet die beste Arbeitsleistung, jedoch keine Fehlertoleranz
<!-- .element: class="fragment" data-fragment-index="2" --> </span><br>

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## RAID 1 Übersicht
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## RAID 1 Details
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<span>**Eigenschaften von RAID 1**
<!-- .element: class="fragment" data-fragment-index="1" --> </span><br><span><h6>Dieser Typ ist auch als Festplattenspiegelung bekannt und besteht aus mindestens zwei Festplatten, von denen eine die Kopie der Daten speichert. Hier gibt es kein Striping. Die Leseleistung ist verbessert, da jede Festplatte zur gleichen Zeit gelesen werden kann. Die Schreibleistung ist die gleiche wie die bei der Speicherung auf nur einer Festplatte. RAID 1 bietet die beste Arbeitsleistung und die beste Fehlertoleranz in einem Multi-User-System.</h6>
<!-- .element: class="fragment" data-fragment-index="2" --> </span><br>

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## RAID 3 Übersicht
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## Eigenschaften von RAID 3
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<span><h6>BeimBeim RAID-Level 3 werden die Festplatten wie bei RAID 0 zu einem großen logischen Laufwerk zusammengeschaltet. Dort werden die Daten byteweise auf alle Festplatten verteilt. Zusätzlich werden aus den Datenblöcken Prüfsummen gebildet. Sektorweise werden die Datenblöcke mit einem logischen Exklusiv-Oder (XOR) verknüft. Die Prüfsumme wird dann auf einem separaten Laufwerk gespeichert. Fällt eine Festplatte aus, kann aus der Prüfsumme und den noch vorhandenen Daten die verlorenen Daten rekonstruiert werden. Aufgrund der einfachen Berechnung der Prüfsumme halten sich die Leistungsverluste bei einem Festplattenausfall in Grenzen.</h6>
<!-- .element: class="fragment" data-fragment-index="1" --> </span><br>

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### Prüfsumme mit XOR Fehlerkorrektur
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#### XOR-Verknüpfung oder Exklusiv ODER
<h6>Eine Exklusiv-ODER-Aussage ist dann wahr, wenn entweder die erste Aussage oder die zweite Aussage wahr ist, aber nicht beide! Die Formulierung "Entweder A oder B" entspricht am besten dem Ausdruck "A XOR B". In der Praxis entspricht eine XOR-Verknüpfung folgendem: Ist die Summe eine gerade Zahl ergibt sich 0, ist sie ungerade ergibt sich 1. Jedes RAID-Verfahren mit Fehlerkorrektur arbeitet nach der XOR-Methode, da der Vorteil der XOR-Verknüpfung ist, dass sie umkehrbar ( symmetrisch ) ist. </h6>

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:::info
### Prüfsumme mit XOR Fehlerkorrektur
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## RAID 5 Übersicht
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## RAID 5 Details
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<span>**Eigenschaften von RAID 5**
<!-- .element: class="fragment" data-fragment-index="1" --> </span><br><span><h6>Dieser Typ beinhaltet ein rotierendes Paritäts-Array und behebt daher die Schreibbegrenzung in RAID 4. Daher können alle Lese- und Schreiboperationen überlagert werden. RAID 5 speichert Paritätsinformationen, aber keine redundanten Daten (allerdings können die Paritätsinformationen zur Rekonstruktion der Daten herangezogen werden). RAID 5 benötigt für das Array mindestens drei und meistens fünf Festplatten. Sie ist am besten für Multi-User-Systeme geeignet, bei denen die Performance unkritisch ist oder die nur wenige Schreiboperationen ausführen.</h6>
<!-- .element: class="fragment" data-fragment-index="2" --> </span><br>

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## RAID 6 Übersicht
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## RAID 6 Details
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<span>**Eigenschaften von RAID 6**
</span><br><span>Dieser Typ ist dem RAID 5 ähnlich, er beinhaltet aber ein zweites Paritätsschema, das auf verschiedene Festplatten verteilt ist und daher eine extrem hohe Fehler- und Ausfalltoleranz im Bezug auf die Festplatten bietet.
<!-- .element: class="fragment" data-fragment-index="2" --> </span><br>

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## RAID 10 Übersicht
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## RAID 10 Details
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<span>**Eigenschaften von RAID 10**</span><br><span>
Ein RAID-10-Verbund ist ein RAID 0 über mehrere RAID 1. Es werden dabei die Eigenschaften der beiden RAIDs kombiniert: Sicherheit und gesteigerte Schreib-/Lesegeschwindigkeit.

Ein RAID-10-Verbund benötigt mindestens vier Festplatten.
<!-- .element: class="fragment" data-fragment-index="2" --> </span><br>

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:::info
## RAID 01 Übersicht
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## RAID 01 Details
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<span>**Eigenschaften von RAID 01**
<!-- .element: class="fragment" data-fragment-index="1" --> </span><br>

<span>
<h6>Ein RAID-01-Verbund ist ein RAID 1 über mehrere RAID 0. Dabei werden die Eigenschaften der beiden RAIDs kombiniert: Sicherheit (geringer als beim RAID 10) und gesteigerter Datendurchsatz. <br>
Die Kombination aus RAID 0 und RAID 1 wird oft als RAID 10 bezeichnet und bietet eine höhere Arbeitsleistung als RAID 1 – allerdings zu viel höheren Kosten. Es gibt zwei Subtypen: In RAID 0+1 werden die Daten auf mehrere Festplatten gestript, dann werden die Datensätze gespiegelt. In RAID 1+0 werden die Daten gespiegelt und die Spiegel gestript.</h6>
<!-- .element: class="fragment" data-fragment-index="2" --> </span><br>

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## RAID 50 Übersicht
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## RAID 50 Details
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<span>**Eigenschaften von RAID 50**
<!-- .element: class="fragment" data-fragment-index="1" --> </span><br><span>
Dieser Typ besteht aus einer Reihe von RAID-5-Gruppen und nutzt Striping wie RAID 0; so wird die Arbeitsleistung von RAID 5 verbessert, ohne dass sich der Datenschutz verringert.
<!-- .element: class="fragment" data-fragment-index="2" --> </span><br>

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## Fragen I
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<span>Aus welchem Grund wird RAID 0 nicht zu den redundanten Systemen gezählt?
<!-- .element: class="fragment" data-fragment-index="1" --> </span><br><span>Begründen Sie, weshalb ein RAID 1-System keine Datensicherung ersetzen kann.
<!-- .element: class="fragment" data-fragment-index="2" --> </span><br>

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## Fragen II
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<span>Beschreiben Sie den Unterschied zwischen RAID 3 und RAID 5?
<!-- .element: class="fragment" data-fragment-index="3" --> </span><br><span>JBOD und RAID 0 bilden beide aus mehreren Festplatten einen großen Datenbestand. Jedoch ist JBDO dem RAID 0 in puncto Geschwindigkeit weit unterlegen. Warum? <br>
<!-- .element: class="fragment" data-fragment-index="4" --> </span><br><span>Ein RAID 3-System besteht aus fünf Festplatten: 2x4 TiB und 3x3 TiB. Wie groß ist das zu Verfügung stehende Datenvolumen?
<!-- .element: class="fragment" data-fragment-index="5" --> </span><br>
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## Übungsaufgabe


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## Sonstiges
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<span>Hardware RAID
<!-- .element: class="fragment" data-fragment-index="1" --> </span><br><span>Software RAID
<!-- .element: class="fragment" data-fragment-index="2" --> </span><br><span>Hot-Spare-Laufwerk
<!-- .element: class="fragment" data-fragment-index="3" --> </span><br><span>Hot Swapping
<!-- .element: class="fragment" data-fragment-index="4" --> </span><br><span>JBOD Just a Bunch of Disks
<!-- .element: class="fragment" data-fragment-index="5" --> </span><br>

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