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RAID-X | RAID X

Redakteur: Rainer Graefen

IBM hat bei seinem modularen Speichersystem XIV mit einem neuen RAID-Algorithmus auf das Problem steigender Festplattenspeicherkapazitäten und Performance-Degradationen reagiert. Um

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IBM hat bei seinem modularen Speichersystem XIV mit einem neuen RAID-Algorithmus auf das Problem steigender Festplattenspeicherkapazitäten und Performance-Degradationen reagiert. Um die Rebuild-Zeiten von Terabyte-Festplatten und Zugriffszeiten zu minimieren, wurde RAID-X entwickelt.

Mögen die Volumes auf einem RAID-Verbund am Anfang noch gut austariert sein, mit laufender Benutzung stellen sich schnell Ungleichgewichte ein, die dazu führen, dass 20 Prozent der Disks mit 80 Prozent der I/Os beschäftigt sind. Ein Load-Balancing wäre notwendig, um die Flaschenhälse zu beseitigen, benötigt aber Experten udn kostet viel Zeit.

Arbeitsweise von RAID-X

Bei RAID-X werden alle Daten in kleine Portionen von je einem MByte (Chunks) aufgeteilt und beim Schreibvorgang über sämtliche Module beziehungsweise Platten des Systems gestreut. Zur Sicherheit werden sie noch einmal redundant auf alle Festplatten verteilt, wobei jedes Plattenmodul unterschiedliche primäre und sekundäre Chunks enthält.

Der Algorithmus verhindert zugleich, dass sich Originale und Doubletten (oder intern gespiegelte Daten) im gleichen Modul befinden. Damit der Algorithmus funktioniert, wird den Primärdaten und auch den Sekundärdaten jeweils die Hälfte der Netto-Kapazität (nicht an dediziertem Plattenplatz) zur Verfügung gestellt.

Bezogen auf die Brutto-Kapazität lassen sich damit allerdings weniger als 50 Prozent effektiv als Speicherplatz nutzen. Das ist schlechter als bei RAID 10.

Automatisches Load-Balancing im RAID-Verbund

Eine manuelle Gleichverteilung entfällt bei XIV-Systemen, da der Verteilungsalgorithmus autonom und dynamisch arbeitet. Sobald das System zusätzliche Module bekommt, beginnt das System mit der Umverteilung der 1-MB-Partitionen, um wieder eine Gleichverteilung über alle Systemressourcen zu erlangen.

Auch wenn Module oder Disks entfernt werden, beginnt eine Neuverteilung, um eine Gleichverteilung und Wiederherstellung vollständiger Datenredundanz zu erlangen.

Verfügbarkeit bei Disk-Defekt

Bei einem Ausfall und dem anschließenden Austausch einer oder mehrerer Platten werden alle Datenblöcke unter Rückgriff auf die Doubletten umkopiert, bis wieder Original und Doppel gleichmäßig über alle Platten verteilt sind. Das Gleiche passiert, wenn eine Festplatte entfernt oder hinzugefügt wird.

Im Gegensatz zu RAID-5- oder RAID-6-Verfahren arbeitet die Wiederherstellung jedoch sehr viel schneller, weil alle verbleibenden Disks weitgehend gleichzeitig ihre Megabyte-Chunks auf die neue Festplatte kopieren, Außerdem entfallen CPU-intensive Paritätsberechnungen (XOR), die bei RAID-5 oder 6 notwendig wären.

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