Redundant Array of Independent Tapes Was ist Tape-RAID / RAIT?

Tape-RAID überträgt das RAID-Konzept aus dem Festplattenbereich auf Bandlaufwerke. Mehrere Bandlaufwerke werden zu einem logischen Laufwerk zusammengefasst und wie ein einziges behandelt. Abhängig vom RAID-Level lassen sich mit dem Tape-Verbund im Vergleich zu einem einzelnen Tape der Lese- und Schreibdurchsatz, die Fehlertoleranz und die Verfügbarkeit der auf Band gespeicherten Daten verbessern. Typische RAID-Level bei einem Tape-RAID sind die Level 0, 1, 3 oder 5.

Tape-RAID überträgt das RAID-Konzept aus dem Disk-Bereich (Festplatten oder SSDs) auf Bandlaufwerke (Tapes). Die Abkürzung RAID steht für „Redundant Array of Independent Disks“. Das letzte Wort „Disk“ ist bei Tape-RAID streng genommen nicht korrekt. Deshalb wird häufig auch das Akronym „RAIT“ genutzt, das für „Redundant Array of Independent Tapes“ steht.

RAIT fasst mehrere Bandlaufwerke zu einem logischen Tape-Verbund zusammen und behandelt sie wie ein einziges Bandlaufwerk. Die einzelnen Tapes sind nach einem bestimmten RAID-Level organisiert. Ziel ist es, abhängig vom RAID-Level die Performance, die Fehlertoleranz und die Verfügbarkeit der auf Band gespeicherten Daten im Vergleich zur Verwendung eines einzelnen Bandlaufwerks zu verbessern.

Mit RAIT können höhere Schreib- und Leseleistungen erzielt und Daten redundant auf mehrere Bänder verteilt beziehungsweise gespiegelt gespeichert werden. Auf Band gespeicherte Daten bleiben auch dann erhalten, wenn einzelne Bandlaufwerke oder Speicherbänder ausfallen.

Prinzipiell ist es zudem möglich, Tapes über verschiedene Standorte hinweg zu einem logischen Tape-RAID zusammenzufassen. So bleiben die Daten bei lokalen Stör- oder Katastrophenfällen wiederherstellbar.

Prinzipielle Funktionsweise und die verschiedenen Tape-RAID-Level

Tape-RAID ist eine logische Verknüpfung unabhängiger Bandlaufwerke. Externe Anwendungen oder Sicherungsprogramme behandeln den logischen Verbund wie ein einziges Bandlaufwerk. Die logische Organisation der einzelnen Tapes erfolgt nach einem der folgenden RAID-Level:

RAID-Level 0: Beim RAID-Level 0 werden die Daten zur Erhöhung des Schreib-/Lesedurchsatzes per Striping-Technik auf mehrere Laufwerke verteilt gespeichert. Eine Redundanz der Daten ist nicht gegeben. Die Datensicherung oder die Datenwiederherstellung wird im Vergleich zu einem einzelnen Tape beschleunigt.

RAID-Level 1: RAID-Level 1 spiegelt die auf einem Tape gespeicherten Daten automatisch eins zu eins auf einem anderen Tape. Jedes Tape hat ein Spiegel-Tape. Beim Ausfall eines einzelnen Bandlaufwerks oder Speicherbands können die Daten über das Spiegel-Tape wiederhergestellt werden.

RAID-Level 3: RAID-Level 3 speichert die Daten per Striping-Technik verteilt auf mehreren Bandlaufwerken. Zusätzlich werden Paritätsinformationen auf einem gesonderten Band gespeichert. Dadurch erhöht sich die Performance des Tape-Verbunds; gleichzeitig ist über die Paritätsinformationen ein gewisser Grad von Fehlertoleranz gegeben.

RAID-Level 5: RAID-Level 5 speichert wie RAID-Level 3 die Daten per Striping verteilt auf mehreren Tapes. Die Paritätsinformationen werden im Gegensatz zu Level 3 nicht auf einem separaten Tape, sondern ebenfalls gleichmäßig auf mehrere Tapes verteilt gespeichert. Es gibt kein dediziertes Parity-Tape. RAID-Level 5 verbessert die Performance und Fehlertoleranz. Beim Ausfall eines beliebigen Tapes lassen sich die Daten aus den verbleibenden Tapes und den dort gespeicherten Daten und Paritätsinformationen rekonstruieren.

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