Software Raid und Dateisystem

Welche Beziehung besteht zwischen Software-RAID und einem Dateisystem?

Sind sie verwandt?

Soll ich ein Dateisystem verwenden, wenn ich Software-RAID verwende, oder kann ich für RAW-Lese- und Schreibvorgänge auf eine überfallene Festplatte zugreifen?

Software-RAID ist ein RAID-Controllertyp, der ausschließlich in Software ausgeführt wird, wobei die Hardware nur für die Verbindungen der physischen Speichergeräte verwendet wird und die rechnereigene Rechenleistung (CPU, RAM usw.) für alle RAID-relevanten Vorgänge verwendet wird. Dies steht im Gegensatz zu einem Hardware-RAID-Controller, der über einen eigenen Cache-Speicher, möglicherweise eine Sicherungsbatterie, einen Prozessor usw. verfügt, um die mit RAID verbundenen Arbeiten auszuführen. Da Software-RAID die CPU, den RAM usw. des Computers zur Ausführung seiner Arbeit verwendet, belastet Software-RAID den Computer zusätzlich, der bei Hardware-RAID-Lösungen nicht vorhanden ist.

RAID wiederum

ist eine Datenspeichervirtualisierungstechnologie, die mehrere physische Laufwerkskomponenten zu einer einzigen logischen Einheit kombiniert, um Datenredundanz, Leistungsverbesserung oder beides zu erreichen.

Mit anderen Worten, es ist eine Technologie, mit der Sie mehrere physische Speichergeräte in einem einzigen logischen Speichergerät kombinieren können, um die Zuverlässigkeit, Kapazität (merkwürdigerweise nicht in der Zusammenfassung von Wikipedia erwähnt) und / oder Leistung zu verbessern. Das kombinierte "Array", wie es genannt wird, wird dann für das Betriebssystem auf die gleiche Weise wie eine normale Festplatte verfügbar gemacht und kann wie eine normale Festplatte partitioniert, formatiert und verwendet werden.

Ein Dateisystem ist eine Methode, mit der der Computer erkennt, wo sich auf einer Festplatte Daten befinden. Dateisysteme haben eine Reihe von wichtigen Aspekten. Für den Benutzer ist jedoch am deutlichsten erkennbar, dass Sie damit einprägsame Namen und Verzeichnisstrukturen verwenden können, anstatt sich die Sektornummern und -größen jeder einzelnen Datei selbst merken zu müssen. Auf diese Weise können Sie einer Datei den Namen "My PhD thesis.odt" geben und müssen sich nicht um Speicherort und Größe auf der Festplatte kümmern, anstatt sich daran zu erinnern, dass Ihre Doktorarbeit bei Block 505531735 beginnt und 203429 Byte lang ist. (Die Situation wird noch komplexer, sobald Sie sich Gedanken über die Fragmentierung von Daten auf der Festplatte machen.)

Auf festen Speichern, wie z. B. Festplatten, werden Dateisysteme häufig über Partitionen erstellt , die logische Unterteilungen einer physischen Festplatte sind. In vielen Fällen enthält eine Festplatte nur eine einzige Partition, die die gesamte Festplatte abdeckt. Dies muss jedoch nicht der Fall sein. Disketten und CDs sind normalerweise nicht partitioniert, und einige Festplatten sind möglicherweise nicht partitioniert (obwohl dies die Ausnahme ist).

Wenn wir das alles zusammenfassen, haben wir unten Speichergeräte, die tatsächlich die Bits enthalten, dann vielleicht einen RAID-Controller (in Hardware oder Software), dann Partitionen, dann Dateisysteme und dann die Dateien, die Sie tatsächlich speichern möchten auf dem Computer. Mit der physischen Speicherhardware sieht der Stack folgendermaßen aus:

• Physische Speichergeräte
• RAID, falls zutreffend
• Partition (en)
• Dateisystem
• Dateien

Wie Sie sehen, sind Dateisysteme äußerst nützlich. und wenn RAID verwendet wird, unterscheidet es sich stark vom Dateisystem. Es ist möglich, eine Speicherlösung auszuführen, die kein Dateisystem enthält, unabhängig davon, ob Sie RAID verwenden oder nicht. Aufgrund des Mehrwerts, den Dateisysteme im Allgemeinen bieten , wird dies jedoch sehr selten durchgeführt. (Eine wichtige Ausnahme ist die Swap-Partition eines Unix-ähnlichen Betriebssystems , aber der Swap-Bereich muss noch in irgendeiner Form aufgezeichnet werden, um beispielsweise zu wissen, welche Speicherseiten zu welchen Prozessen gehören und welche Teile des Swap-Bereichs frei sind oder Dies kann als spezielles Dateisystem betrachtet werden.)

vic erwähnte ZFS , das RAID und Dateisystem zu einer integrierten Volume-Management-Lösung kombiniert und gleichzeitig die manuelle Partitionierung weitgehend überflüssig macht. ZFS ist in dieser Hinsicht jedoch eine Ausnahme.

Mit Soft-RAID können Sie mehrere Geräte, in der Regel Festplatten, zu einem einzigen virtuellen Gerät zusammenfassen. Sie benötigen weiterhin ein Dateisystem, um den Speicherplatz dieser virtuellen Festplatte zu nutzen.

ZFS ist ein bekannter Ausnahmefall, der sowohl eine Art RAID-Volume-Manager als auch ein Dateisystem unter einem Dach vereint.

Einen guten Überblick über Soft Raid finden Sie auf Wikipedia

Mit Software-Raid können Sie mehrere Blockgeräte (oder mehrere Partitionen auf einem einzelnen Blockgerät) in einer flexiblen Konfiguration anordnen, ohne dass eine Hardware-Raid-Karte erforderlich ist. Wenn Sie beispielsweise zwei Festplatten mit jeweils 500 GB haben, können Sie ein einzelnes Volume mit 1 TB erstellen (entkleidet / verkettet) und dieses für ein Dateisystem verwenden, das dies als ein einzelnes Gerät mit 1 TB Speicherplatz ansieht. Alternativ können Sie ein einzelnes gespiegeltes Volume mit einer Größe von 500 GB erstellen, und der Software-RAID übernimmt die Spiegelung aller Schreibvorgänge auf beiden zugrunde liegenden Festplatten. Das Dateisystem sieht eine einzelne Festplatte mit einer Größe von 500 GB. Es sind weitere RAID-Konfigurationen verfügbar.

Ein Dateisystem ist eine Abstraktion über ein Blockgerät, mit dem Sie Ihre Daten in Verzeichnissen und Dateien anordnen können. Ein Dateisystem benötigt lediglich ein Blockgerät, um alle Daten in Blöcken zu speichern, und konvertiert diese Datenblöcke auf der oberen Ebene in Verzeichnisse und Dateien. Ein Dateisystem kümmert sich normalerweise nicht darum, welche RAID-Stufe für das zugrunde liegende Blockgerät verwendet wird.