Im Umfeld von RAID werden Begriffe benutzt und Funktionen beschrieben, die im Folgenden näher erläutert werden.
"Integriertes RAID" liegt dann vor, wenn auf dem RAID-Controller Hardware (ASIC) bereit gestellt wird, die die System-CPU (Host) von RAID-Controller-Funktionen entlastet. Dadurch kann sich der Server der Bearbeitung seiner Kernapplikationen widmen und die Gesamtsystemleistung wird verbessert. Liegt diese Hardware-Unterstützung nicht vor, so spricht man von "Host-RAID".
Der Einfachheit halber verwenden die verschiedenen RAID-Level unter Unterstützte RAID-Level jeweils vollständige Festplattenlaufwerke mit einer einheitlichen Größe. Tatsächlich wird die nutzbare Kapazität jedes Laufwerks durch das Festplattenlaufwerk mit der kleinsten Kapazität begrenzt, falls Laufwerke mit unterschiedlichen Kapazitäten verwendet werden.
Wenn z.B. ein RAID-1 aus einem 160 GByte- und einem 80 GByte-Laufwerk erstellt wird, so kann in diesem Fall nur die Hälfte der Kapazität des größeren Laufwerks verwendet werden und ist somit auf 80 GByte beschränkt. Desweiteren wird von jedem Laufwerk ein kleiner Teil für die sogenannte RAID-Signatur, abgezogen.
RAID-Controller verwenden ein kleines Segment zu Beginn oder am Ende jedes angeschlossenen Laufwerks, um Informationen über die mit dem Controller verbundenen Laufwerke und Arrays zu speichern. Dieser Bereich ist auch als RAID-Signatur bekannt und steht nicht für die allgemeine Nutzdatenspeicherung zur Verfügung.
Einige RAID-Controller unterstützen das Ändern bestehender logischer Laufwerke durch Erweiterungsoptionen, Migration von einem RAID-Level zu einem anderen und Veränderung der Stripe-Größe. Die Migrationsmöglichkeiten sind vom eingesetzten RAID-Controller abhängig.
Weitere Information finden Sie unter Logische Laufwerke ändern.
Die meisten der heutigen Betriebssysteme unterstützen eine Online-Kapazitätserweiterung (OCE = Online Capacity Expansion). OCE bedeutet, dass nach Abschluss einer Erweiterung eines logischen Laufwerks die zusätzliche Kapazität genutzt werden kann, ohne das System neu starten zu müssen. Nähere Informationen zur zusätzlichen Speicherkapazität finden Sie in der Dokumentation zu Ihrem Betriebssystem.
RAID-Controller unterstützen auch externe Festplatteneinheiten, die SES- oder SAF-TE-Festplatteneinheitverwaltungs-Hardware verwenden. Durch diese erweiterte Hardwareunterstützung können zusätzliche Verwaltungsinformation der Festplatteneinheit, wie z.B. Lüfterdrehungszahl, Temperatur oder Spannung bereit gestellt werden. Solche Festplatteneinheiten bieten in der Regel weitere zusätzliche Eigenschaften, wie z.B. Hot-Swap.
RAID-Controller unterstützen entweder durch die Nutzung der SATA-Technologie oder durch die oben beschriebenen Festplatteneinheiten einen sogenannten Hot-Swap, d.h. es ist ein Austausch der Festplattenlaufwerke im laufenden Betrieb möglich, ohne dass das System neu gestartet werden muss.
Hinweis: Ein Hot-Swap von Festplatten ist nur möglich, wenn die Festplatte vorher Offline gesetzt wurde.
Ein Hot-Spare ist ein physisches Laufwerk, das in einem redundanten logischen Laufwerk als Ersatz für eine ausgefallene Festplatte zur Verfügung steht. Sollte ein Laufwerk ausfallen, so ersetzt der Hot-Spare dieses, und das logische Laufwerk wird neu erstellt. Die Daten werden dann im laufenden Betrieb auf dieser neuen Festplatte rekonstruiert. Bis die Rekonstruktion abgeschlossen ist, brauchen die anfallenden Zugriffe auf die Daten etwas länger, sind aber jederzeit möglich.
RAID-Controller unterstützen folgende Hot-Spare-Typen:
Hinweis: Manche RAID-Controller weisen neu hinzukommende oder unbenutzte Laufwerke automatisch der Gruppe der globalen Hot-Spares zu.
Die Konsistenzüberprüfungsoperation stellt die Korrektheit der Daten eines logischen Laufwerks, das die RAID-Level 1, 5, 6, 10, 50 und 60 benutzt (RAID-0 bietet keine Datenredundanz), sicher. Beispiel: In einem System mit Parity bedeutet Konsistenzüberprüfung die Berechnung der Daten auf einer Festplatte und den Vergleich des Ergebnisses mit dem Inhalt der Parity-Festplatte.
MDC stellt nicht nur die Korrektheit der Daten sicher, sondern versucht auch inkonsistente Daten automatisch zu korrigieren.
Hinweis: Es ist empfehlenswert, eine Konsistenzüberprüfung wenigstens einmal pro Monat durchzuführen.
Die Copyback-Funktion erlaubt das Kopieren der Daten von einer Quell-Festplatte eines logischen Laufwerks auf eine Ziel-Festplatte, die nicht Teil eines logischen Laufwerks ist. Copyback wird oft benutzt, um eine bestimmte physikalische Konfiguration eines Arrays zu erzeugen oder wiederherzustellen (z.B. eine bestimmte Anordnung der Gruppenmitglieder an einem I/O-Bus). Copyback kann automatisch ablaufen oder manuell gestartet werden.
Wenn eine Festplatte ausfällt oder erwartet wird, dass sie bald ausfällt, werden die Daten typischerweise auf einem Hot-Spare wiederhergestellt. Die ausgefallene Festplatte wird durch eine neue Festplatte ersetzt. Dann werden die Daten vom Hot-Spare auf die neue Festplatte kopiert und der Hot-Spare nimmt seinen ursprünglichen Status wieder ein. Der Copyback-Prozess läuft im Hintergrund und das logische Laufwerk steht dem Betriebssystem weiter online zur Verfügung.
Copyback wird auch aufgerufen, wenn der erste Self-Monitoring Analysis and Reporting Technology (SMART) Fehler auf einer Festplatte auftritt, die Teil eines logischen Laufwerks ist. Die Ziel-Festplatte ist ein Hot-Spare, der im Falle eines Rebuild ebenfalls genommen würde. Die Festplatte mit dem SMART-Fehler wird erst nach dem erfolgreichen Abschluss des Copyback als defekt gekennzeichnet. Dies verhindert, dass zugehörige logische Laufwerke in einen eingeschränkt funktionsfähigen Zustand gebracht werden.
Hintergrundinitialisierung (BGI) ist eine Konsistenzüberprüfungs-Operation, die automatisch gestartet wird, wenn ein logisches Laufwerk erzeugt wurde. Der Prozess startet 5 Minuten nach der Erzeugung des logischen Laufwerks.
BGI überprüft Festplatten auf Medienfehler. Es wird sichergestellt, dass die verteilten Datensegmente auf allen Festplatten eines Arrays gleich sind. Der Standard- und gleichzeitig empfohlene Wert für die BGI-Priorität ist 30 Prozent. Bevor die Priorität geändert wird, muss BGI abgebrochen werden, ansonsten wirkt sich die Änderung der Priorität nicht auf diesen BGI-Prozess aus.
Patrol-Read untersucht ihr System nach möglichen Festplattenfehlern, die in der Folge zu Ausfällen und den zugehörigen Behebungen führen könnten. Das Ziel ist es, durch Erkennen von Festplattenfehlern bevor es zu Ausfällen kommen kann, das Zerstören von Daten zu verhindern und die Datenintegrität sicherzustellen.
Patrol-Read startet nur, wenn der Controller einen definierten Zeitraum unbeschäftigt und kein anderer Hintergrundprozess aktiv ist. Patrol-Read kann aber weiterlaufen, wenn der Controller stark mit I/O-Aufträgen belastet wird.
Durch die MegaRAID-Software CacheCade Pro 2.0 für Caching beim Lesen und Schreiben entfällt die Notwendigkeit einer manuellen Konfiguration von Hybridarrays, da Daten mit häufigem Zugriff dynamisch und intelligent verwaltet und von HDD-Volumes auf leistungsstärkeren SSD-Cache kopiert werden. Das Kopieren der am häufigsten frequentierten Daten (Hot-Spot-Daten) auf Flash-Cache entlastet das primäre HDD-Array von zeitraubenden Transaktionen, was eine effizientere Festplattennutzung, verringerte Latenzzeiten und höhere Lese- und Schreibgeschwindigkeiten ermöglicht. Dies führt zu deutlichen Verbesserungen der Systemleistung – die zwei- bis zwölffache Leistung von Konfigurationen mit ausschließlich HDDs – bei einer Vielzahl von Anwendungen wie Web, Dateien, OLTP-Datenbanken (Online Transaction Processing), Data-Mining und weitere transaktionsintensive Anwendungen.
Die MegaRAID FastPath-Software liefert eine hochleistungsfähige E/A-Beschleunigung für an eine MegaRaid-Controllerkarte angeschlossene Arrays aus SSDs. Diese erweiterte Softwarelösung ist eine optimierte Version der MegaRAID-Technologie, die in Verbindung mit an SSDs angeschlossenen 6Gb/s MegaRAID SATA+SAS-Controllern das Speichersubsystem und die Gesamtleistung von Anwendungen — insbesondere die, die Belastungsprofile mit hohen wahlfreien Lese-/Schreibvorgängen aufzeigen — deutlich steigert.
Anwendungen, die am meisten von der MegaRAID FastPath-Software mit SSD-Laufwerken profitieren, weisen Belastungsprofile mit kleinen und wahlfreien E/A-Mustern auf, die einen hohen Durchsatz an Transaktionen erfordern, wie beispielsweise OLTP (Online Transaction Processing).