5.6. Fortgeschrittene Speicher-Technologien

Auch wenn alles in diesem Kapitel soweit nur für einzelne Festplatten, die direkt mit einem System verbunden sind, beschrieben wurde, gibt es weitere, fortgeschrittene Optionen, die Sie untersuchen können. Die folgenden Abschnitte beschreiben einige der üblicheren Vorgehensweisen zur Erweiterung Ihrer Massenspeicher-Optionen.

5.6.1. Netzwerk-zugänglicher Speicher

Die Kombination von Netzwerk und Massenspeichergerät kann in wesentlich höherer Flexibilität für Systemadministratoren resultieren. Es gibt zwei eventuelle Vorteile, die diese Art der Konfiguration mit sich bringt:

Speicher kann durch den Einsatz von Hochleistungs-Servern mit Hochgeschwindigkeits-Netzwerkverbindungen und großer Menge schnellem Speicher zusammengelegt werden. Mit der richtigen Konfiguration ist es möglich, Speicherzugang mit Geschwindigkeiten, die mit lokal-verbundenem Speicher verglichen werden können, zu erreichen. Desweiteren ermöglicht die gemeinsame Verwendung solch einer Konfiguration Kosteneinsparungen, da die Ausgaben für zentralisierten, gemeinsam verwendeten Speicher höchstwahrscheinlich geringer sind, als Speicher für jeden einzelnen Client. Zusätzlich dazu wird freier Speicherplatz zentral verwaltet, anstatt dass dieser über viele Clients verteilt ist (und daher nicht weitläufig verwendet werden kann).

Zentralisierte Speicher-Server können auch viele Verwaltungsaufgaben erleichtern. So ist zum Beispiel die Überwachung des freien Speicherplatzes wesentlich einfacher, wenn sich der zu überwachende Speicher auf einem zentralisierten Speicher-Server befindet. Auch Backups können unter diesem Umstand stark vereinfacht werden. Es gibt die Möglichkeit netzwerkfähiger Backups für mehrere Clients, wobei dies jedoch mehr Arbeit in der Konfiguration und Verwaltung bedeutet.

Es gibt eine Reihe von verschiedenen Netzwerk-Speichertechnologien. Die entsprechende Auswahl kann sich daher schwierig gestalten. Fast jedes heute erhältliche Betriebsystem enthält eine Vorrichtung für das Zugreifen auf Netzwerk-zugänglichen Speicher, wobei die verschiedenen Technologien jedoch untereinander nicht kompatibel sind. Was ist nun die beste Vorgehensweise bei der Entscheidung welche der Technologien letztendlich eingesetzt werden soll?

Für gewöhnlich erhalten Sie die besten Resultate, wenn Sie die eingebauten Leistungsfähigkeiten des Clients diese Frage entscheiden zu lassen. Hierfür gibt eine Reihe von Gründen:

Denken Sie daran, dass sich alle Client-bezogenen Probleme relativ zu der Anzahl der Clients in Ihrem Unternehmen vergrößern. In dem Sie die integrierten Fähigkeiten der Clients nutzen, müssen Sie keine zusätzliche Software auf jedem Client installieren (und somit entstehen auch keinerlei Kosten in Zusammenhang mit Software-Beschaffung).

Es gibt jedoch einen Nachteil. Dies bedeutet, dass die Serverumgebung in der Lage sein muss, gute Unterstützung für die von den Clients benötigten Netzwerk-zugänglichen Speicher-Technologien zu bieten. In Fällen wo der Server und Client-Betriebssysteme ein und dasselbe sind, gibt es normalerweise keine Probleme. Ansonsten müssen Sie Zeit und Mühe investieren, damit der Server die Sprache des Clients "spricht". Diese gegenseitige Abstimmung ist häufig jedoch mehr als gerechtfertigt.

5.6.2. RAID-basierter Speicher

Eine Fertigkeit, die ein Systemadministrator kultivieren sollte, ist die Fähigkeit komplexe Systemkonfigurationen zu betrachten und dabei die jeweils inhärenten Unzulänglichkeiten und Mängel der jeweiligen Konfiguration feststellen zu können. Während dies ein auf den ersten Blick eher deprimierender Standpunkt zu sein scheint, kann es doch eine gute Art und Weise darstellen, hinter die Fassade der neuen, glänzenden Verpackungen zu schauen und sich vorzustellen, dass an irgendeiner zukünftigen Samstag Nacht die komplette Produktion zusammenbricht, aufgrund eines Fehlers, der einfach durch ein wenig vorausschauendes Planen hätte vermieden werden können.

Mit diesen Informationen im Hinterkopf lassen Sie uns nun unser Wissen über Festplatten-basierten Speicher anwenden und sehen, ob wir feststellen können, auf welche Arten Festplatten Probleme bereiten können. Denken Sie zuallererst an einen gänzlichen Hardwareausfall:

Eine Festplatte mit vier Partitionen bricht vollständig zusammen: was passiert mit den Daten auf diesen Partitionen?

Daten sind unmittelbar nicht mehr verfügbar (zumindest bis die ausgefallene Einheit ersetzt und die Daten von einem Backup wiederhergestellt wurden).

Eine Festplatte mit einer einzigen Partition hat ihre Leistungsgrenzen aufgrund massiver I/O-Lasten erreicht: was passiert mit Applikationen, die auf die Daten auf dieser Partition zugreifen müssen?

Die Applikationen werden langsamer, da die Festplatte Lese- und Schreibvorgänge nicht schneller bearbeiten kann.

Sie haben eine große Datei, die langsam wächst. Demnächst wird diese größer sein als die größte Festplatte in Ihrem System. Was passiert dann?

Die Festplatte füllt sich, die Datei kann nicht weiter wachsen und die damit verbundenen Applikationen können nicht weiterlaufen.

Nur eines dieser Probleme kann ein Datenzentrum zum Stillstand bringen. Systemadministratoren begegnen diesen Problemen jedoch auf nahezu täglicher Basis. Was kann getan werden?

Glücklicherweise gibt es eine Technologie, die auf jedes dieser Probleme eingeht. Die Bezeichnung für diese Technologie ist RAID.

5.6.2.1. Grundkonzepte

RAID ist ein Akronym für Redundant Array of Independent Disks[1]. Wie der Name impliziert ist RAID eine Methode, mehrere Festplatten als eine Festplatte verhalten zu lassen.

RAID-Technologien wurden zuerst von Wissenschaftlern an der Berkeley Universität von Kalifornien Mitte der 80er Jahre entwickelt. Damals gab es einen großen Preisunterschied zwischen den Hochleistungs-Festplatten der damaligen großen Computersysteme und den kleineren Festplatten, die von der noch jungen PC-Industrie verwendet wurden. RAID wurde als eine Methode angesehen, mehrere kostengünstige Festplatten an Stelle einer hochpreisigen Einheit einzusetzen.

Wichtiger noch, RAID Arrays können auf verschiedene Weise zusammengesetzt werden, was zu verschiedenen Charakteristika, abhängig von der endgültigen Konfiguration, führt. Lassen Sie uns nun einen genaueren Blick auf die verschiedenen Konfigurationen (auch bekannt als RAID-Levels) werfen.

5.6.2.1.1. RAID-Levels

Die Berkeley-Wissenschaftler definierten ursprünglich fünf verschiedene RAID-Level und nummerierten diese von "1" bis "5". Mit der Zeit wurden zusätzliche RAID-Level von anderen Forschern und Mitgliedern der Speicherindustrie definiert. Nicht alle RAID-Level waren gleich nützlich; einige waren nur für Forschungszwecke sinnvoll und andere konnten vom ökonomischen Standpunkt aus nicht implementiert werden.

Zum Schluss gab es drei RAID-Level, die weitverbreitete Anwendung fanden:

  • Level 0

  • Level 1

  • Level 5

In den folgenden Abschnitten werden diese Level im Detail beschrieben.

5.6.2.1.1.1. RAID 0

Die Festplattenkonfiguration, die als RAID-Level 0 bekannt ist, ist leicht irreführend, da dieser Level als einziger RAID-Level gar keine Redundanz verwendet. Auch wenn RAID 0 keine Vorteile vom Blickpunkt der Verlässlichkeit besitzt, hat es doch andere Vorteile.

Ein RAID 0 Array besteht aus zwei oder mehr Festplatten. Die verfügbare Speicherkapazität ist aufgeteilt in Chunks, die ein Vielfaches der nativen Blockgröße der Festplatte darstellen. Daten, die auf dieses Array geschrieben werden, werden Chunk für Chunk auf jede Festplatte im Array geschrieben. Die Chunks können als Streifen (Stripes) über jede Festplatte im Array betrachtet werden; daher der andere Name für RAID 0: Striping.

Wenn zum Beispiel 12KB Daten mit einem zwei-Festplatten Array und einer 4KB Chunk-Größe auf das Array geschrieben werden, werden diese Daten in jeweils drei 4KB Chunks auf die folgenden Festplatten geschrieben:

  • Die ersten 4KB werden auf die erste Festplatte, in den ersten Chunk geschrieben

  • Die zweiten 4KB werden auf die zweite Festplatte, in den ersten Chunk geschrieben

  • Die dritten 4KB werden auf die erste Festplatte, in den zweiten Chunk geschrieben

Im Vergleich zu einer einzigen Festplatte umfassen die Vorteile von RAID 0 folgende:

  • Größere Gesamtgröße — RAID 0 Arrays können so konstruiert werden, dass diese größer sind, als eine einzige Festplatte, was das Speichern von größeren Datendateien ermöglicht

  • Bessere Lese-/Schreib-Performance — Die I/O-Last auf einem RAID 0 Array wird gleichmäßig über alle Festplatten im Array verteilt (davon ausgehend, dass alle I/O sich nicht auf einen einzigen Chunk konzentrieren)

  • Kein verschwendeter Speicherplatz — Der gesamte verfügbare Speicher auf allen Festplatten im Array kann für das Speichern von Daten verwendet werden

Im Vergleich zu einer einzigen Festplatte hat RAID 0 folgende Nachteile:

  • Geringere Verlässlichkeit — Jede Festplatte in einem RAID 0 Array muss funktionieren, damit das Array verfügbar ist; ein Ausfall einer Festplatte in einem RAID 0 Array mit N Festplatten hat zur Folge, dass 1/Ntel aller Daten nicht zur Verfügung steht, was das Array nutzlos macht

TippTipp
 

Wenn Sie Probleme haben, die verschiedenen RAID-Level zu unterscheiden, denken Sie daran, dass RAID 0 Null Prozent Redundanz hat.

5.6.2.1.1.2. RAID 1

RAID 1 verwendet zwei ( auch wenn einige Implementierungen mehr unterstützen) identische Festplatten. Alle Daten werden auf zwei Festplatten geschrieben, die so zu einem Spiegelbild von sich selbst werden. Aus diesem Grund wird RAID 1 häufig auch als Mirroring bezeichnet.

Sobald Daten auf ein RAID 1 Array geschrieben werden, müssen zwei physikalische Schreibvorgänge stattfinden: einer für die erste und einer für die zweite Festplatte. Das Lesen von Daten findet im Gegensatz dazu nur einmal statt und jede der Festplatten im Array kann dazu verwendet werden.

Im Vergleich zu einer einzigen Festplatte hat eine RAID 1 Array folgende Vorteile:

  • Verbesserte Redundanz —Auch wenn eine Festplatte im Array vollständig ausfällt, können die Daten weiterhin abgerufen werden

  • Verbesserte Lese-Performance — Sind beide Festplatten funktionsfähig, können Lesevorgänge gleichmäßig aufgeteilt werden, was die I/O-Last reduziert

Im Vergleich zu einer einzigen Festplatte hat ein RAID 1 Array folgende Nachteile:

  • Die maximale Array-Größe ist beschränkt auf die Größe der größten Festplatte.

  • Reduzierte Schreib-Performance — Da beide Festplatten aktuell gehalten werden müssen, müssen alle Schreib-I/Os auf beiden Festplatten durchgeführt werden, was den gesamten Vorgang des Schreibens der Daten verlangsamt

  • Höhere Kosten — Da eine gesamte Festplatte für Redundanz bereitsteht, sind die Kosten für ein RAID 1 Array mindestens doppelt so hoch wie die für eine einzelne Festplatte

TippTipp
 

Wenn Sie Probleme haben, die verschiedenen RAID-Level zu unterscheiden, denken Sie daran, dass RAID 1 einhundert Prozent Redundanz besitzt.

5.6.2.1.1.3. RAID 5

RAID 5 versucht die Vorteile von RAID 0 und RAID 1 zu kombinieren und deren Nachteile zu minimieren.

Wie RAID 0 besteht auch RAID 5 aus mehreren Festplatten, die jeweils in Chunks unterteilt sind. Dies ermöglicht einem RAID 5 Array, größer zu sein als eine einzelne Festplatte, Wie RAID 1 Arrays verwendet ein RAID 5 Array einigen Festplattenplatz auf redundante Weise, was die Zuverlässigkeit verbessert.

Die Funktionsweise von RAID 5 unterscheidet sich jedoch von RAID 0 oder 1.

Ein RAID 5 Array muss aus mindestens drei identischen Festplatten bestehen (es können jedoch mehr Festplatten verwendet werden). Jede Festplatte ist in Chunks unterteilt und Daten werden der Reihe nach auf diese Chunks geschrieben. Nicht jeder Chunk ist jedoch auf die Speicherung von Daten wie in RAID 0 ausgelegt. Stattdessen wird in einem Array mit n Festplatten jeder nte Chunk für die Parität verwendet.

Chunks, die eine Parität enthalten, ermöglichen das Wiederherstellen von Daten, falls eine Festplatte im Array ausfällt. Die Parität im Chunk x wird durch eine mathematische Kombination aller Daten in jedem Chunk x auf allen Festplatten im Array errechnet. Werden Daten in einem Chunk aktualisiert, muss der entsprechende Paritätsblock ebenfalls neu kalkuliert und aktualisiert werden.

Dies bedeutet, dass jedes Mal, wenn Daten auf das Array geschrieben werden, auf mindestens zwei Festplatten geschrieben wird: die Festplatte, die die Daten hält und die Festplatte, die den Paritätsblock enthält.

Ein Punkt, den Sie dabei im Auge behalten sollten, ist die Tatsache, dass die Paritätsblöcke sich nicht auf eine bestimmte Festplatte im Array konzentrieren. Stattdessen sind diese über alle Festplatten verteilt. Auch wenn es möglich ist, eine bestimmte Festplatte für die Parität zu reservieren (dies wird als RAID-Level 4 bezeichnet), bedeutet das kontinuierliche Aktualisieren der Parität, indem Daten auf das Array geschrieben werden, dass die Paritäten-Festplatte zu einem Performance-Engpass wird. Indem die Paritäts-Informationen gleichmäßig über das Array verteilt werden, wird dieser Einfluss verringert.

Die Auswirkung der Parität auf die Gesamt-Speicherkapazität des Arrays sollte dabei nicht außer Acht gelassen werden. Auch wenn die Paritäts-Informationen gleichmäßig über die Festplatten im Array verteilt werden, so wird die Größe des verfügbaren Speichers um die Größe einer Festplatte reduziert.

Im Vergleich zu einer einzigen Festplatte hat ein RAID 5 Array folgende Vorteile:

  • Verbesserte Redundanz — Wenn eine Festplatte im Array ausfällt, können die Paritäts-Informationen zur Wiederherstellung der fehlenden Datenblöcke (Chunks) verwendet werden und dies während das Array weiterhin verwendet werden kann[2]

  • Verbesserte Lese-Performance — Dadurch, dass Daten wie im RAID 0 über die Festplatten im Array verteilt werden, wird die Lese-I/O-Aktivität gleichmäßig über die Festplatten verteilt

  • Relativ gute Kosteneffizienz — Für ein RAID 5 Array mitn Festplatten wird nur 1/ntel des Gesamtspeichers der Redundanz gewidmet

Im Vergleich zu einer einzigen Festplatte hat ein RAID 5 Array folgende Nachteile:

  • Verringerte Schreib-Performance — da das Schreiben auf das Array eigentlich zwei Schreibvorgänge auf die physikalischen Festplatten erfordert (einen für die Daten und einen für die Parität) ist die Schreib-Leistung schlechter als bei einer einzigen Festplatte[3]

5.6.2.1.1.4. Nested RAID-Level ('Zusammengesetzte' RAID-Level)

Wie bereits klar aus der Diskussion über die verschiedenen RAID-Level hervorgehen sollte, hat jedes Level bestimmte Stärken und Schwächen. Nicht lange nach dem erstmaligen Einsatz der RAID-basierten Speicher fragte man sich, ob die verschiedenen RAID-Level nicht irgendwie kombiniert werden könnten, um so Arrays mit allen Stärken und ohne die Schwächen der originalen Level zu erhalten.

Was zum Beispiel, wenn die Festplatten in einem RAID 0 Array eigentlich RAID 1 Arrays wären? Dies würde die Vorteile der RAID 0 Geschwindigkeit mit der Verlässlichkeit von RAID 1 vereinen.

Und dies ist genau das, was machbar ist. Hier die häufigsten Nested RAID-Level:

  • RAID 1+0

  • RAID 5+0

  • RAID 5+1

Da Nested RAID in spezialisierteren Umgebungen eingesetzt wird, werden wir hier nicht näher ins Detail gehen. Es gibt jedoch zwei Punkte, die bei Nested RAID zu beachten sind:

  • Reihenfolge ist wichtig — Die Reihenfolge, in der RAID-Level 'vernestet' werden hat einen großen Einfluss auf die Verlässlichkeit. Mit anderen Worten: RAID 1+0 und RAID 0+1 sind nicht das selbe.

  • Höhere Kosten — Der Nachteil, den alle nested RAID-Implementierungen gemeinsam haben, sind die Kosten. So besteht z.B. das kleinstmögliche RAID 5+1 Array aus sechs Festplatten (für größere Arrays werden sogar noch mehr Festplatten benötigt).

Da wir nun die Begriffe rund um RAID eingehender betrachtet haben, befassen wir uns nun damit, wie RAID implementiert werden kann.

5.6.2.1.2. RAID-Implementierungen

Aus dem vorherigen Abschnitt wird klar, dass RAID zusätzliche "Intelligenz" über die gewöhnliche I/O-Verarbeitung individueller Festplatten hinauserfordert. Zumindest müssen folgende Aufgaben erfüllt werden:

  • Aufteilen eingehender I/O-Anfragen an die einzelnen Festplatten im Array

  • Für RAID 5 das Errechnen der Parität und das Schreiben auf die entsprechende Festplatte im Array

  • Das Überwachen der einzelnen Festplatten im Array und das Ausführen der angemessenen Maßnahmen, sollte eine Festplatte ausfallen

  • Die Kontrolle der Wiederherstellung einer individuellen Festplatte im Array, wenn diese ersetzt oder repariert wurde

  • Das Bereitstellen von Maßnahmen, die den Administratoren die Wartung des Arrays ermöglichen (Hinzufügen und Löschen von Laufwerken, Wiederherstellung, etc.)

Es gibt zwei hautpsächliche Methoden, die zum Ausführen dieser Aufgaben verwendet werden können. In den nächsten beiden Abschnitten werden diese in größerem Detail beschrieben.

5.6.2.1.2.1. Hardware-RAID

Eine Hardware-RAID Implementierung wird normalerweise durch eine besondere Festplatten-Controller-Karte ausgeführt. Diese Karte führt alle RAID-bezogenen Funktionen aus und kontrolliert die einzelnen Festplatten direkt im Array. Mit dem richtigen Treiber werden die Arrays, die von einer Hardware-RAID-Karte verwaltet werden, dem Host-Betriebssystem so angezeigt, als wären dies reguläre Festplatten.

Die meisten RAID-Controller-Karten arbeiten mit SCSI-Laufwerken, es gibt jedoch auch einige ATA-basierte RAID-Controller. In jedem Fall wird die Verwaltungsoberfläche für gewöhnlich durch eine der drei folgenden Methoden implementiert:

  • Durch spezialisierte Utility-Programme, die als Applikationen unter dem Hostsystem ausgeführt werden und so der Controller-Karte eine Software-Schnittstelle bieten

  • Eine integrierte Schnittstelle, die einen seriellen Port verwendet, auf den über einen Terminal-Emulator zugegriffen wird

  • Eine BIOS-artige Schnittstelle, die nur während dem Booten des Systems zur Verfügung steht

Einige RAID-Controller besitzen mehr als eine administrative Schnittstelle. Aus offensichtlichen Gründen bietet eine Software-Schnittstelle die größte Flexibilität, da administrative Funktionen ermöglicht werden während das Betriebssystem läuft. Wenn Sie jedoch ein Betriebssystem von einem RAID-Controller aus booten, ist die Voraussetzung eine Schnittstelle, die kein laufendes Betriebssystem benötigt.

Da es sehr viele verschiedene RAID-Controller-Karten auf dem Markt gibt, ist es uns nicht möglich, hierbei zu sehr ins Detail zu gehen. Für weitere Informationen sollten Sie sich daher an die Dokumentation des Herstellers halten.

5.6.2.1.2.2. Software-RAID

Software-RAID ist ein RAID System, welches als Kernel- oder Treiber-Software für ein bestimmtes Betriebssystem implementiert wurde. Als solches bietet es größere Flexibilität in Bezug auf Hardware-Support — solange die Hardware auch vom Betriebssystem unterstützt wird, können RAID Arrays konfiguriert und eingesetzt werden. Dies kann die Kosten eines RAID-Einsatzes wesentlich reduzieren, da kein Bedarf für kostenintensive, spezialisierte RAID-Hardware besteht.

Häufig übersteigt die überschüssige CPU-Leistung für Software-RAID-Paritätsberechnungen die Verarbeitungsleistung einer RAID-Controller-Karte. Aus diesem Grund unterstützen einige Software-RAID-Implementierungen eine höhere Performance als Hardware-RAID-Implementierungen.

Software-RAIDs haben jedoch Begrenzungen, die Hardware-RAID nicht besitzen. Die Wichtigste von allen ist die Unterstützung des Bootens von einem anderen Software-RAID Array. In den meisten Fällen können nur RAID 1 Arrays für das Booten verwendet werden, da das BIOS des Computers nicht auf RAID achtet. Da eine einzelne Festplatte von einem RAID 1 Array nicht von einem Nicht-RAID Boot-Gerät unterschieden werden kann, kann das BIOS den Bootprozess erfolgreich starten. Das Betriebssystem kann dann zum Software-RAID-Betrieb wechseln, sobald es Kontrolle über das System erlangt hat.

5.6.3. Logical Volume Management (LVM)

Eine weitere fortgeschrittene Speichertechnologie ist das Logical Volume Management (LVM). Mit LVM können Sie physikalische Massenspeichergeräte als Bausteine auf unterster Stufe behandeln, auf denen verschiedene Speicherkonfigurationen aufgebaut werden. Die jeweilige Leistungsfähigkeit variiert mit der jeweiligen Implementierung, können aber physikalische Speichergruppierung, logische Volumsänderung und Datenmigration beinhalten.

5.6.3.1. Physikalische Speichergruppierung

Auch wenn der Name, der dieser Fähigkeit verliehen wurde, etwas abweichen kann, ist die physikalische Speichergruppierung der Grundbaustein für alle LVM-Implementierungen. Wie der Name besagt, können die physikalischen Massenspeichergeräte so gruppiert werden, dass ein oder mehrere logische Massenspeichergeräte entstehen. Diese logischen Massenspeichergeräte (oder logische Volumen) können eine größere Kapazität besitzen, als irgendwelche der eigentlichen, physikalischen Massenspeichergeräte, die dem zugrunde liegen.

So kann z.B. mit zwei 100GB Festplatten ein 200GB logisches Volumen erstellt werden. Oder es kann ein 150GB und ein 50GB logisches Volumen erstellt werden. Eine Kombination von logischen Volumen bis zur Gesamtkapazität (200GB in diesem Beispiel) ist möglich. Die Möglichkeiten sind nur durch die Anforderungen in Ihrem Unternehmen begrenzt.

Dies ermöglicht einem Systemadministrator, jeden Speicher als Teil eines Pools zu betrachten, der in jeglicher Größe zur Verfügung steht. Zusätzlich dazu können Treiber zu diesem Pool hinzugefügt werden, was dies zu einem einfachen Prozess zur vorausschauenden Verwaltung der Speicheranforderungen Ihrer Benutzer werden lässt.

5.6.3.2. Logisches Volumen in der Größe anpassen

Die Eigenschaft, die die meisten Systemadministratoren an LVM schätzen, ist dessen Möglichkeit Speicher einfach dorthin zu lenken, wo dieser gerade am meisten benötigt wird. In einer Nicht-LVM-Systemkonfiguration führt das Vorhandensein von ungenügend Speicherplatz — bestenfalls — zum Verschieben von Dateien auf ein Gerät mit noch freiem Platz. Häufig bedeutet dies eine Neukonfiguration der Massenspeichergeräte Ihres Systems. Eine Aufgabe, die außerhalb der eigentlichen Geschäftszeiten durchgeführt werden muss.

LVM macht es jedoch möglich, auf einfache Weise die Größe eines logischen Volumens zu erhöhen. Nehmen wir an, dass unser 200GB Speicherpool für das Erstellen eines 150GB logischen Volumens verwendet wurde, wobei die restlichen 50GB als Reserve dienen. Ist das 150GB logische Volumen voll, kann über LVM dessen Größe (z.B. um 10 GB) ohne physikalische Neukonfiguration geändert werden. Anhängig von der Systemumgebung kann dies dynamisch geschehen oder eventuell eine kurze Downtime für die eigentliche Größenänderung in Anspruch nehmen.

5.6.3.3. Datenmigration

Die meisten erfahrenen Systemadministratoren wären von den Fähigkeiten von LVM beeindruckt, würden sich aber folgende Fragen stellen:

Was passiert, wenn eine der Festplatten, aus denen ein logisches Volumen besteht, auszufallen beginnt?

Die gute Nachricht ist, dass die meisten LVM-Implementierungen die Fähigkeit haben, Daten von einer bestimmten physikalischen Festplatte zu migrieren. Damit dies funktioniert, müssen genügend Ressourcen zur Verfügung stehen, um den Verlust der ausfallenden Festplatte auszugleichen. Sobald die Migration abgeschlossen ist, kann die ausgefallene Festplatte ersetzt und wieder in den Speicherpool eingefügt werden.

5.6.3.4. Mit LVM, warum RAID benutzen?

Da LVM einige Fähigkeiten hat, die RAID ähneln (z.B. die Fähigkeit, dynamisch ausgefallene Festplatten zu ersetzen) und außerdem einige Fähigkeiten besitzt, die von den meisten RAID-Implementationen nicht übertroffen werden können (z.B. die Fähigkeit, dynamisch mehr Speicher zu einem zentralen Speicherpool hinzuzufügen), fragen sich viele ob RAID dann immer noch eine wichtige Rolle spielt.

Nichts liegt der Wahrheit ferner. RAID und LVM sind komplementäre Technologien, die zusammen verwendet werden können (ähnlich wie nested RAID-Level) und es daher ermöglichen, das Beste aus beiden herauszuholen.

Fußnoten

[1]

In den Anfängen der RAID-Forschung stand das Akronym für Redundant Array of Inexpensive Disks, über Zeit jedoch wurden die "Standalone" Festplatten, die RAID ersetzen sollte, immer günstiger und machten so den Verweis auf den Preis bedeutungslos.

[2]

Wenn eine Festplatte ausfällt, wird aufgrund des Overhead, der durch das Wiederherstellen fehlender Daten erzeugt wird die I/O-Performance beeinträchtigt.

[3]

Nicht zu vergessen sind die Auswirkungen, die Paritäts-Kalkulationen haben, die für jeden Schreibvorgang benötigt werden. Abhängig von der jeweiligen RAID 5 Implementierung (insbesondere dort im System, wo die Paritäts-Kalkulationen stattfinden), kann jedoch das Ausmaß dieser Auswirkungen von messbar bis hin zu 'nahezu nicht vorhanden' reichen.