In vielen Computern werden statt einer Festplatte mehrere Laufwerke zu einem einzigen zusammengeschlossen. Ein solcher Verbund wird als RAID (Redundant Array of Independent Disks) bezeichnet und bringt Redundanz und/oder Geschwindigkeitsvorteile mit sich. In der Regel werden solche RAIDs jedoch mit konventionellen Magnetspeicherfestplatten erstellt. Sollen stattdessen moderne SSDs hierfür eingesetzt werden, ergeben sich einige Besonderheiten.
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Ein RAID bindet physikalisch voneinander getrennte Laufwerke zu einer logischen Einheit zusammen. Auf diese Weise können in einem RAID 0 (Striping) die Daten auf mehrere Laufwerke gleichzeitig geschrieben und die Transferraten damit erhöht werden. Stattdessen kann auch auf ein RAID 1 (Mirroring) gesetzt werden, bei dem die Daten mehrfach auf jedes einzelne Laufwerk des RAIDs geschrieben werden und sich damit eine erhebliche Redundanz und damit Datensicherheit im Falle eines Ausfalls ergibt. In einigen Installationen werden diese unterschiedlichen Vorteile der RAIDs auch miteinander kombiniert. Die hier gemachten Überlegungen lassen sich jedoch nicht eins zu eins auf modere SSDs übertragen.
Besonderheiten der Solid State Drives (SSDs)
SSDs basieren nicht auf einem mechanischen Prinzip beim Auslesen und Speichern von Daten, bei dem Lese- und Schreibköpfe über Platter fahren, sondern auf elektrischen Zellen. Diese Technik funktioniert ohne Mechanik und ist vergleichbar mit der Funktionsweise etwa von USB-Sticks oder anderen Flash-Speichern. Der wesentliche Vorteil der SSDs ist dabei in ihrer geringen Zugriffszeit zu sehen.
Während gewöhnliche Magnetspeicherfestplatten zwischen 3 und 4 Millisekunden für den Zugriff auf eine Datei benötigen, erfolgt der Zugriff bei einer SSD in einem Bruchteil dieser Zeit. Dieser Vorteile kann jedoch abgeschwächt werden, wenn die SSDs in einem RAID verbunden werden. Zudem sind SSDs auf eine besondere Organisation der Daten mittels des sogenannten TRIM-Befehls angewiesen, der im RAID nicht mehr zur Verfügung steht.
SSDs im RAID
Wird ein RAID aus mehreren SSDs aufgebaut, ergeben sich im Vergleich zu HDDs einige Besonderheiten. Da im RAID Daten nur ausgelesen werden können, indem Schreib- und Lesezugriffe auf allen Laufwerke gleichzeitig erfolgen, richtet sich die Wartezeit beim Dateizugriff immer nach dem langsamsten Laufwerk. Aus diesem Grund kann der wesentliche Vorteil der SSDs in Hinblick auf die äußerst geringen Zugriffszeiten in einem gewissen Maße verloren gehen. Weiterhin können SSDs im RAID nicht mehr vom TRIM-Befehl profitieren. Dem Laufwerk wird dann nicht mehr vom Betriebssystem mitgeteilt, welche Blöcke im Speicher nicht mehr genutzt und von der SSD nicht mehr weiter vorgehalten zu werden brauchen. Hierdurch wird die allgemeine Arbeitsgeschwindigkeit der SSD und auch deren Lebensdauer verringert, weshalb von SSDs im RAID abgeraten wird.
Häufige Fragen und Antworten
Was ist ein RAID?
Ein RAID bindet physikalisch voneinander getrennte Laufwerke zu einer logischen Einheit zusammen. Dabei werden Daten entweder auf mehrere Laufwerke gleichzeitig geschrieben, um die Transferraten zu erhöhen (RAID 0), oder sie werden mehrfach auf jedes einzelne Laufwerk geschrieben, um eine Redundanz und Datensicherheit zu gewährleisten (RAID 1). Bei einigen RAID-Installationen werden diese Vorteile auch kombiniert. Allerdings gelten diese Überlegungen nicht eins zu eins für SSDs.
Besonderheiten der Solid State Drives (SSDs)
SSDs funktionieren anders als herkömmliche Festplatten, da sie keine mechanischen Komponenten haben. Stattdessen basieren sie auf elektrischen Zellen und arbeiten ähnlich wie USB-Sticks oder Flash-Speicher. Der größte Vorteil von SSDs ist ihre schnelle Zugriffszeit im Vergleich zu herkömmlichen Festplatten. Allerdings können im RAID die Vorteile der SSDs eingeschränkt sein, da die langsamsten Laufwerke die Leistung der anderen bremsen können. Außerdem steht im RAID der TRIM-Befehl nicht zur Verfügung, der für die SSDs wichtig ist.
SSDs im RAID
Bei einem RAID aus mehreren SSDs können einige Besonderheiten auftreten. Da im RAID Schreib- und Lesezugriffe auf allen Laufwerken gleichzeitig erfolgen müssen, richtet sich die Wartezeit immer nach dem langsamsten Laufwerk. Dadurch kann der Vorteil der schnellen Zugriffszeiten der SSDs teilweise verloren gehen. Zudem kann im RAID der TRIM-Befehl nicht genutzt werden, was die Leistung und Lebensdauer der SSDs verringern kann. Aus diesen Gründen wird von der Verwendung von SSDs im RAID abgeraten.