Unterschiede zwischen Hardware RAID und Linux Software RAID

Für Linux Server stellt sich häufig die Frage, ob ein Hardware RAID Controller oder Linux Software RAID für das Speichersubsystem zum Einsatz kommen soll. Dieser Artikel zeigt die Unterschiede zwischen Hardware RAID und Linux Software RAID.

Vergleichstabelle

	HW RAID	SW RAID
Controller	HW RAID Controller (z.B. Adaptec oder Avago MegaRAID (vormals LSI))	SATA Ports des Chipset oder SAS HBA (z.B. Avago HBAs (vormals LSI))
Aufbau
RAID-Berechnungen	in HW-RAID-Chip	in CPU
schreiben	Schreibzugriffe werden im Cache des RAID Controllers zwischengespeichert. Das Betriebssystem bekommt in diesem Moment das write acknowledge zurück. Anschließend werden die Daten auf HDD/SDD geschrieben. Hinweis: Der Cache muss durch BBU, Adaptec ZMCP oder LSI CacheVault geschützt werden.	Schreibzugriffe erfolgen direkt auf HDD/SDD. Bei RAID 5 und RAID 6 kommt es bei Schreibzugriffen, die nicht über den ganzen Stripe gehen, zum write penalty Zur Vermeidung des write penalty ist RAID 10 empfehlenswert. Hinweis: Beim Einsatz von HDDs müssen deren Caches deaktiviert werden, damit es bei einem Stromausfall zu keinem Datenverlust kommt (siehe Linux Software RAID#Festplatten Cache deaktivieren). Dies führt zu einer verminderten Schreib-Performance. Idealer ist hier der Einsatz von Enterprise SSDs mit Power-Loss-Protection, da deren Caches aktiviert bleiben können.
lesen	meist direkt von HDD/SSD Anmerkung: RAID Cache Hits sind selten, da die typische Cachegröße von 1 GB im Vergleich zur Datenmenge des gesamten RAID Sets klein ist; außerdem ist der Linux Page Cache (ungenutzter RAM, der zum Cachen von Leseoparationen verwendet wird) ebenfalls meist größer als 1 GB.	direkt von HDD/SSD
unterstützte Betriebsysteme	Abhängig von RAID Controller, meist eine umfangreiche Liste an Betriebssystemen: Linux Windows VMware ...	Linux
SSD Unterstützung	SSDs werden unterstützt Ältere RAID Controller sind nicht auf die große mögliche Anzahl von I/O Operationen (IOPS) von SSDs optimiert. LSI empfiehlt: LSI FastPath Controller mit dual-core Prozessor (z.B. LSI 9271) Write Through Caching (Write Cache deaktiviert) Deadline I/O Scheduler weitere Empfehlungen siehe SSD RAID mit LSI RAID Controllern	SSDs werden unterstützt
Booten vom RAID	Booten von jedem RAID Level möglich	Der Bootloader GRUB2 unterstützt Linux Software RAID (mdraid) und auch LVM. Hier gilt nur die Einschränkung, dass der GRUB Environment Block dann nicht verwendet werden kann. Bei UEFI Boot von einem RAID1 muss nach Updates von grub-efi-amd64 der Booteintrag für die zweite HDD/SSD wiederhergestellt werden.

Einzelnachweise

Autor: Werner Fischer Werner Fischer arbeitet im Product Management Team von Thomas-Krenn. Er evaluiert dabei neueste Technologien und teilt sein Wissen in Fachartikeln, bei Konferenzen und im Thomas-Krenn Wiki. Bereits 2005 - ein Jahr nach seinem Abschluss des Studiums zu Computer- und Mediensicherheit an der FH Hagenberg - heuerte er beim bayerischen Server-Hersteller an. Als Öffi-Fan nutzt er gerne Bus & Bahn und genießt seinen morgendlichen Spaziergang ins Büro.