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Solid-State Drive (SSD)-RAID

Mitarbeiter: Stan Gibilisco

Raids aus Solid-State Drives (SSDs) sind eine Strategie zur Performance-Verbesserung über das Aufteilen von Daten und deren Aufbewahrung auf mehreren Solid State Drives. Dazu wird eine Reihe von SSDs auf dieselbe Weise zusammengeschaltet wie früher mechanische Festplatten (HDDs), so dass sie einen redundanten Array voneinander unabhängiger Platten (redundant array of independent disks – RAID) bilden. Betriebssysteme behandeln einen RAID als einheitliches großes Speichermedium. Weil aber die Lese- und Schreibvorgänge über mehrere Platten verteilt werden, sind mehrere simultane Inputs und Outputs (I/O) möglich, so dass sich die Performance erhöht.

Ein RAID aus SSDs verringert die Gefahr von Daten-Verlusten, bietet höheren Durchsatz und verbesserte Fehlertoleranz als Einzel-SSDs. Das Fehlen beweglicher Teile wiederum verringert die Zugriffszeit, senkt die Betriebstemperatur und bietet eine bessere I/O-Performance als mechanische Festplatten. Für die bestmögliche Performance von SSD-RAIDs muss jedoch auch auf die optimale Kombination von Mikroprozessor, Cache, Software- und Hardware-Ressourcen geachtet werden. Wenn all diese Faktoren gut zusammenpassen, kann ein SSD-RAID deutlich bessere Performance bringen als ein Festplatten-RAID mit der gleichen Kapazität. Bei fehlender Abstimmung der eingesetzten Technologien jedoch kann die Performance gegenüber Festplatten nicht zunehmen oder sogar nachlassen.

Im besten Fall ist die I/O-Performance eines SSD-RAIDs mehr als 100-mal so gut wie die eines RAID mit mechanischen Laufwerken – auf diesen Wert kam Samsung beim Vergleich von SSDs und HDDs mit 15.000 Umdrehungen pro Minute. Meistens sollte sich zumindest eine Verbesserung der I/O-Performance um den Faktor 10 erreichen lassen.

Ein typisches SSD hat einen Strombedarf von zwei Watt, während eine vergleichbare Festplatte zehn Watt benötigt. Beim Einsatz einer großen Zahl von Platten können deshalb Einsparungen beim Stromverbrauch die langfristigen Betriebskosten eines SSD-RAID gegenüber der mechanischen Variante deutlich verringern. In großen Rechenzentren kann die höhere Effizienz von SSDs zugleich die Kosten der Kühlung sinken lassen, durch einfachere Systeme ebenso wie durch niedrigere Stromkosten.

Wie jede neu aufkommende Technologie haben auch SSD-RAIDs ihre Grenzen und Schwächen. Am bedeutendsten ist der höhere Preis pro Gigabyte Speicher-Kapazität. Zudem können Solid-State-Speichermedien nur eine begrenzte Anzahl von Schreibzyklen erledigen, bevor sie instabil werden und ersetzt werden müssen. Die Lebensdauer der besten ist zwar mit der von mechanischen Festplatten vergleichbar, doch die Kosten für den SSD-Austausch sind bei gleicher Kapazität deutlich höher.

Diese Definition wurde zuletzt im Januar 2012 aktualisiert

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