RAID-Konfigurationen für Daten-Wiederherstellung in SQL-Server

RAID-Systeme sind für die Daten-Sicherheit elementar. Der richtige Einsatz der unterschiedlichen RAID-Konfigurationen ist nicht immer einfach.

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RAID

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Mit fortschrittlicher Hardware bekommen Unternehmen immer mehr Möglichkeiten, dafür zu sorgen, dass ihre Systeme online bleiben. Beispiele dafür sind mehrfache Stromversorgungen, mehrfache Netzwerk-Karten, mehrfache Prozessoren, mehrfache Controller, Hot-Swap-Memory, Hot-Swap-Platten, Hot-Swap-Prozessoren, Cluster, redundante Systeme für Platten-Storage, Failover-Standorte und mehrere verschiedene RAID-Levels für Redundanz. Wie kann Ihr Datenbank-Server bei so vielen Vorkehrungen immer noch ausfallen? Das ist eine gute Frage, doch selbst mit den besten Maßnahmen lassen sich Ausfälle nicht vollkommen verhindern.

Aus einfacher Sicht ist es schon einmal so, dass nicht jeder alle der oben genannten Technologien einsetzt. Aus der Sicht von Hardware-Redundanz sieht es so aus, dass zwar die meisten Server mehrfache Stromversorgungen und Netzwerk-Karten haben, aber nicht auch alle anderen Komponenten doppelt. Die nächste Verteidigungslinie bildet dann meist die RAID-Konfiguration. In Servern der unteren bis mittleren Klassen gibt es üblicherweise eine Controller-Karte mit einer bestimmten RAID-Konfiguration. Im Datenbank-Bereich sind die meisten Server wahrscheinlich auf RAID-1, RAID-5, RAID-10 oder eine Kombination davon ausgelegt.

RAID richtig verstehen

Die einzelnen Stufen von RAIDs (Redundant Arrays of Independent Disks) gibt es in vielen Variationen. Die verbreitetsten davon sind:

  • RAID-0 – Striping
  • RAID-1 – Spiegeln
  • RAID-5 – verteilte Parity
  • RAID-10 – Striping und Spiegeln.

Es gibt noch viele weitere RAID-Konfigurationen, manche davon praktisch, manche weniger, und manche gibt es nur in den Produkten bestimmter Anbieter. Mehr über die unterschiedlichen RAID-Levels können Sie hier erfahren.

  • RAID-0: Dieser RAID-Level bietet aus Schreib-Sicht den höchsten Durchsatz, hat aber keine eingebaute Redundanz. Weil Ihre Backup-Dateien Ihre letzte Verteidigungslinie darstellen, würde ich diese Option in diesem Zusammenhang nicht empfehlen.
  • RAID-1: Dieser Level bietet ebenfalls an hohes Maß an I/O-Durchsatz und dazu redundante Kopien. Der Nachteil: Die Größe einer Daten-Partition mit RAID-1 ist durch die Größe Ihrer physischen Festplatte begrenzt. Eine Lösung wäre hier, Ihre Backup-Datei auf mehrere RAID-1-Arrays zu schreiben, die voneinander unabhängig sind. Um den I/O-Durchsatz weiter zu erhöhen, ist der Einsatz mehrerer Controller oder Kanäle denkbar.
  • RAID-5: Bei RAID-5 werden Schreib-Vorgänge etwas gebremst, weil dabei die Parität überprüft werden muss. Wenn Sie nach schnelleren Backup-Möglichkeiten suchen, ist dieser RAID-Level nicht sinnvoll für Sie.
  • RAID-10: RAID-10 vereint die Vorteile von RAID-0 und RAID-1 – mit dem Nachteil, dass die Implementierung sehr teuer wird. Jedoch sollte Ihr I/O-Durchsatz damit sehr hoch sein. Weil RAID-10 alle Laufwerke im Array gleichermaßen nutzt, sind die I/O-Raten umso höher, je mehr einzelne Laufwerke dazugehören.

Auswahl einer RAID-Konfiguration

Bei der Einrichtung von SQL Server wird nicht überprüft, welche RAID-Konfiguration aktuell verwendet wird, und es gibt auch keine Empfehlungen dazu. In der Literatur ist meist nur der Hinweis zu finden, dass irgendeine Art von Platten-Redundanz ratsam ist. Wie genau sie realisiert wird, muss der Server- oder Datenbank-Administrator aber selbst herausfinden,

In der guten, alten Zeit, als Festplatten noch klein und die RAID-Technologie nicht weit fortgeschritten war, gab es ein einfaches Verfahren für hohen Durchsatz: Man nahm so viele Einzelplatten wie möglich, um die I/O-Vorgänge über all diese Festplatten verteilen zu können. So ist es auch heute noch. Doch schnellere Laufwerke, schnellere Controller und mehr Kapazität sorgen dafür, dass die Konfigurationen inzwischen deutlich weniger komplex sind. Zudem gibt es einen klaren Trend zu zentralisierten Storage-Systemen. Damit liegt die Einrichtung und Wartung von RAID-Konfigurationen zunehmend in der Hand des Storage-Administrators, nicht mehr beim Datenbank-Administrator.

Was ist aus Recovery-Sicht zu tun?

Wie oben erwähnt, weiß SQL Server nicht, welche Art von RAID Ihr System verwendet. Damit macht es aus Recovery-Sicht zunächst einmal keinen Unterschied, ob Sie eine Datenbank auf einem Array nach RAID-0, 1, 5 oder 10 wiederherstellen. Was Sie aber sehr wohl bemerken dürften, sind Unterschiede beim Zeitaufwand. Die Schreib-Geschwindigkeit hängt wie erwähnt von der RAID-Konfiguration ab. Aus der Sicht eines Datenbank-Administrators gibt es zu diesem Thema nicht viel mehr zu sagen.

Der Vorteil einer RAID-Konfiguration mit Redundanz liegt aber darin, dass sich damit möglicherweise eine Wiederherstellung Ihrer Datenbank vermeiden lässt. Wenn Sie für den Fall von Problemen im laufenden Betrieb austauschbare Laufwerke oder Reserve-Laufwerke verwenden, müsste Ihr System das Array wieder aufbauen können, während die Datenbank online bleibt. Dadurch wird die Gefahr von Datenverlusten verringert. Trotzdem bleibt es wichtig, Backups Ihrer Datenbank vorzunehmen, denn Sie wissen ja nicht, ob nicht der gesamte RAID-Array, der Server oder Ihr Rechenzentrum ausfällt.

Zusammenfassung

SQL Server gibt keine Empfehlungen für die verwendete RAID-Konfiguration und interessiert sich auch nicht wirklich dafür. Trotzdem werden Sie Vorkehrungen für einen Platten-Ausfall treffen wollen. Wählen Sie eine RAID-Konfiguration, die Datensicherheit bietet. Achten Sie aber auch darauf, dass Sie für den Fall von Komplett-Ausfällen einen Backup-Prozess eingeführt haben. Angesichts der immer neuen Fortschritte bei Hardware und redundanten Komponenten könnte man auf die Idee kommen, auf Backups einfach zu verzichten. Das ist wahrscheinlich zu großen Teilen sogar richtig. Trotzdem wollen Sie im Fall einer größeren Katastrophe bestimmt nicht ganz ohne Backups dastehen.

ÜBER DEN AUTOR:

Greg Robidaux ist President und Gründer von Edgewood Solutions LLC, einer Technologiefirma mit Dienstleistungen und Lösungen für Microsoft SQL Server. Er hat viele Artikel zu diesem Thema geschrieben und Vorträge vor regionalen Nutzergruppen von SQL Server sowie bei landesweiten Veranstaltungen gehalten.

Artikel wurde zuletzt im Januar 2007 aktualisiert

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