RAID 0: Was steckt hinter dem RAID-Level?

In der Aufzählung der gebräuchlichen RAID-Level hat RAID 0 einen festen Platz – obwohl der Standard streng genommen gar kein Redundant Array of Independent Disks (so lautet die ausgeschriebene Form von RAID) ist. Das Kernprinzip, also die redundante Datenspeicherung, wird bei diesem Typ aneinandergekoppelter Festplatten nämlich gar nicht umgesetzt. In einem RAID-0-Verbund, der sich immer aus mindestens zwei möglichst identischen Speichermedien zusammensetzt, wird ein einzelnes logisches Laufwerk geformt, dessen einziges Ziel die Optimierung von Lese- und Schreibzugriffen ist. Eine erhöhte Datensicherheit wie bei anderen RAID-Leveln ist nicht gegeben.

RAID 0 ist ein standardisiertes RAID-Level, das den Zusammenschluss von zwei oder mehr Festplatten zugunsten einer Performance-Optimierung beschreibt. Zu diesem Zweck werden alle Daten gleichmäßig in „Streifen“ (engl. stripes) bzw. Blöcken auf die teilnehmenden Speichermedien aufgeteilt. Die zugrundeliegende Technik bezeichnet man aus diesem Grund auch als „Striping“. Festplatte 1 erhält beim Schreibvorgang beispielsweise den Datenblock „A1“, während Festplatte 2 zur gleichen Zeit Datenblock „A2“ speichert. Zusammengesetzt ergeben die beiden Blöcke dann Datensatz „A“ bzw. einen Teil dieses Datensatzes (je nach Größe). Wird der Datensatz später angefordert, kann er ebenso parallel gelesen werden, wie er zuvor auf den Festplatten gespeichert wurde.

RAID 0 maximiert mithilfe der Striping-Methode also sowohl die Schreib- als auch die Lesegeschwindigkeit. Fällt allerdings eine Festplatte aus, sind die Daten für gewöhnlich verloren, da die noch intakten Platten nur ihre jeweiligen Stripes gespeichert haben.

Der große Vorteil, den ein RAID-0-Array gegenüber einer einzelnen Festplatte mit sich bringt, ist die Möglichkeit der parallelisierten Datenzugriffe. Der Verbund liefert so nicht nur mehr Bandbreite, sondern erhöht automatisch auch die Zahl der möglichen Ein- und Ausgabe-Operationen pro Sekunde (engl. Input/Output Operations per Second; kurz IOPS). Da SSD-Speicher im RAID-Verbund grundsätzlich an Leistung einbüßen, fällt dieser Vorteil für die neuere Speichergeneration jedoch weg bzw. deutlich schwächer aus. RAID 0 ist daher noch stärker als andere RAID-Typen auf den Einsatz von HDD-Festplatten ausgerichtet.

Der entscheidende Nachteil gegenüber einem einzelnen Speichermedium ist die erhöhte Ausfallwahrscheinlichkeit: Jede Festplatte im Verbund kann aufgrund von Hardware- oder Software-Problemen ausfallen und sorgt damit gleichzeitig für den Ausfall des gesamten Systems. Hier gilt also: Mit steigender Zahl an verknüpften Datenträgern erhöht sich automatisch auch das Risiko eines Totalausfalls.

Dies wird noch dadurch verstärkt, dass ein solches Szenario beinahe ausnahmslos auch mit einem Verlust des Großteils der gespeicherten Daten verbunden ist, wenn man eine separate Backup-Strategie verfolgt. Wie eingangs erwähnt, bietet RAID 0 im Vergleich zu anderen RAIDs keine Redundanz. Einer Rekonstruktion größerer Daten-Stripes, die auf alle RAID-Komponenten aufgeteilt wurden, fehlen nach dem Ausfall folglich die Teile der defekten Platte. Lediglich kleinere Dateien, die auf einzelnen, noch intakten Speichern des RAID 0 liegen, lassen sich noch rekonstruieren.

Aus den zuvor aufgezählten Stärken und Schwächen eines RAID-0-Verbunds geht eindeutig hervor, für welche Art von Projekten sich dieser Speicheransatz eignet: Aneinandergekoppelte HDDs nach RAID 0 liefern hervorragende Performance-Werte, die ihre Einzelleistung deutlich übertreffen. Unkritische Anwendungen wie Software zur Audio- oder Videobearbeitung, bei denen Daten sehr schnell gelesen und geschrieben werden müssen, profitieren hiervon in besonderer Weise. In diesem Fall kann ein RAID-0-System durchaus als eine kostengünstige Alternative zu einer SSD angesehen werden. Ist ein Speicher-Setup für sensible Informationen wie Kundendaten oder private Dateien gefragt, eignet sich das Konzept aufgrund der fehlenden Redundanz nicht.

Der Verzicht auf einen Sicherungsmechanismus ist das Alleinstellungsmerkmal von RAID 0. Alle anderen standardisierten RAID-Level setzen auf Methoden, um Datenverlust vorzubeugen. Einige Ansätze wie RAID 1 oder die Kombination RAID 10 setzen dabei auf eine Spiegelung der Daten: Alle Dateien sind dabei immer auf mindestens zwei verschiedenen Festplatten gespeichert. Andere Modelle wie RAID 5 und RAID 6 greifen auf Paritätsinformationen zurück, die im Zuge des Schreibprozesses generiert werden, um Daten im Falle eines Hardware-Defekts rekonstruieren zu können.