Hardware RAID-systemen zijn nog steeds standaard in de commerciële omgeving voor IT-beveiliging en gegevensbeveiliging, ondanks de bloeiende cloud-opslagoplossingen. In de particuliere omgeving daarentegen wordt een RAID-systeem zelden gebruikt, hoewel moderne besturingssystemen met software RAID al geschikte oplossingen bieden, bijvoorbeeld om de gegevensbeveiliging van belangrijke gegevens zoals foto’s, video’s, afbeeldingen of andere documenten te beschermen tegen gegevensverlies. In het volgende artikel vergelijken we de voordelen maar ook de nadelen van software RAID in plaats van hardware RAID en beantwoorden we de vraag of software RAID voor redundante opslag van gegevens ook geschikt is voor bedrijven. Voor de zeer nieuwsgierigen leggen we ook kort uit hoe je een software RAID instelt onder Windows 10.

1. waar de term RAID voor staat

RAID-systemen worden vaak geassocieerd met de termen “prestaties” en “gegevensbescherming”. In wezen gaat het echter om het verhogen van de maximale gegevensdoorvoer of de uitvalveiligheid van harde schijven door het gebruik van meerdere harde schijven.

RAID is een afkorting voor “Redundant Arrays of Independent Discs” en betekent ruwweg een redundante verzameling van onafhankelijke harde schijven. 2.

2 Deze RAID-niveaus bestaan

Hoe een RAID werkt hangt af van het zogenaamde RAID-niveau, dat de bedrijfsmodus bepaalt en ook een verschillend aantal harde schijven vereist.

• RAID 0 (stripping) combineert meerdere fysieke harde schijven tot één grote, virtuele gegevensdrager. In RAID 0 worden alle gegevensdragers gelijktijdig beschreven, waardoor de lees- en schrijfbelasting over de afzonderlijke harde schijven wordt verdeeld, wat de totale prestatie verhoogt. Aangezien de hele RAID niet meer functioneert als één schijf uitvalt, raden wij deze bedrijfsmodus niet aan.
• In de RAID 1 (mirroring) modus wordt een schijf gespiegeld op één of zelfs meerdere harde schijven. Als een van de schijven in RAID 1 uitvalt, zijn de gegevens nog steeds toegankelijk omdat de andere schijven dan invallen. RAID 1 heeft als nadeel dat slechts de opslagruimte van één harde schijf effectief kan worden gebruikt, terwijl de andere schijven deze 1:1 spiegelen.
• RAID 5, RAID 10 en soortgelijke bedrijfsmodi, sommige met andere namen, verdelen de gegevens over meerdere harde schijven en minimaliseren zo het risico van uitval. Door de pariteitsinformatie over andere schijven te verdelen, kunnen dergelijke RAID-systemen meer totale capaciteit bieden dan RAID 1. Als u bijvoorbeeld een RAID 5 bouwt met 3 schijven van elk 2 TB, is er 4 TB totale capaciteit beschikbaar. De rest wordt gebruikt voor pariteit. RAID 5 of 10 worden vaak gebruikt voor servers of NAS.

Meer informatie over de verschillende bedrijfsmodi vindt u in ons artikel “Meer gegevensbeveiliging met RAID-systemen”.

RAID vervangt geen back-up

Vooral minder ervaren gebruikers hebben de misvatting dat een RAID-systeem met RAID-niveau 1 of hoger een back-up vervangt. Dit is echter niet het geval. In principe worden alle gegevens alleen gespiegeld om de betrouwbaarheid te verhogen in geval van een defect aan een gegevensdrager. Een Raid beschermt niet tegen de typische gevaren zoals

• het per ongeluk verwijderen van bestanden,
• beschadigde bestanden als gevolg van afgebroken schrijfpogingen door software, bijvoorbeeld wanneer het programma crasht,
• opzettelijke verwijdering of versleuteling van bestanden door sabotage of zogenaamde crypto Trojaanse paarden.

In onze artikelen Strategieën ter bescherming tegen Trojaanse paarden als Locky: de juiste back-up! Evenals Back-up maken van gegevens: The Best Backup Strategies for Windows PCs voor meer tips en trucs over het onderwerp back-up.

3 Dit zijn de verschillen tussen hardware RAID en software RAID

Een RAID kan zowel als hardware RAID als software RAID worden gerealiseerd.

3.1 Hardware RAID voor serversystemen in bedrijven

Bij een hardware RAID wordt een speciale RAID-controller gebruikt als een insteekkaart waarop de harde schijven worden aangesloten. De controller zorgt zelf voor de RAID-status en maakt de RAID beschikbaar bij het opstarten. Hij is niet afhankelijk van verdere software voor de werking, hoewel veel fabrikanten beheer- en diagnoseprogramma’s leveren die ook op afstand kunnen worden gecontroleerd en bestuurd voor beheerders in bedrijven. In geval van een schijfstoring zal een hardware RAID normaal blijven werken totdat de defecte schijf is vervangen en zal de redundantie na vervanging automatisch worden hersteld.

.

De hardware RAID wordt ook gekenmerkt door het feit dat de controller zijn eigen controller en cache heeft, waardoor de CPU van het systeem wordt ontlast tijdens de werking. Hiervoor heeft de controller een eigen CPU en cachegeheugen nodig, wat ook de hogere aanschafkosten verklaart.

In plaats van RAID-controllers als insteekkaarten zijn er ook RAID-controllers in een rack-behuizing, speciaal voor serverruimten, die de opslagcapaciteit in een storage area network (SAN) als disk array leveren.

“Nep RAID”: In het lagere prijssegment zijn ook RAID-controllers te vinden, vaak geïmplementeerd op moederborden, die RAID 0, RAID 1 of andere bedrijfsmodi bieden. Dit zijn zogenaamde host RAID-controllers. Zonder aanvullende software, zoals het Intel Rapid Storage Technology RAID-stuurprogramma, kunnen ze slechts beperkt worden gebruikt en belasten ze het systeem evenveel als pure software RAID. Als een kaart moet worden vervangen, kunnen de gegevens op de RAID soms niet meer worden gelezen omdat de verschillende technologieën niet noodzakelijk compatibel zijn met elkaar. Een hardware RAID-controller daarentegen zou ook in een ander moederbord kunnen worden geïnstalleerd.

3.2 Software RAID als vrije toevoeging aan het besturingssysteem

Voor software RAID is geen extra hardware nodig. De RAID-functionaliteit wordt hier puur softwarematig gerealiseerd en er wordt gebruik gemaakt van bestaande harde schijfverbindingen op het moederbord.

Moderne besturingssystemen zoals veel Linux-distributies of Windows 10 vanaf de Pro-editie of Windows Server bieden al RAID-functionaliteit. Sinds vele versies kan Windows via het gegevensdragerbeheer een spiegel voor gegevensdragers aanmaken, en sinds Windows 8 kunnen verdere RAID-niveaus zoals een niveau 5 (pariteit) met opslaglocaties worden ingesteld.

Een software RAID heeft het voordeel dat je nog steeds toegang hebt tot de gegevens als je de hardware verandert. De RAID-technologie zit in het besturingssysteem.

Software RAID heeft echter ook veel nadelen. Ten eerste gebruikt software RAID alleen CPU-kracht en kan het systeem niet ontlasten met een eigen CPU zoals hardware RAID. Anderzijds gebruikt Windows dynamische gegevensdragers voor het spiegelen , die op hun beurt niet zonder problemen door elk ander besturingssysteem kunnen worden gelezen. Een ander nadeel is dat in ieder geval Windows in eerste instantie niet op een software RAID kan worden geïnstalleerd. Hoewel je daarna wel een RAID kunt opzetten en dus ook de systeemschijf kunt spiegelen, heb je bij lange na niet de functionaliteit van een hardware RAID. Als bijvoorbeeld een schijf tijdens het gebruik uitvalt, kan het besturingssysteem vastlopen. Windows start niet automatisch op als de primaire schijf uitvalt. De gebruiker moet dan zelf zorgen voor het opnieuw opstarten van Windows, het oplossen van de spiegeling en het opnieuw instellen. Voor productief gebruik in bedrijven is dit tijdverlies en het kostbare herstel van de RAID-functionaliteit niet echt een optie in vergelijking met hardware RAID.

4. Hoe een software RAID instellen met niveau 1 onder Windows 10?

Onder Windows 10 van de Pro-editie of Windows Server kunt u een mirror (RAID 1) instellen via het schijfbeheer door een tweede harde schijf aan te sluiten en via het contextmenu een mirror voor schijf 1 toe te voegen. U kunt het schijfbeheer bereiken via “Administrative Tools” als zoekterm in het startmenu van Windows 10.

U kunt hier ook afzonderlijke partities spiegelen. Selecteer daarvoor een partitie en roep via het contextmenu de functie “Spiegeling toevoegen” op.

Windows vraagt dan op welke 2e gegevensdrager de spiegeling geplaatst moet worden.

Windows moet vervolgens de schijven omzetten in dynamische schijven, die op hun beurt alleen door Windows kunnen worden gelezen. Andere besturingssystemen kunnen niet overweg met dynamische schijven.

Ten slotte moeten de gegevens op beide gegevensdragers worden gesynchroniseerd, wat enige tijd in beslag neemt.

Als u de systeempartitie hebt gespiegeld, verschijnt er na een herstart een tweede vermelding in de Windows bootmanager, die de secundaire plex wordt genoemd.

U zou nu het besturingssysteem kunnen opstarten vanaf zowel de primaire harde schijf als de gespiegelde schijf. Als de primaire harde schijf echter uitvalt, wordt de bootmanager niet meer gevonden, zodat het ook niet meer mogelijk is om het spiegelsysteem te selecteren.

In dat geval moet u het systeem via de installatieschijf of reparatieschijf van Windows opstarten, de computerreparatieopties starten en in de opties voor probleemoplossing“Ander besturingssysteem” selecteren om de secundaire plex te starten.

Pas dan start een gespiegelde Windows op vanaf de 2e harde schijf. In de laatste stap moet u de spiegeling weer verwijderen via Schijfbeheer en opnieuw instellen als u een vervangende harde schijf heeft aangeschaft voor de defecte schijf.

Windows zelf niet spiegelen

Om de hierboven beschreven redenen raden wij het spiegelen van de systeemgegevensdrager af, omdat het herstellen ervan met veel problemen en moeite gepaard gaat. Het is daarom beter om met gratis image-programma’s een back-up van het besturingssysteem te maken.

5 Onze aanbeveling

Een software RAID is altijd een slecht compromis ten opzichte van een hardware RAID. Vooral als de CPU-prestaties van de server een belangrijke rol spelen, kunt u beter kiezen voor een hardware RAID. IT-beveiliging en gegevensbeveiliging in commerciële omgevingen kunnen faalveiliger worden opgezet en beheerd via speciale hardware RAID-oplossingen.

Voor thuisgebruikers biedt een software RAID de goedkope optie van beveiliging tegen gegevensverlies als gevolg van het falen van een harde schijf met gegevens met een RAID 1 of RAID 5. De extra kosten in verband met extra harde schijfruimte kunnen echter beter worden geïnvesteerd in externe harde schijven en een coherent back-upconcept.

Als gegevens ook centraal in het thuisnetwerk beschikbaar moeten worden gesteld, is een alternatief een NAS, die niet alleen RAID-functionaliteit biedt, maar ook andere diensten zoals back-up, cloudback-up en beschikbaarstelling van allerlei media in het netwerk. De configuratie van dergelijke systemen is eenvoudig in te stellen, zelfs voor minder ervaren gebruikers, via besturingssystemen als Synology Disk Manager.