انتخاب RAID مناسب

کاربردهای RAID در دنیای واقعی

قبل از انتخاب RAID مناسب در این مقاله از کاوش پردازان برسا به مفهوم RAID می‌پردازیم که مخفف Redundant Array of Independent Disks است و به معنای آرایه افزونگی از دیسک‌های مستقل می‌باشد. این فناوری روشی برای ذخیره‌سازی داده‌ها بر روی چندین هارد دیسک مجزا به منظور افزایش عملکرد، ظرفیت یا قابلیت اطمینان است. آرایه‌های RAID در طیف گسترده‌ای از کاربردها، از رایانه‌های شخصی گرفته تا سرورهای سازمانی بزرگ، استفاده می‌شوند.

انتخاب RAID مناسب|رید کنترلر چیست ؟

یک رید کنترلر، یک کارت یا تراشه است که بین سیستم عامل و درایوهای ذخیره سازی، که معمولا درایوهای دیسک سخت افزاری هستند، ارتباط برقرار می‌کند. رید کنترلر افزونگی داده را فراهم می‌کند یا عملکرد هارد دیسک را بهبود می‌بخشد. اکثر سطوح رید هر دو کار را انجام می‌دهند. رید بر روی SSD ها افزونگی ایجاد می‌کند.

اما عملکرد SSD را بهبود نمی‌بخشد. یعنی باعث افزایش بازده سیستم می‌شود اما کیفیت کار سیستم را بالا نمی‌برد. اما نوع مخصوصی از رید ساخته شد که به طور خاص برای SSD ها هم افزونگی را فراهم می‌کند و هم عملکرد را بهبود می‌بخشد.

کنترل‌کننده‌های RAID با مجازی‌سازی درایوها به گروه‌های مجزا با ویژگی‌های حفاظت از داده و افزونگی خاص کار می‌کنند. رابط جلویی معمولاً از طریق یک آداپتور مبتنی بر میزبان (HBA) با سرور ارتباط برقرار می کند و رابط پشتی با رسانه ذخیره سازی زیربنایی ارتباط برقرار کرده و آن را مدیریت می‌کند. معمولاً این ارتباط از طریق درایوهایی با سرعت بالا مانند: ATA, SAS, SATA, SCSI صورت می‌گیرد.

مزایای رید کنترلر

رید کنترلر یک محافظت کننده از داده‌ها و درایور اساسی برای HDD و SSD و یک درایور عملکرد برای HDD است. مزایای زیادی دارد که عبارتند از:

افزایش عملکرد: با توزیع داده‌ها بر روی چندین دیسک، RAID می‌تواند سرعت خواندن و نوشتن داده‌ها را به طور قابل‌توجهی افزایش دهد.

افزایش ظرفیت: چندین هارد دیسک را می‌توان با هم ترکیب کرد تا یک حجم ذخیره‌سازی بزرگ‌تر ایجاد شود.

رفع خطاهای بوت: معماری رید کنترل مبتنی بر سخت افزار گران تر از ریدکنترلر مبتنی بر نرم افزار است. اما عملکرد سیستم را افزایش می‌دهد و همچنین سیستم را از خطر خطاهای بوت ایمن می‌کند.

ایجاد دسترسی بیشتر: سطوح رید کنترلر بالاتر، به ویژه سطح رید 10، هر سربار سیستم را کنار می‌زند و آن‌ها را برای آرایه های با عملکرد پایین یا متوسط نامناسب می‌کند. این آرایه‌ها بیشترین بهره را از ریدکنترلر برای بهبود عملکرد می‌برند. همچنین از سطح رید 5 و 6 نیز برای بهبود عملکرد بعلاوه‌ی افزونگی بهره می‌برند. در آرایه‌های با کارایی بالاتر نیز، رید 10 عملکرد و افزونگی را افزایش می‌دهد. تمام این بهینگی رید کنترلر در سطوح مختلف در آخر در دسترس بودن بالا را فراهم می‌کند.

 افزایش قابلیت اطمینان: در صورت خرابی یک هارد دیسک، RAID می‌تواند به طور خودکار از داده‌ها در هارد دیسک‌های دیگر بازیابی کند.

سطوح مختلف کنترل کننده ی RAID

سطوح مختلف RAID وجود دارد که هر کدام مجموعه خاص خود از مزایا و معایب را ارائه می‌دهند. برخی از رایج‌ترین سطوح RAID برای انتخاب RAID مناسب عبارتند از:

RAID 0: سطح صفر رید تنها سطح است که افزونگی را ارائه نمی‌دهد، بلکه فقط عملکرد هارد دیسک را افزایش می‌دهد. رید صفر فایل‌ها را تقسیم می‌کند و داده‌ها را در دو یا چند دیسک نواری می‌کند و دیسک‌ها را به عنوان یک پارتیشن واحد در نظر می‌گیرد. از آن جایی که چندین دیسک را به عنوان یک پارتیشن واحد در نظر می‌گیرد، اگر حتی یک درایو از کار بیو‌فتد، فایل‌ها قابل خواندن نیستند.

مورد استفاده: فقط بهبود عملکرد HDD. بدون افزونگی داده .این سطح با اینکه هیچ افزونگی را ارائه نمی‌دهد، اما سریع‌ترین سطح RAID است.

RAID 1: سطح یک رید بر روی دو یا چند پلتفرم کار می‌کند تا افزونگی و شکست داده را فراهم کند. دقیقاً همان اطلاعات را روی هر دیسک می‌خواند و می‌نویسد. اگر دیسک آینه‌ای از کار بیوفتد، فایل به‌طور کامل روی دیسک دیگر وجود دارد. هنگامی که پلتفرم تعمیر یا تعویض می‌شود، سیستم رید به طور خودکار داده‌ها را به درایو جایگزین باز می گرداند. رید 1 همچنین باعث افزایش عملکرد خواندن دیتا می‌شود. به این معنی که داده‌ها بر روی دو هارد دیسک کپی می‌شوند.

RAID 1 سریع و قابل اعتماد است، اما فقط نیمی از فضای ذخیره‌سازی را به عنوان یک آرایه RAID 0 ارائه می‌دهد.
مورد استفاده: افزونگی داده ها و خواندن سریعتر با هزینه کم. این سطح آینه‌سازی دیسک را ارائه می‌دهد،

RAID 5: این سطح از نواربندی بلوک و برابری استفاده می‌کند تا از داده‌ها در برابر خرابی یک هارد دیسک محافظت کند. RAID 5 نسبت به RAID 1 کندتر است، اما از فضای ذخیره‌سازی کارآمدتری استفاده می‌کند.

RAID 6: این سطح شبیه RAID 5 است، اما از دو دیسک برابری برای محافظت بیشتر از داده‌ها در برابر خرابی دو هارد دیسک استفاده می‌کند.

در حالت کلی رید ترکیبی ۵/۶ عملکرد رید صفر را با افزونگی رید یک ترکیب می‌کند. اما به حدود یک سوم ظرفیت قابل استفاده نیاز دارد. رید 5 داده‌ها را در دو یا چند دیسک نواری می‌کند و مقادیر سطح بلوک را برای ایجاد یک بلوک برابر محاسبه می‌کند. این نمونه همان عملکردی است که مانند بک آپ گرفتن به تکثیر فایل‌های حیاتی میپردازد و در ابتدا توضیح دادیم.

رید 5 بلوک‌های برابری اختصاصی را روی هارد دیسک راه راه ذخیره می‌کند. اگر درایو خراب شود، رید 5 از بلوک برابری اختصاصی خود برای بازسازی داده‌ها در فضاهای باقی مانده استفاده می‌کند.

رید 6 نیز مانند رید 5 عمل می‌کند، اما به حداقل چهار دیسک در یک آرایه نیاز دارد، بنابراین می‌تواند یک بلوک برابر اضافی را در هر HDD ذخیره کند. این منجر به یک پیکربندی بسیار در دسترس می‌شود که در آن دو دیسک ممکن است قبل از اینکه حتی آرایه از دسترس خارج شود نیز در دسترس باشند.
مورد استفاده: سرورهای وب، محیط های خواندنی فشرده، سرورهای برنامه، آرایه‌های ذخیره سازی بزرگ.

انواع RAID

RAID نرم‌افزاری در مقابل RAID سخت‌افزاری|انتخاب RAID مناسب

RAID را می‌توان به صورت نرم‌افزاری یا سخت‌افزاری پیاده‌سازی کرد. RAID نرم‌افزاری از پردازنده و حافظه سیستم میزبان برای مدیریت آرایه RAID استفاده می‌کند، در حالی که RAID سخت‌افزاری از یک کنترلر RAID اختصاصی استفاده می‌کند.

RAID نرم‌افزاری به طور کلی ارزان‌تر از RAID سخت‌افزاری است، اما می‌تواند بار پردازشی قابل‌توجهی را بر روی سیستم میزبان ایجاد کند. RAID سخت‌افزاری گران‌تر است، اما عملکرد بهتری ارائه می‌دهد و بار پردازشی کمتری را بر روی سیستم میزبان ایجاد می‌کند.

RAID سخت افزاری

RAID سخت افزاری یک سیستم پردازش سفارشی است که از کنترلرهای مختلف یا کارت‌های RAID برای مدیریت طراحی RAID به صورت مستقل از سیستم عامل استفاده می‌کند. کنترلر RAID قدرت پردازش را از دیسک‌هایی که مدیریت می‌کند، دور نمی‌کند. این کنترلر دیسک‌ها را به گونه‌ای مدیریت می‌کند که فرآیندها برای رایانه میزبان تقریباً شفاف باشند.

RAID سخت افزاری گزینه‌های پیکربندی بیشتری از جمله پیکربندی‌های ترکیبی را ارائه می‌دهد که ممکن است با گزینه‌های خاص سیستم عامل در دسترس نباشد. RAID سخت افزاری به طور کلی گران است و هزینه قابل توجهی به کل سیستم اضافه می‌کند.

RAID نرم افزاری

RAID نرم افزاری نوعی جدیدتر از RAID است که در آن به سخت افزار تخصصی نیاز نیست و در نتیجه، رایانه میزبان مسئولیت مدیریت درایوها را بر عهده دارد. هنگامی که درایوهای ذخیره‌سازی بدون کنترلر RAID به رایانه شخصی یا سرور متصل می‌شوند، پیکربندی RAID توسط نرم افزار داخلی سیستم عامل مدیریت می‌شود که به عنوان یک راه‌اندازی RAID نرم افزاری شناخته می‌شود. RAID نرم افزاری به کاربران امکان می‌دهد

بدون محدودیت توسط کنترلر RAID سخت افزاری، آرایه‌ها را دوباره پیکربندی کنند. هزینه این روش پایین است زیرا نیازی به کنترلر RAID سخت افزاری اضافی نیست. سیستم عامل‌های مختلفی از پیکربندی RAID پشتیبانی می‌کنند، از جمله سیستم عامل‌های اپل، مایکروسافت، توزیع‌های مختلف لینوکس و همچنین OpenBSD، FreeBSD، NetBSD و Solaris Unix.

مطالب مرتبط

RAID چیست و انواع آن کدام است؟

انتخاب RAID مناسب|جدول مقایسه RAID سخت افزاری و نرم افزاری

انتخاب RAID مناسب

بهترین نوع RAID برای یک برنامه خاص به نیازهای خاص آن برنامه بستگی دارد. اگر به عملکرد بالا نیاز دارید، RAID 0 یا RAID 10 (ترکیبی از RAID 0 و RAID 1) ممکن است بهترین انتخاب باشد. اگر به قابلیت اطمینان بالا نیاز دارید، RAID 1 یا RAID 6 ممکن است بهترین انتخاب  RAID مناسب باشد. اگر به ترکیبی از عملکرد و قابلیت اطمینان نیاز دارید، RAID 5 یا RAID 6 (ترکیبی از RAID 5 و RAID 1) ممکن است بهترین انتخاب باشد.

علاوه بر سطح RAID، چندین عامل دیگر نیز وجود دارد که باید هنگام انتخاب آرایه RAID در نظر گرفته شود، مانند:

تعداد هارد دیسک‌ها: تعداد هارد دیسک‌های مورد نیاز به سطح RAID و ظرفیت ذخیره‌سازی مورد نیاز بستگی دارد.

ظرفیت هارد دیسک: ظرفیت هر هارد دیسک در آرایه RAID باید یکسان باشد.

نوع رابط: هارد دیسک‌ها باید از نوع رابط یکسانی استفاده کنند، مانند SATA یا SAS.

کنترلر RAID: اگر از RAID سخت‌افزاری استفاده می‌کنید، باید یک کنترلر RAID سازگار با هارد دیسک‌ها و سیستم عامل خود انتخاب کنید.

سخن پایانی

RAID یک فناوری ذخیره‌سازی قدرتمند است که می‌تواند عملکرد، ظرفیت و قابلیت اطمینان را افزایش دهد. با انتخاب RAID مناسب و سطح پیکربندی ، می‌توانید یک راه‌حل ذخیره‌سازی را برای نیازهای خاص خود ایجاد کنید.

سوالات متداول درباره RAID

1-RAID چیست و چگونه کار می‌کند؟

RAID چندین هارد دیسک را به صورت یک واحد منطقی ترکیب می‌کند. این امر مزایای مختلفی از جمله افزایش عملکرد، قابلیت اطمینان و ظرفیت ذخیره‌سازی را ارائه می‌دهد.

دو روش اصلی برای ترکیب هارد دیسک‌ها در RAID وجود دارد:

• آینه‌سازی: داده‌ها در چندین هارد دیسک کپی می‌شوند. این امر در صورت خرابی یک هارد دیسک، از دست رفتن داده‌ها را از بین می‌برد.
• نواربندی: داده‌ها به صورت بلوک‌های کوچک بین چندین هارد دیسک توزیع می‌شوند. این امر می‌تواند عملکرد خواندن و نوشتن را به طور قابل توجهی افزایش دهد.

2-کدام سطح RAID برای من مناسب است؟

انتخاب RAID مناسب|بهترین سطح RAID برای شما به نیازهای خاص شما بستگی دارد. اگر به دنبال سریع‌ترین عملکرد ممکن هستید، RAID 0 یک گزینه است، اما به خاطر داشته باشید که هیچ افزونگی را ارائه نمی‌دهد. اگر قابلیت اطمینان برای شما مهم‌تر است، RAID 1 یا RAID 5 گزینه‌های خوبی هستند. RAID 6 سطح بالاتری از قابلیت اطمینان را ارائه می‌دهد، اما گران‌تر و پیچیده‌تر است.

3-RAID در چه مواردی استفاده می‌شود؟

RAID در طیف گسترده‌ای از برنامه‌ها از جمله:

• سرورها: RAID به طور گسترده در سرورها برای افزایش عملکرد، قابلیت اطمینان و ظرفیت ذخیره‌سازی استفاده می‌شود.
• ذخیره‌سازی سازمانی: RAID در ذخیره‌سازی سازمانی برای ذخیره مقادیر زیادی داده به روشی قابل اعتماد و کارآمد استفاده می‌شود.
• کامپیوترهای شخصی: RAID گاهی اوقات در رایانه‌های شخصی برای افزایش عملکرد یا ذخیره‌سازی داده‌های مهم استفاده می‌شود.

اگر از دست دادن اطلاعات خود به دلیل خرابی هارد دیسک می‌ترسید می‌توانید با مشاوران متخصص شرکت کاوش پردازان برسا تماس بگیرید و از مشاوره رایگان برای انتخاب و خرید RAID مناسب بهره‌مند شوید .