سطوح RAID چیست؟ کدام یک را باید استفاده کنید؟

در دنیای ذخیره سازی داده ها، کنجکاوی زیادی در مورد RAID وجود دارد. بسیاری از کاربران در مورد اضافه کردن این ابزار به توپخانه خود سردرگم و کنجکاو هستند اما در مورد این تصمیم مطمئن نیستند. یک آرایه اضافی از پیکربندی دیسک‌های مستقل (RAID) می‌تواند به عنوان راه‌حلی برای کاربرانی که خواهان سرعت و همچنین امنیت هستند در نظر گرفته شود. در این مقاله، به بررسی RAID می پردازیم، سطوح Raid چیست، و می یابیم که باید از کدام یک استفاده کنیم. 

RAID چیست؟

به زبان ساده، RAID فناوری است که به کاربران اجازه می دهد چندین درایو دیسک فیزیکی را در یک واحد ترکیب کنند. این کار عملکرد و قابلیت اطمینان ذخیره سازی داده ها را بهبود می بخشد، محافظت از داده ها را در برابر خرابی درایو افزایش می دهد و عملکرد I/O را افزایش می دهد. در محیطی که یکپارچگی و در دسترس بودن داده ها بسیار مهم است، یک چیز ضروری است.

همه موارد فوق با ابداع تکنیک هایی مانند نوار داده، آینه کاری و حزب برای دستیابی به این هدف انجام می شود. سطوح مختلفی از RAID وجود دارد، از RAID 0 معمولی تا RAID 10، که هر کدام مزایا و معاوضه های خاص خود را دارند. در بخش بعدی با سطوح مختلف RAID و اینکه از کدام یک استفاده کنیم آشنا خواهیم شد.

سطوح مختلف RAID چیست؟

سطوح مختلفی از RAID وجود دارد که در زیر به برخی از موارد رایج اشاره شده است:

1. RAID 0 (Striping)
2. RAID 1 (Mirroring)
3. RAID 2، 3، 4 (Bit-level Striping with Parity)
4. RAID 5 (Block-level Striping with distributed parity)
5. RAID 6 (Block-level Striping با برابری دوگانه)
6. RAID 10 (Striping with Mirroring)
7. RAID 50 (Striping + Distributed Parity)

بیایید در آن شیرجه بزنیم.

1] RAID 0

دستگاه‌های RAID 0 روشی برای افزایش سرعت خواندن و نوشتن هستند. Striping روشی است که در آن داده ها به بخش های کوچکتری به نام Stripe شکسته می شوند و به طور مساوی در چندین هارد دیسک ذخیره می شوند. با این حال، یکی از جنبه های مهمی که باید به آن توجه کرد، عدم وجود افزونگی است. اگر یکی از درایوها از کار بیفتد، کاربران می توانند انتظار داشته باشند که کل آرایه RAID آنها به خطر بیفتد و منجر به از دست رفتن اطلاعات شود.

بنابراین، همیشه توصیه می‌شود از Striping با سایر سطوح RAID که Redundance را معرفی می‌کنند برای اطمینان از حفاظت از داده‌ها و تحمل خطا استفاده کنید.

2] RAID 1

RAID 1 به دلیل قابلیت های محافظت از داده ها از طریق تکنیک mirroring خود کاملاً شناخته شده است. منظور ما این است که داده های یکسانی در دو درایو مختلف ذخیره می شوند یا انعکاس داده می شوند. هر قطعه داده ای که در یک درایو نوشته می شود، به طور همزمان در درایو دیگر نوشته می شود و یک کپی دقیق (آینه) از کل مجموعه داده ایجاد می کند. به این ترتیب، خرابی یک درایو منجر به از دست رفتن اطلاعات یا خرابی سیستم نمی شود. با این حال، لازم است در نظر داشته باشید که RAID 1 عملکرد نوشتن را به اندازه سطوح RAID که بر روی خط کشی تمرکز می کنند، ارائه نمی دهد. علاوه بر آن، باید نیمی از فضای ذخیره سازی را نیز برای کپی کردن داده ها اشغال کند.

3] RAID 2،3،4

RAID 2، 3، و 4 برخی از سطوح RAID کمتر شناخته شده با ویژگی های متمایز هستند. RAID 2 شناخته شده است که داده ها در سطح بیت راه راه هستند با کد همینگ ECC [کد تصحیح خطا]، که در آن داده ها به صورت راه راه در سطح بیت (به بیت های جداگانه تقسیم می شوند). ) در چندین دستگاه. در حالی که RAID 3 و RAID 4 به ترتیب برای خط کشی در سطح بایت و سطح بلوک با برابری شناخته شده اند.

RAID 2 به دلیل دقت بالای داده استفاده می شود، اما به دلیل پیچیدگی اجرای کد Hamming در سطح بیت، به طور گسترده استفاده نمی شود. در حالی که RAID 3 برای برنامه هایی مناسب است که شامل انتقال متوالی بزرگ داده مانند برنامه های ویرایش ویدیو یا پخش جریانی هستند. باز هم به دلیل محدودیت در عملکرد تصادفی ورودی/خروجی و تبدیل شدن درایو برابری اختصاصی به یک گلوگاه بالقوه، در روش‌های رایج استفاده نمی‌شود. آخرین اما نه کم اهمیت، RAID 4 برای حجم کاری خاص پایگاه داده یا فایل سرور مناسب است. با این حال، مانند دو مورد دیگر، به دلیل گزینه های بهتر ارائه شده توسط سایر سطوح RAID، کمتر مورد استفاده قرار می گیرد.

4] RAID 5

RAID 5 به دلیل تعادل بین عملکرد و افزونگی داده شناخته شده است. این دستگاه برای افزایش سرعت دسترسی به داده ها با برابری نوار می شود و حفاظت برابری را برای تشخیص و تصحیح خطا معرفی می کند. این سطح به دلیل تحمل خرابی یک درایو بدون از دست دادن داده ها شناخته شده است، و امکان بازسازی داده های از دست رفته را فراهم می کند.
در اینجا، داده ها منعکس نمی شوند، بلکه با اطلاعات برابری در همه درایوها توزیع می شوند. . RAID 5 به طور کلی یک معامله خوب ارائه می دهد، با این حال، دارای معایب خاص خود مانند عملکرد نوشتن، زمان بازسازی و محدودیت های اندازه آرایه است زیرا حداقل به 3 دستگاه نیاز دارد.

5] RAID 6

RAID 6 یک پیکربندی RAID بسیار پیشرفته است و به طور خاص برای محافظت از داده های پیشرفته و تحمل خطا شناخته شده است. در اینجا از برابری دوگانه استفاده می شود که داده ها را در دو اطلاعات برابری برای هر مجموعه از نوارهای داده محاسبه و ذخیره می کند. این به آرایه اجازه می دهد تا خرابی همزمان دو درایو را بدون از دست دادن اطلاعات تحمل کند.

تحمل خطا در RAID 6 در مقایسه با RAID 5 به دلیل همین ویژگی مورد بررسی قرار می گیرد. همچنین به گونه ای طراحی شده است که یکپارچگی و حفاظت از داده ها را در اولویت قرار می دهد، با این حال، به قیمت کمی کاهش عملکرد نوشتن.

6] RAID 10

RAID 10 را می توان یکی از گسترده ترین سطوح RAID نامید که با نام RAID 1+0 نیز شناخته می شود. این به دلیل ترکیبی از ویژگی‌های آن است که هم عملکرد بالا و هم افزونگی داده قوی را ارائه می‌کند. کاربران می توانند عملکرد خواندن و نوشتن بالایی را با داده های منعکس شده در دستگاه های جداگانه انتظار داشته باشند. بهترین بخش RAID 10 این است که می تواند در برابر خرابی چندین دستگاه مقاومت کند تا زمانی که آنها بخشی از یک جفت آینه ای نباشند.

تنها ایرادی که این سطح از RAID دارد، هزینه استفاده از فضای دیسک بیشتر برای Mirroring است. ممکن است در مقایسه با سایر سطوح RAID به تعداد درایوهای بیشتری نیاز داشته باشد.

از کدام RAID استفاده کنم؟

انتخاب سطح RAID برای استفاده به نیازها و ترجیحات بستگی دارد. بیایید برخی ملاحظات را ببینیم:

1. RAID O: اگر عملکرد، مانند افزایش عملکرد خواندن و نوشتن، بر افزونگی داده ها اولویت داده شود، زیرا خرابی یک درایو می تواند منجر به از دست رفتن تمام داده ها شود.
2. RAID 1: اگر افزونگی داده و تحمل خطا در اولویت هستند.
3. RAID 5: اگر می خواهید بین عملکرد و افزونگی داده ها تعادل برقرار کنید. با این حال، عملکرد نوشتن پایین‌تر، می‌تواند شکست یک درایو را بدون از دست دادن داده‌ها تحمل کند.
4. RAID 10، RAID 1+0: اگر کارایی بالا و افزونگی داده در اولویت قرار دارند. به درایو بیشتری نیاز دارد، بنابراین هزینه آن بالا است.
5. RAID 50 و 60: در صورت نیاز در محیطی که به ترکیبی از برابری توزیع شده یا برابری دوگانه نیاز دارد. با این حال، گاهی اوقات، تنظیم این می تواند پیچیده شود.

خودشه!

مزایای استفاده از RAID چیست؟

RAID (آرایه تصادفی دیسک‌های مستقل) به دلیل ارائه افزونگی داده‌ها، بهبود عملکرد خواندن و نوشتن، افزایش ظرفیت ذخیره‌سازی و یکپارچگی داده‌ها شناخته شده است. سطوح RAID مانند RAID 1، RAID 5، RAID 6 و RAID 10 کپی‌های اضافی را در دستگاه‌های دیگر ارائه می‌کنند و از تداوم داده‌ها حتی در صورت خرابی درایو اطمینان می‌دهند.

بهترین سطح RAID برای عملکرد چیست؟

هنگام در نظر گرفتن جنبه عملکرد، RAID 0 و RAID 10 بیشترین سطوح انتخاب شده توسط کاربران هستند. RAID 0 striping را ارائه می دهد در حالی که RAID 10 نوار کردن + Mirroring را ارائه می دهد. اولی به دلیل احتمال زیاد از دست دادن داده ها می تواند یک انتخاب خطرناک باشد، در حالی که دومی می تواند آن را مدیریت کند.