تکنولوژِی رید (Raid) چیست و چگونه کار میکند؟

به نظر شما ذخیره‌سازی اطلاعات و همچنین حفظ و نگهداری از آن‌ها تا چه اندازه مهم است؟ سرعت جابه‌جایی اطلاعات چطور؟ فناوری جدید رید (RAID) به کاربران کمک می‌کند تا دغدغه کمتری برای حفظ اطلاعات خود داشته باشند. در حقیقت Raid تکنولوژی ترکیب چندین هارد دیسک با یکدیگر است.  در این مقاله  توضیح می‌دهیم که رید چیست و انواع رید را به شما معرفی می‌کنیم. همچنین رید نرم‌افزاری و رید سخت‌افزاری را باهم مقایسه می‌کنیم. مزایا و معایب انواع Raid را را برای شما شرح می‌دهیم. در پایان نیز خواهید فهمید که بهترین سطح Raid کدام است.

تکنولوژی Raid چیست؟

Raid کوتاه شده‌ عبارت “Redundant Array of Independent Disks” است. معنای لغوی آن “آرایه افزوده از دیسک‌های مجزا” است. در حقیقت Raid تکنولوژی ترکیب چندین هارد دیسک با یکدیگر است. این فناوری باعث افزایش کارایی و ذخیره‌سازی اطلاعات می‌شود. همچنین موجب بالا رفتن سرعت هارد شده و در صورتی که آسیبی پیش بیاید حفظ داده‌ها و پشتیبان‌گیری از آن‌ها نیز به خوبی انجام می‌شود.

یک Raid از دو یا چند درایو تشکیل شده است. ممکن است این هاردها به صورت سخت‌افزاری باشند، اما به صورت نرم‌افزاری نیز می‌توان به این قابلیت دست پیدا کرد. سطوح مختلفی از رید وجود دارد که هر کدام برای یک وضعیت و موقعیت خاص طراحی شده‌اند. هر یک از این سطوح دارای ویژگی‌های خاص خود است. حال که با مفهوم Raid چیست آشنا شدید بهتر است انواع Raid در سرورها را نیز بشناسید. ما در این مقاله قصد داریم انواع رید در سطوح زیر را به شما معرفی کنیم.

ما در گنجه هاست از تکنولوژی رید برای ذخیره دیتا و اطلاعات استفاده می‌کنیم.

مقایسه انواع Raid سخت افزار و Raid نرم افزار

همانظور که گفتیم، Raid به صورت سخت‌افزاری و نرم‌افزاری انجام می‌شود. در حقیقت می‌توان با استفاده از یک کنترلر ویژه (سخت‌افزار) یا توسط درایو سیستم عامل (نرم‌افزار) رید را پیاده‌سازی کرد. در تنظیم رید سخت افزار، درایوها به کنترلر ویژه Raid که در مادربرد درج شده متصل می‌شوند. اما در رید نرم‌افزار درایوهای ذخیره‌سازی مستقیما به سیستم متصل می‌شوند.

تهیه یک رید سخت افزاری با توجه به نیاز یه خرید یک بورد سخت‌افزاری، پرهزینه‌تر و گران‌تر خواهد بود. اما مزایا و امکاناتی که در اختیار شما قرار می‌دهد، نسبت به ریدهای نرم‌افزاری بیشتر خواهد بود. در ادامه مزایا و معایب انواع رید را برای شما آورده‌ایم.

Raid سخت افزاری

مزایا:

معایب:

Raid نرم افزار

مزایا:

معایب:

Raid controller چیست؟

کنترلر رید یک کارت یا تراشه است که بین سیستم عامل و هاردهای ذخیره سازی قرار دارد. این کنترلر باعث محافظت از داده‌های ذخیره‌سازی می‌شود. همچنین سرعت دسترسی به داده‌ها افزایش میابد. کنترلر رید این قابلیت را دارد که به چندین دستگاه فیزیکی دسترسی داشته باشد. بنابراین درصورت خرابی سیستم، توانایی بهبود عملکرد و محافظت از داده‌ها را دارد.

Raid controller قابلیت پیکربندی به دو صورت را دارد:

• حافظه تمام نگارشی (write-through)
• حافظه نوشتاری خواندنی (write-back)

 رید سخت‌افزاری بهتر است یا نرم افزاری؟

انتخاب بین Raid سخت‌افزاری و نرم‌افزاری به کار و هزینه شما بستگی دارد. سخت‌افزار رید در محیط ویندوز رایج‌تر است. نرم‌افزار رید در محیط سیستم‌های منبع باز رایج‌تر است. همچنین انعطاف‌پذیری و هزینه کم، نرم‌افزار رید را گزینه‌ای جذاب جلوه می‌دهد. اما در صورتی که به عملکرد عالی نیاز داشتید باید به سراغ سخت‌افزار بروید. زیرا رید نرم‌افزار ممکن است به عملکرد آسیب برساند.

در کل Raid سخت‌افزار هزینه بیشتری نسبت به نرم‌افزار دارد، اما عملکرد بهتری دارد و شما را از محدودیت‌های نرم‌افزار آزاد می‌کند. اگر بودجه شما اجازه می‌دهد Raid سخت‌افزار مطمئنا گزینه مناسب‌تری است. تصمیم‌گیرنده شما هستید. نیاز خود را بسنجید و با توجه با آن انتخاب کنید.

انواع رید (Raid) در سرورها

تا اینجا ما در مورد تفاوت‌های رید سخت‌افزار و نرم‌افزار صحبت کردیم. حال انواع سطوح رید را بررسی می‌کنیم. سطح Raid روی سرعت و تحمل خطای سرور تاثیرگزار است. همچنین مهم است که شما رید سخت‌افزار یا نرم افزار استفاده می‌کنید. نرم افزار از سطوح کمتری نسبت به سخت‌افزار پشتیبانی می‌کند. چندین سطح Raid محبوب از جمله Raid0، Raid1، Raid5 و… وجود دارد. بهتر است نگاه دقیق‌تری به هرکدام بیاندازیم.

Raid 0

این روش به معنی تقسیم داده‌ها بین دو هارد دیسک است. به این صورت عملکرد سیستم و سازماندهی، افزایش سرعت خواهد داشت. Raid 0 مقرون به صرفه‌ترین نوع رید محسوب می‌شود. همچنین تنظیم آن بسیار آسان است. البته این رید بدون خطا نیست. نباید از آن برای داده‌های مهم استفاده شود. همچنین مشکلات روی یکی از هاردها ممکن است باعث از بین رفتن کامل داده‌ها شود.

مزایای Raid 0:

معایب Raid 0:

Raid 1

رید یک مجموعه‌ای از حداقل دو هارد درایو است. درایوها شامل داده‌های دقیقا یکسانی هستند. یعنی داده‌های یک هارد دقیقا کپی هارد دیگر است. اگر یکی از هاردها خراب شود، دیگری همچنان کار می‌کند. رید 1 در مقابل خطا تحمل پذیر است. همچنین محافظت در برابر از بین رفتن داده‌ها را تضمین می‌کند. سرعت و کارایی خوبی دارد زیرا به سیستم اجازه می‌دهد از هر دو درایو اطلاعات را بخواند. اما به خاطر اینکه باید اطلاعات برای همه‌ی هاردها نوشته شود، سرعت نوشتن پایین‌تری نسبت به Raid 0 دارد. لازم به ذکر است تنها ظرفیت یک درایو قابل دسترسی می‌باشد.

مزایای Raid 1:

معایب Raid 1:

Raid 5

Raid 5 رایج‌ترین سطح رید است. برای راه‌اندازی حداقل به 3 هارد احتیاج دارد. حداکثر با 16 هارد نیز می‌توان به آن دست یافت. برای محافظت در برابر خرابی؛ از توزیع “Parity” یا “برابری” در همه درایوها استفاده می‌شود. به این صورت در صورت لزوم می‌توان اطلاعات را به راحتی بازسازی کرد. در صورت خرابی یک درایو، داده‌ها با استفاده از اطلاعات ذخیره شده در درایوهای دیگر جمع‌آوری می‌شوند. خرابی در این رید تقریبا صفر است. Raid 5 علاوه بر امنیت، سرعت خواندن خیلی خوبی دارد. اما سرعت نوشتن در آن کمی کندتر است. البته 33 درصد از فضای کل هارد را برای “برابری” از دست می‌دهد. اما همچنان یک مجموعه مقرون به صرفه‌تر از Raid1 است. محبوب‌ترین حالت این رید از 4 درایو استفاده می‌کند که فضای ذخیره سازی از دست رفته را تا 25 درصد کاهش می‌دهد.

البته یک مشکل این است که اگر یک درایو خراب شود و در هنگام بازسازی یک هارد دیگر خراب شود، ممکن است کل داده‌ها از بین بروند. اگرچه رید 5 به صورت نرم‌افزار قابل دسترسی است، اما بهتر است به صورت سخت‌افزاری آن را اجرا کرد.

مزایای Raid 5:

معایب  Raid 5:

Raid 5+0

از ترکیب Raid 5 و Raid 0  به وجود می‌آید. برای اینکه رید 5+0 را داشته باشید نیاز به حداقل 6 درایور دارید. سلامتی اطلاعات و بازیابی آن‌ها نسبت به رید 5 بهتر است. البته برای راه‌اندازی آن به سخت‌افزار احتیاج دارید. همچنین سیستم پیچیده‌ای دارد اما امنیت بسیار بالایی دارد.

Raid 6:

دقیقا مانند رید 5 است. اما داده Parity روی 2 درایو نوشته می‌شود. برای این Raid به حداقل به 4 درایو نیاز داریم. در صورتی که یکی از درایوهای برابری خراب شود، دیگری کار آن را انجام می‌دهد. البته Parity در آن دو درایو به صورت چرخشی است. سرعت در رید 6 مانند رید 5 است اما تحمل خطاپذیری در این رید بیشتر است.

مزایای Raid 6:

معایب

Raid 6:

Raid 1+0

از ترکیب  Raid 1 و Raid 0 با حداقل 4 هارد درایو ساخته می‌شود. این بدان معنی است که می‌تواند سرعت رید 0 را با امنیت رید 1 تامین کند. همچنین از دست رفتن هر درایوی به صورت تکی، یا حتی 2 درایو باعث از دست رفتن اطلاعات نخواهد شد. البته مانند Raid 1 فقط از ظرفیت نیمی از هارد می‌توان استفاده کرد. اما عملکرد بهتر در خواندن و نوشتن را شاهد هستید. همچنین نسبت به ریدهای 5 و 6 زمان بازسازی بسیار کمتر است. البته این Raid گران‌تر و پیچیده‌تر از ریدهای دیگر است.

مزایای Raid 10:

معایب Raid 10:

چگونه از رید Raid استفاده کنیم؟

نکته‌ای که باید در استفاده از تکنولوژی رید به آن توجه کنید این است که، از هاردهایی با حجم تقریباً یکسان استفاده کنید. به این ترتیب از وقوع مشکلات احتمالی که ممکن است برای دیسک‌ها به وجود آید جلوگیری می‌شود. همچنین اگر در هاردها اطلاعات مهمی دارید، یادتان نرود که حتما از آن‌ها نسخه پشتیبان (بکآپ) تهیه کنید.

کدام سطح Raid بهترین است؟

انتخاب رید مناسب برای ذخیره داده‌ها موضوعی بسیار مهم است. برای اکثر شرکت‌ها، ریدهای 5، 6 و 10 برای عملکرد کافی خوب کافی هستند. اگر بودجه‌ی محدودی دارید و می‌خواهید از هاردهای خود بیشترین استفاده را ببرید، RAID 5 و RAID 6 ایده‌آل هستند. با این حال برای عملیات‌هایی که داده‌ی زیادی دارند و عملکرد در آن‌ها مهم خواهد بود؛ Raid 10 بیشترین مزایا را دارد.