انواع RAID
RAID یا Redundant Array of Independent Disks
در صورتی که بخواهیم اطلاعات یک دیسک موجود در یک سرور یا هر دستگاه دیگری که بسیار مهم و حیاتی می باشند یک پشتیبان داشته باشیم از رید استفاده می کنیم.
در بسیاری از موارد پیش می آید که هارد دیسک مربوط به دستگاهی خراب می شود و در صورتی که آن دستگاه وظیفه مهمی در شبکه داشته باشد مسلما با مشکل مواجه می شویم. به طور مثال فرض کنید که سرور مربوط AD هارد آن خراب شود. در این صورت می توان گفت عملا کار شبکه مختل خواهد شد و بسیاری مشکلات به وجود خواهد آمد. حال اگر سیستم RAID بر روی هارد دیسکهای یک دستگاه فعال شود می توانیم از این مشکل جلوگیری نماییم. با این کار ما Fault Tolerance را برای هارد دیسک ایجاد کرده ایم.
در ابتدا هارد دیسکها ۲ حالت دارند :
Basic Mode (1
Dynamic Mode (2
زمانی که به اصطلاح ما از قدیم هارد خود را با دستور Fdisk پارتیشن بندی می کردیم و یا با خود ویندوز و هر برنامه دیگری الان پارتیشن بندی می کنیم هار دیسک ما به صورت عادی حالت Basic می باشد.
در حالت Basic ما به هر یک از درایو ها اصطلاحا Partition می گوییم ولی در حالت Dynamic به آن Volume گفته می شود.
هر یک از دو حالتی که در بالا گفته شد دارای تقسیم بندی هستند که در زیر گفته شده است.
Basic Mode
در این حالت ما موارد زیر را داریم :
- Primary Partition
- Extended Partition
- Logical Drive
Dynamic Mode
در حالت Dynamic یا پویا موارد زیر می باشند :
- Simple Volume
- Spanned Volume
- RAID 0 – Stripped Volume
- RAID 1 – Mirror Volume
- RAID 5 – Stripped with parity
* هر گاه یک هارد دیسک را از حالت Basic Mode به Dynamic Mode تبدیل کنیم ، تمامی پارتیشن های آن به Simple Volume تبدیل خواهند شد و قابلیت بازگشت به Basic Mode دیگر وجود ندارد.
Simple Volume
ساده ترین نوع Volume می باشد. این نوع Volume قابلیت Extend شدن دارد. در این حالت ما Fault Tolerance نداریم و امکان از بین رفتن اطلاعات وجود دارد.
Spanned Volume
برای راه اندازی Spanned Volume باید حداقل ۲ تا هارد دیسک و حداکثر ۳۲ هارد دیسک داشته باشیم. اگر درایو جدیدی در این حالت بخواهیم بسازیم ، از فضای تمامی دیسکها استفاده می کند و مثلا درایو H را می سازد.
در این حالت در هنگام نوشتن اطلاعات ابتدا هارد دیسک اول پر می شود و سپس به سراغ دیسک دیگر می رود و به همین ترتیب ادامه می دهد. اگر یکی از هارد دیسکهای Spanned Volume ، از کار بیفتد و یا بسوزد کل آن درایو از بین خواهد رفت ، پس در این حالت هم ما Fault Tolerance نداریم.
به طور معمول RAID در فایل سرور های بزرگ ، تراکنش در سرورهای برنامه های کاربردی زمانی که Fault Tolerance و زمان دسترسی اهمیت دارد استفاده می شود اما امروزه در کامپیوترهای رومیزی برای نرم افزارهایی همچون CAD ، نرم افزارهای ویرایش فایل های چندرسانه ای زمانی که نرخ انتقال داده ها بسیار زیاد است استفاده می شود.
RAID 0 یا Striped Volume
این مورد همان قابلیتهای Spanned را دارد با این فرق که اطلاعات به صورت مساوی در بین دیسکها تقسیم می شود و این حالت Performance یا کارایی را برای Read خواندن و Write نوشتن بهبود می بخشد.
RAID 1 یا Mirror Volume
این حالت متشکل از ۲ هارد دیسک می باشد. هر درایوی را که بخواهیم می توانیم Mirror کنیم. در این حالت کپی عینی از اطلاعات یک دیسک در دیسک دیگر قرار می گیرد و با از کار افتادن یکی از دیسکها ، دیسک دیگر کار خود را به عنوان جایگزین با در اختیار داشتن تمامی اطلاعات انجام می دهد. در این حالت بالاترین قابلیت Fault Tolerance را شاهد هستیم.
RAID 3 یا Disk Striping With Dedicated Parity Disk
در این حالت اطلاعات بین ۲ درایو تقسیم می شوند. در کنار ۲ درایو ، درایو دیگری فقط جهت نگه داشتن parity یا بیت توازن جهت تصحیح خطاها و بازیابی آنها در نظر گرفته می شود. این حالت بیشتر برای برنامه هایی که انتقال داده یکطرفه با نرخ بالا دارند استفاده میشود. این برنامه ها معمولا شامل موارد زیر می شوند:
– پردازنده های تشخیص گرافیکی ، فایلهای CAD و CAM و …
– برنامه های بدون غیرتراکنشی که حجم داده های ترتیبی بزرگی را پردازش می کنند.
* قابل توجه است که برای این حالت حداقل به ۳ درایو نیاز است.
RAID 6 یا Disk Striping with Double Distributed Parity
RAID 6 بلوکهای اطلاعاتی و همچنین بیت توازن (Parity) را همانند RAID 5 در یک آرایه تقسیم می کند. در RAID 6 به جای یک بیت توازن دو مجموعه از بیت های توازن اطلاعاتی را برای هر گروه از داده نگهداری می کند. نتیجه این عمل بهبود آرایه های تلرانس خطا می باشد. RAID 6 در عمل هنگام نوشتن بیت های توازن دارای سرعت کمتری نسبت به RAID 5 باشد اما در هنگام خواندن اطلاعات به صورت تصادفی بسیار سبکتر و سریعتر در بین اطلاعات منتشر شده در بیش از یک دیسک نسبت به RAID 5 خواهد بود.
RAID 6 حداقل به ۴ درایو جهت پیاده سازی نیاز دارد.
مزایا:
داده روی یک سطح بلوک در میان یک مجموعه از درایوها به همان روش همانند RAID 5 تقسیم می شود ولی در دومین مجموعه از بیت توازن محاسبه و همچنین نوشتن در سرتاسر تمامی درایوها انجام می شود. RAID 6 تلرانس خطا و همچنین تلرانس خرابی درایو را پیشنهاد می دهد. همچنین تحمل از کار افتادن همزمان چندین درایو را برای ماموریت برنامه های حیاتی را به صورت ایده آل فراهم می کند.
معایب:
RAID 6 به یک کنترلر کامل برای پیاده سازی و جبران کردن سربار محاسبه بیت توازن دو تایی نیاز دارد. همچنین به N+2 درایو برای پیاده سازی ساختار دو بعدی بیت توازن احتیاج دارد. از نو بنا کردن ای حالت به طور مشخص بر روی کارایی سیستم تاثیر خواهد داشت.
برنامه های کاربردی پیشنهادی بر روی این حالت:
نگهداری و ذخیره سازی سازمانها
گرفتن نسخه پشتیبان دیسک به دیسک
نرم افزارهایی ویدئویی با کارایی کیفیت بسیار بالا
پشتیبان گیری ثابت محتوا یا آرشیوی
مقبولیت قوانین ذخیره سازی
فاجعه ذخیره بازیابی اطلاعات
شبکه های کامپیوتری ، نتورک پروف ، آموزش شبکه ، RAID 6
RAID TP یا Disk Striping with Triple Distributed Parity
همانند RAID 5 و RAID 6، در RAID TP داده در بین درایوها تقسیم می شود اما محاسبات برای ۳ بیت توازن برای نوشتن در ۳ دیسک خاص انجام می شود. RAID TP از ۳ معادله همچندی برای محاسبه هر بیت توازن خاص که دوباره سازی اطلاعات را در زمانی که ۳ دیسک یا بلوک در یک زمان خراب شوند استفاده می کند.
RAID TP یک سطح اضافی از افزونگی را برای محافظت از داده های شما مهیا می کند.
برنامه های کاربردی پیشنهادی بر روی این حالت:
- نگهداری و ذخیره سازی سازمانها
- گرفتن نسخه پشتیبان دیسک به دیسک
- نرم افزارهایی ویدئویی با کارایی کیفیت بسیار بالا
- پشتیبان گیری ثابت محتوا یا آرشیوی
- مقبولیت قوانین ذخیره سازی
- فاجعه ذخیره بازیابی اطلاعات
RAID TP* برای پیاده سازی حداقل به ۴ درایو نیاز دارد.