raid چیست؟ در واقع روشی برای ذخیره داده های مشابه در مکان های مختلف است. به این صورت که داده ها بر روی چندین هارد دیسک یا درایوهای حالت جامد (SSD) قرار می گیرند. هدف این کار محافظت از داده ها در صورت خرابی درایو است.
به عبارت دیگر کارت raid چیست؟ به معنی آرایه اضافی از دیسک های مستقل است. رید سطوح مختلفی دارد و هدف همه آنها ارائه افزونگی نیست.
نحوه عملکرد RAID
RAID با قرار دادن داده ها بر روی چندین دیسک کار می کند و اجازه می دهد تا عملیات ورودی/خروجی (I/O) به صورت متعادل با یکدیگر همپوشانی داشته باشند و عملکرد را بهبود ببخشند.
از آنجایی که استفاده از چندین دیسک باعث افزایش میانگین زمان بین خرابی ها می شود؛ ذخیره داده ها به صورت اضافی نیز تحمل خطا را افزایش می دهد.
آرایه های RAID برای سیستم عامل (OS)، به عنوان یک درایو منطقی منفرد ظاهر می شوند.
RAID از تکنیک های دیسک Mirroring یا Disk striping استفاده می کند. Mirroring داده های یکسان را روی بیش از یک درایو کپی می کند.
پارتیشن های Striping به پخش داده ها روی چندین درایو دیسک کمک می کند.
فضای ذخیره سازی هر درایو به واحدهایی از یک بخش 512 بایت تا چندین مگابایت تقسیم می شود. نوارهای همه دیسک ها به ترتیب در هم قرار گرفته و آدرس دهی می شوند.
Disk Mirroring و Disk striping را نیز می توان در یک آرایه رید ترکیب کرد.
در سیستم تک کاربره ای که رکوردهای بزرگ ذخیره می شوند؛ نوارها معمولاً کوچک (مثلاً 512 بایت) تنظیم می شوند؛ به طوری که یک رکورد تنها همه دیسک ها را در بر می گیرد و می توان با خواندن همه دیسک ها به سرعت به آن دسترسی پیدا کرد.
در یک سیستم چند کاربره، عملکرد بهتر نیاز به یک نوار به اندازه کافی پهن دارد؛ تا رکورد معمولی یا حداکثر اندازه را نگه دارد و ورودی/خروجی دیسک را در درایوها فعال کند.
رید کنترلر چیست؟
کنترلر RAID دستگاهی است که برای مدیریت هارد دیسک در یک آرایه ذخیره سازی استفاده می شود. می توان از آن به عنوان سطحی از انتزاع بین سیستم عامل و دیسک های فیزیکی استفاده کرد و گروه هایی از دیسک ها را به عنوان واحدهای منطقی ارائه کرد.
استفاده از یک کنترلر رید عملکرد را بهبود می بخشد و از داده ها در برابر خرابی محافظت می کند.
یک کنترلر RAID ممکن است مبتنی بر سخت افزار یا نرم افزار باشد. در یک محصول رید مبتنی بر سخت افزار، یک کنترل کننده فیزیکی کل آرایه را مدیریت می کند.
این کنترلر همچنین می تواند برای پشتیبانی از فرمت های درایو مانند Serial Advanced Technology Attachment و Small Computer System Interface طراحی شود.
یک کنترلر RAID فیزیکی نیز می تواند در مادربرد سرور تعبیه شود.
با RAID مبتنی بر نرم افزار، کنترل کننده از منابع سیستم سخت افزاری مانند پردازنده مرکزی و حافظه استفاده می کند.
در حالی که عملکردهای مشابه یک کنترلر raid مبتنی بر سخت افزار را انجام می دهد، کنترل کننده های RAID مبتنی بر نرم افزار ممکن است افزایش عملکرد را فعال نکنند و می توانند بر عملکرد سایر برنامه های کاربردی روی سرور تأثیر بگذارند.
اگر پیاده سازی رید مبتنی بر نرم‌افزار با فرآیند راه اندازی سیستم سازگار نیست و کنترل کننده های رید مبتنی بر سخت افزار بسیار گران هستند؛ سیستم عامل یا RAID مبتنی بر درایور، یک گزینه بالقوه است.
تراشه های کنترل کننده رید مبتنی بر سیستم عامل، بر روی مادربرد قرار دارند و کلیه عملیات ها توسط واحد پردازش مرکزی (CPU) مشابه RAID مبتنی بر نرم افزار انجام می شود.
با این حال، با سیستم عامل، سیستم رید فقط در ابتدای فرآیند بوت اجرا می شود.
هنگامی که سیستم عامل بارگیری شد؛ درایور کنترلر عملکرد رید را بر عهده می گیرد. یک کنترلر RAID سیستم عامل به اندازه یک گزینه سخت افزاری گران نیست؛ اما فشار بیشتری به CPU کامپیوتر وارد می کند.
انواع رید
- RAID مبتنی بر سیستم عامل، RAID نرم افزاری نام دارد.
- RAID با کمک سخت افزار، RAID مدل هیبریدی یا جعلی نام دارد.
بیشتر بخوانید: سرور رید چیست؟
مزایای raid
از مزایای raid می توان به موارد زیر اشاره کرد:
- مقرون به صرفه است. زیرا دیسک های ارزان قیمت در تعداد زیادی استفاده می شوند.
- به دلیل استفاده از چند نوع هاردیسک، عملکرد Hard Disk را بهبود می بخشد.
- سرعت و قابلیت اطمینان رایانه پس از خرابی، افزایش دارد. (با توجه به پیکربندی)
- درایو با RAID 0، سرعت خواندن و نوشتن، بالایی دارد.
- دلیل: یک سیستم فایل تقسیم شده و بین درایوهایی که با هم روی یک فایل کار می کنند؛ توزیع می شود.
- در RAID5 قابلیت دسترسی و انعطاف پذیری افزایش یافته است.
- اطمینان خاطر در شرایط بحرانی و خرابی درایو با Mirroring ایجاد می شود.
- به این دلیل که با Mirroring دو درایو می توانند حاوی داده های یکسانی باشند؛ که در صورت خرابی هر کدام، دیگری به کار خود ادامه می دهد.
معایب raid
با این حال، RAID محدودیت های خود را دارد. برخی از این موارد عبارتند از:
- اجرای سطوح رید تودرتو نسبت به سطوح RAID سنتی گران تر است؛ زیرا به دیسک های بیشتری نیاز دارند.
- هزینه هر گیگابایت برای دستگاه های ذخیره سازهنگامی که یک درایو از کار می افتد، احتمال اینکه درایو دیگری در آرایه نیز به زودی از کار بیفتد، افزایش می یابدی برای رید تودرتو بالاتر است؛ زیرا بسیاری از درایوها برای افزونگی استفاده می شوند.
- هنگامی که یک درایو از کار می افتد؛ احتمال اینکه درایو دیگری در آرایه نیز به زودی از کار بیفتد، افزایش می یابد
- به این دلیل که؛ همه درایوهای یک آرایه RAID به طور همزمان نصب می شوند؛ بنابراین همه درایوها در معرض سایش یکسانی قرار می گیرند.
- برخی از سطوح RAID – مانند RAID 1 و 5 – فقط می توانند یک شکست درایو را حفظ کنند.
- آرایه های RAID و داده های موجود در آن ها، تا زمانی که یک درایو خراب جایگزین نشود و دیسک جدید با داده‌ها پر نشود؛ آسیب‌پذیر هستند.
- از آنجایی که درایوها در حال حاضر ظرفیت بسیار بیشتری نسبت به زمانی که RAID برای اولین بار اجرا شد؛ دارند. بازسازی درایوهای شکست خورده، زمان زیادی می برد.
- احتمال عدم بازسازی کامل آرایه در صورت خرابی دیسک، وجود دارد.
با این حال، سطوح RAID تو در تو با ارائه درجه بیشتری از افزونگی، این مشکلات را برطرف می کنند. آنها به طور قابل توجهی، احتمال شکست در سطح آرایه را، به دلیل خرابی همزمان دیسک کاهش می دهند.
سخن پایانی / چه زمانی باید از RAID استفاده کرد؟
- حجم زیادی از اطلاعات نیاز به بازیابی دارند.
- سرعت بازیابی اطلاعات بسیار مهم باشد.
- هنگامی که زمان کار و در دسترس بودن مهم هستند.
یکی از خدماتی که توسط امداد سیستم ارائه می شود؛ ریکاوری سرور رید است.