آشنایی با انواع Raid بندی سرور

انواع Raid بندی در سرور ها را یادبگیرید.  با توجه به رشد چشمگیر تکنولوژی و استفاده از کامپیوترها در بیشتر کسب و کارها و دیجیتالی شدن اطلاعات؛ ذخیره و نگهداری اطلاعات موضوع مهمی است که باید به آن توجه داشت. خسارت وارده به یک شرکت به دلیل خطای دیسک رو به افزایش است و خرابی سیستم ذخیره سازی به معنی از دست دادن فرصت‌های تجاری و حتی ضررهای جبران ناپذیر است.

تکنولوژی RAID به ما کمک می‌کند که هنگام خرابی دیسک زمان لازم برای انجام اقدامات لازم جهت جبران خرابی را داشته باشیم اما این تنها مزیتی نیست که این تکنولوژی در اختیار ما قرار می‌دهد.

در این مقاله به بررسی تکنولوژی انواع Raid  و کاربرد هرکدام پرداخته شده است.

Raid چیست؟

Redundant Array of Independent Disks یا Redundant Array Inexpensive Disks یا RAID (بیشتر متخصصان بر Independent اتفاق نظر دارند) روشی برای ذخیره‌سازی داده‌ها روی حافظه‌های متخلف است که این حافظه‌ها می‌توانند SSD یا HDD باشند که این امر موجب حفظ داده‌ها زمان خرابی یک یا چند دیسک می‌شود.

RAID انواع مختلفی دارد که هدف همه آن‌ها Redundancy نیست، هدف بعضی از آنها تجمع دیسک‌ها به منظور استفاده از همه ظرفیت دیسک‌های موجود است.

RAID های استاندارد

 RAID 0 یا Stripe

در RAID 0 داده‌ها که یکی از انواع Raid به حساب می آید، به قطعه‌های مساوی تقسیم و هر قطعه روی یک دیسک ذخیره می‌شود که نتیجه آن تجمیع ظرفیت دیسک‌ها و افزایش کارایی است اما در این حالت ما دیگر تحمل خرابی نداریم و در صورت از دست رفتن یکی از دیسک‌ها همه اطلاعات از بین خواهد رفت. با ذکر یک مثال نحوه کار RAID Stripe را بیشتر توضیح می‌دهم. فرض کنید می‌خواهید 3 دیسک که هر کدام 300 گیگابایت ظرفیت ذخیره سازی دارند را با هم RAID 0 کنید. در این صورت شما یک فضای ذخیره سازی به اندازه 900 گیگابایت خواهید داشت. هنگام نوشتن، داده‌ها به سه بلوک مساوی تقسیم و بر روی هر سه دیسک نوشته می‌شود و هنگام خواندن نیز داده‌ها از روی سه دیسک خوانده می‌شود که سرعت تقریبا سه برابری نسبت به زمانی که فقط یک دیسک با ظرفیت 900 گیگابایت داشته باشید، دارید. نکته حائز اهمیت این است که هر چه تعداد دیسک‌ها افزایش یابد کارایی نیز افزایش می‌یابد اما احتمال از دست رفتن داده‌ها به دلیل عدم تحمل خرابی نیز افزایش می‌یابد.

از RAID 0 زمانی استفاده کنید که از داده‌هایتان در محل دیگری نسخه پشتیبان دارید و صرفا سرعت و کارایی برای شما اهمیت دارد مثلا برای ادیت صدا و ویدیو یا بازی‌های کامپیوتری.

برای پیاده‌سازی این نوع حداقل به 2 دیسک نیاز است.

دوره آموزشی سرور HP – آشنایی کامل با سخت افزار و نرم افزار و نحوه Raid بندی در سرور های HP

RAID 1 یا Mirror

RAID 1 یا Mirror کی دیگر از انواع Raid، داده ها را عینا بر روی همه دیسک‌ها ذخیره می‌کند. در این حالت شما به ازای هر دیسکی که اضافه می‌کنید تحمل خرابی را افزایش می‌دهید اما از آنجا که ظرفیت کل ذخیره‌سازی افزایش نمی‌یابد هزینه زیادی را برای بیش از دو دیسک باید پرداخت کنید. سرعت نوشتن در RAID Mirror افزایش نمی‌یابد اما سرعت خواندن به تعداد دیسک‌ها بستگی دارد و در کمترین حالت دو برابر حالتی است که یک دیسک داشته باشید. فرض کنید قصد دارید 2 دیسک 1 ترابایتی را RAID 1 ببندید.

در این صورت فضای ذخیره‌سازی که در اختیار شما قرار می‌گیرد همان 1 ترابایت است چون 1 ترابایت دیگر دقیقا یک کپی از دیسک اول می‌باشد بدین صورت هنگام خرابی یک دیسک، شما داد‌هایتان را از دست نمی‌دهید. حال اگر از 3 دیسک استفاده کرده باشید تحمل خرابی 2 دیسک را دارید اما 2 ترابایت از 3 ترابایتی که در مجموع داشته‌اید هزینه شده.

همانطور که متوجه شدید حداقل به 2 دیسک برای پیاده‌سازی RAID Mirror نیاز است.

مناسب برای محیط‌های ذخیره‌سازی داده‌های حیاتی که افزونگی (Redundacy)، قابلیت اطمینان  (Reliability) و کارایی مهم است.

RAID 5 یا Stripe with Parity

RIAD 5 یکی از پر کاربردترین انواع Raid هاست که حداقل به 3 دیسک نیاز دارد و داده‌ها را پس از انجام محاسباتی بین دو دیسک و حاصل محاسباتش که به آن Parity می‌گویند را روی دیسک سوم ذخیره می‌کند. همانظور که در تصویر فوق مشاهده می‌کنید هر بار Parity را روی دیسک متفاوتی ذخیره می‌کند. Parity این قابلیت را به ما می‌دهد که درصورت خرابی هرکدام از دیسک‌ها بتوان داده‌های آن دیسک را براساس Parity موجود در دیسک‌های دیگر بازیابی کرد. سرعت خواندن نسبت به نوشتن در RAID 5 بیشتر است و دلیل آن هم اینست که هنگام نوشتن باید Parity را حساب کند. فرض کنید 3 دیسک 300 گیگابایتی را می‌خواهیم RAID 5 ببندیم.

. در این حالت مجموع دیسک‌های ما 900 گیگابایت است اما فضای ذخیره‌سازی که در اختیار ما قرار خواهد گرفت 600 گیگابایت خواهد بود یعنی 1 دیسک اتلاف حافظه خواهیم داشت اما برای تعداد بیش از 3 دیسک نیز ما 1 دیسک اتلاف حافظه خواهیم داشت. بصورت تئوری ما محدودیتی برای استفاده از دیسک در این RAID نداریم اما توصیه می‌شود بیش از 6 دیسک را RAID 5 نکنید و برای این منظور از RAIDهایی ترکیبی استفاده نمایید.

مناسب برای File Storage و Application Serverها.

RAID 6 یا Striping with Double Parity

RAID 6 همانند RAID 5 می‌باشد با این تفاوت که دو بار Parity را ذخیره می‌کند که نتیجه آن تحمل خرابی تا 2 دیسک می‌باشد. در RAID5 از آنجایی که ممکن است زمان بازسازی داده‌های دیسک خراب شده تا چند روز طول بکشد و اگر در این مدت دیسک دیگری خراب بشود داده‌ها از بین می‌روند در RAID 6 دو بار Parity بر روی دو دیسک متفاوت ذخیره می‌شود.

حداقل 4 دیسک برای پیاده‌سازیRAID 6  نیاز می‌باشد و نهایتا تا 32 دیسک را می‌توانیم RAID 6 ببنیدم.

مناسب برای اتوماسیون‌های اداری و سرویس‌های آنلاین و نرم‌افزارهایی که نیازمند Availability خیلی زیاد هستند.

RAIDهای ترکیبی

RAID 0+1 یا Stripe + Mirror

همانطور که از نام آن پیداست ابتدا RAID 0  و سپس RAID 1 بر روی دیسک‌های پیاده سازی می‌شود.

برای مثال اگر 4 دیسک 100 گیگابایتی داشته باشیم 2 دیسک با هم RAID 0 می‌شوند و 2 دیسک دیگر نیز با هم RAID 0 می‌شوند در این حالت ما 200 گیگ در هر RAID 0 خواهیم داشت در نهایت دو RAID 0 ایجاد شده با هم RAID 1 می‌شوند که نتیجه آن این است که ما همان 200 گیگ فضا برای ذخیره سازی را در اختیار خواهیم داشت.

RAID 10 یا Mirror + Stripe

RAID 10 برخلاف RAID 01 ابتدا RAID 1 را بین دیسک‌ها پیاده‌سازی می‌کند و در نهایت بین همه RAID 1های ایجاد شده RAID 0 می‌بندد. به هر کدام از RAID های زیر مجموعه اصطلاحا Span می‌گویند.

برای پیاده‌سازی آن حداقل به 4 دیسک نیاز داریم هر Span نهایتا می‌تواند 32 دیسک باشد و نهایتا 8 Span مجزا را می‌توانیم با هم RAID 0   ببنیدیم که مجموعه 144 دیسک در این نوع RAID می‌تواند شرکت داشته باشد.

مناسب برای محیط‌هایی که کارایی خیلی بالا و  امنیت داده‌ها مهم است.

RAID 50 یا Parity + Stripe

این RAID نیز ترکیبی از RAID 5 و سپس RAID 0 می‌باشد. در این حالت ما در هر RAID 5 تحمل خرابی 1 دیسک را خواهیم داشت که امنیت بالایی را برای ما تامین می‌کند.

حداقل به 6 دیسک برای پیاده‌سازی نیاز دارد و حداکثر تا 48 دیسک را پشتیبانی می‌کند.

مناسب برای محیط‌هایی که نیاز به نوشتن در آن‌ها زیاد است.

RAID 60 یا Double Parity + Stripe

پیاده سازی این RAID از همه RAIDهای قبلی گران‌تر است چون حداقل به 8 دیسک برای پیاده‌سازی نیاز دارد و نهایتا تا 128 دیسک را پشتیبانی می‌کند و بهتر است زمانی استفاده شود که بیش از 16 دیسک داریم.

خلاصه توضیحات فوق در جدول ذیل آمده است:

نویسنده : محمد حاجی پور