RAID

پایداری داده همواره یکی از اساسی‌ترین دغدغه‌ها در حفظ اطلاعات نوین بوده است، با تغییر مدیای موجود از کاغذ به دنیای الکترونیکی، از دست رفتن اطلاعات همواره یکی از بزرگترین مخاطرات در هر نهاد، شرکت و یا سازمان بوده است. با کمک این سیستم می‌توان در صورت خراب شدن یک (یا بیشتر) از دیسک‌ها، داده‌ها را حفظ کرد. دیسک خراب را می‌توان با دیسک سالم جایگزین کرد و داده باقیمانده، آن دیسک را دوباره پر می‌کند.

با کمک آرایه افزونه، داده کمتری می‌توان ذخیره کرد. مثلا یک RAID دو دیسکه تک آرایه‌ای، به مقدار نصف حداکثر حجم دیسک سخت توانایی ذخیره‌سازی دارد و نیمه دیگر را برای تکرار داده استفاده می‌کند. دیگر سطح‌های RAID برای سریع‌تر خواندن و نوشتن به‌کار می‌روند.

راه‌های مختلفی برای محافظت داده‌ها در برابر خرابی، حجم و سرعت وجود دارد. RAID سطح 0 و 1 و 5 از همه بیشتر استفاده می‌شوند و بیشتر نیازها را برطرف می‌کنند.

RAID 0: دیسک‌های به‌هم بسته شده

دیسک‌های به‌هم بسته شده2، داده را در چند دیسک تقسیم می‌کنند. به‌گونه‌ای که از حداکثر حجم دیسک‌ها و سرعت استفاده می‌شود. از این روش وقتی که سرعت ذخیره و خواندن نسبت به از دست رفتن داده‌ها اولویت بیشتری داشته باشد استفاده می‌کنند.

حداقل تعداد دیسک‌ها: 2

کارایی دیسک: 93 درصد

ویژگی‌ها و محدودیت‌ها: سرعت بهتر، حافظه بیشتر اما ناپایدار در مقابل خطاها. در صورت خرابی هر دیسک، آرایه آسیب می‌بیند چرا که وقتی داده روی یک دیسک ریخته می‌شود، به قطعه‌هایی تقسیم می‌شود و هر قطعه روی یک دیسک ریخته می‌شود. اما سرعت دسترسی را خیلی زیاد بالا می‌برد.

RAID 1: دیسک‌های آینه‌ای

دیسک‌های آینه‌ای3، در عمل به‌عنوان دیسک‌های پشتیبان عمل می‌کنند، این سیستم از دو (یا بیشتر) دیسک تشکیل شده است که طی آن داده درست همانطور که در یک دیسک ذخیره می‌شود در دیسک‌های بعدی نیز ذخیره می‌شود. اگر یکی از دیسک‌ها به هر دلیلی خراب شود، داده‌ها همواره سالم می‌مانند و تاثیری روی دیسک‌های باقی‌مانده نخواهند گذاشت. از این رو از این روش هنگامی که از دست رفتن داده‌ها بسیار بحرانی باشد استفاده می‌کنند.

حداقل تعداد دیسک‌ها: 2

کارایی دیسک: 47 درصد

ویژگی‌ها و محدودیت‌ها: پایدار در مقابل خطاها و امکان بازیابی اطلاعات در صورت سالم موندن حتی 1 دیسک از میان آرایه. هنگام نوشتن اطلاعات روی دیسک، مقدار کمی بازدهی پایین می‌آید.

RAID 5: دیسک‌های به‌هم چسبیده به‌همراه توازن4

این سیستم از سه دیسک یا بیشتر تشکیل شده است به‌گونه‌ای که از داده در مقابل خرابی یکی از دیسک‌ها محافظت می‌کند؛ میزان ذخیره‌سازی آرایه را به اندازه یک دیسک کاهش می‌دهد.

حداقل تعداد دیسک‌ها: 3

کارایی دیسک: 63 درصد

ویژگی‌ها و محدودیت‌ها: همه دیسک‌ها برای تعیین توازن نیاز است اما در صورت خرابی یک دیسک، داده‌ها از دست نخواهند رفت. و سیستم تلاش می‌کند با کمک توازن داده از دست رفته را جایگزین کند تا وقتی که دیسک سالم جایگزین شده و سیستم داده سالم را در آن بریزد.

RAID 6 (غیرمتدوال)

می‌تواند در صورتی که 2 دیسک خراب شده باشد، نیز داده‌ها را برگرداند.

حداقل تعداد دیسک‌ها: 4

کارایی دیسک: 25 درصد

ویژگی‌ها و محدودیت‌ها: سیستم در صورت خرابی دو دیسک هم می‌تواند خودش را بازیابی کند؛ آرایه تا خرابی کامل دو دیسک می‌تواند به کار خود ادامه دهد. بنابراین هر چه گروه RAID بزرگ‌تر باشد، امکان بازیابی داده‌ها بیشتر خواهد شد. به همین دلیل، سیستم RAID 6 را سیستم پیشرفته محافظت از داده‌ها نیز می‌نامند.

RAID 10 (یا 1+0)

از هر دو روش به‌هم چسبیده و آینه‌ای استفاده می‌کند.

برای این‌که یک سیستم RAID کار کند، چه هنگام خواندن و چه هنگام نوشتن، باید مقادیر مشخصی محاسبات نیز انجام بگیرد. در صورتی که سخت‌افزار به‌طور پیش‌فرض از RAID پشتیبانی کند، در این صورت تمام این محاسبات را خودش انجام می‌دهد. در غیر این صورت این وظیفه به عهده سیستم عامل است که محاسباتی از قبیل محل نوشتن یا بخش‌های هر فایل را انجام دهد که بازدهی کامپیوتر را کاهش می‌دهد. بنابراین اگر قرار است نرم‌افزاری RAID انجام بدهید، حتماً از سطح 0 یا سطح 1 استفاده کنید که به پردازش کمتری نیاز دارند.

در صورت خرابی یک دیسک، RAID به کار خود ادامه می‌دهد. در این صورت می‌توان دیسک خراب را با دیسک جدید جایگزین کرد، اگر کامپیوتر از جابه‌جایی داغ5 پشتیبانی نمی‌کند، در این‌صورت بایستی دستگاه را قبل از جابه‌جایی دیسک‌ها خاموش کرد.

منابع

http://en.wikipedia.org/wiki/RAID
www.pcguide.com/ref/hdd/perf/raid

 پی‌نوشت

1. Redundant Array of Indepentent/Inexpesive Disks

2. Striped Disks

3. Mirrored Disks

4. Interleave Parity Disks

5. Hot Swapping

المیرا حمیدی