RAID چیست؟ چند نوع RAID وجود دارد؟

RAID مخفف عبارات Redundant Array of Independent Disks به معنای آرایه چندگانه دیسک‌های مستقل است. این تکنیک برای اولین بار در اواخر دهه 80 میلادی ساخته شده است. RAID تکنیک مجازی سازی است که امکان ایجاد خسارات و از بین رفتن اطلاعات ناشی از خرابی هارد دیسک را کاهش می دهد.

حفظ اطلاعات بسیار مهم است. هارد دیسک ها وظیفه مهم نگهداری از اطلاعات را بر عهده دارند. اما اگر هارد دیسک دچار مشکل شود ممکن است همه اطلاعات موجود در آن برای همیشه از بین برود. از خیلی سال پیش تکنیک RAID چاره ای برای جلوگیری از بروز چنین مشکلاتی اندیشیده است. در این تکنیک داده ها در دو یا چند هارد دیسک که به صورت فیزیکی به هم متصل شده اند تکرار می شوند. این هارد دیسک ها به کنترل کننده فیزیکی یا نرم افزاری RAID متصل هستند. در چنین شرایطی که نسخه های پشتیبان در چند دیسک وجود دارد، خرابی و یا از بین رفتن بخشی از اطلاعات سبب نابودی همه اطلاعات نخواهد شد.

استفاده از RAID در سال های اخیر

واقعیت این است که هارد دیسک ها در حال حاضر بسیار بزرگتر از زمانی است که RAID اختراع شد. این افزایش حجم سبب شده تا جا به جایی پویا داده ها زمان زیادی نیاز داشته باشد. در واقع زمانی محافظت کامل ایجاد می شود که از داده بک آپ گرفته شود. در چنین شرایطی که حجم هارد دیسک ها به راحتی از 16 ترابایت فراتر می رود اگر بخواهیم یک سیستم RAID5+6+P+S ایجاد کنیم باید چیزی حدود 96 ترابایت دیتا را دوباره سازی یا بک آپ گیری نماییم. ضمن این که این احتمال وجود دارد که تمام این 96 ترابایت اطلاعات و دیتا ها به دلیل یک خرابی ساده از بین برود. ضمن این که ممکن است بک آپ گیری این حجم اطلاعات یا دوباره سازی آن چندین روز زمان صرف کند. با این حال همچنان با پیشرفت تکنولوژی هارد دیسک ها سرعت انتفال اطلاعات نیز افزایش یافته و تکنیک های جدیدی از RAID معرفی شده است و همچنان این تکنیک ها راه مناسبی برای حفاظت از اطلاعات شما هستند.

مطلب مرتبط اسمارتر میل (SmarterMail‌) چیست؟ و چگونه کار می‌کند؟

انواع RAID ها :

تکنیک ها و انواع مختلفی از RAID در حال حاضر مورد استفاده قرار می گیرند، ما سعی کردیم مهمترین و مشهورترین انواع آن را در این مقاله گردآوری کنیم. در ادامه به معرفی انواعی از RAID خواهیم پرداخت:

1 – RAID0

در این تکنیک داده ها به طور خیلی ساده در چند هارد دیسک ذخیره می شوند. در این روش هر یک از هارد ها اطلاعاتی را دارد که در هیچکدام از هارد های دیگر وجود ندارد. با این که این روش سبب عملکرد بهتر و سریع تری می شود اما همچنان دارای نواقصی است. همانطور که گفته شد اطلاعات هر دیسک منحصر به فرد است و در صورت خرابی، آن بخش از اطلاعات از بین خواهد رفت.

2 – RAID1

در این روش از هر دیتا در زمان ذخیره سازی یک نسخه کپی نیز تهیه خواهد شد. بدین ترتیب برای هر دیتا دو نسخه وجود خواهد داشت و اگر به هر دلیلی یک نسخه از بین برود می توان از نسخه دیگر آن بدون مشکل استفاده کرد. RAID1 نیز موجب افزایش سرعت عملکردی سیستم خواهد شد. اما در عین حال بسیار پر هزینه خواهد شد. زیرا در واقع زیر ساخت های شبکه ذخیره سازی باید دو برابر شوند تا حجم کافی برای تهیه کپی از هر داده ای وجود داشته باشد.

RAID1

3 – RAID2

این تکنیک یک روش نظری است و داده ها را در سطح بیت در یک دیسک از آرایه درجه بندی می کند. سپس چک بیت هایی را برای سایر دیسک های آرایه می نویسد. چک بیت ها توسط کد هامینگ محاسبه می شود. از لحاظ نظری عملکرد این تکنیک در سطح بسیار بالایی است. اما چیزی که باعث شده این تکنیک در حد نظری باقی بماند قیمت بالای اجرای این تکنیک است. این قیمت تا حدی زیاد است که تقریبا هیچکس حاضر نیست از این تکنیک به صورت عملی استفاده کند.

مطلب مرتبط dns ابری چیست؟ و چه تفاوتی با DNS سرور دارد؟

4 – RAID3

در اینجا بایت های یک دیتا در دیسک های آرایه درجه بندی می شوند، سپس یک سری بایت های مکمل در دیسک های مکمل قرار داده می شوند. پیاده سازی موفق این تکنیک نیاز به هماهنگی تمام دیسک های مکمل دارد. البته از این تکنیک در حال حاضر زیاد استفاده نمی شود.

RAID3

5 – RAID4

یکی دیگر از تکنیک های پر استفاده در این روز ها تکنیک RAID4 است. در این تکنیک دیتا ها به صورت مجزا در یک گروه از دیسک ها ذخیره می شود. سپس همه این اطلاعات جدا از هم در یک دیسک ذخیره می شود.

RAID4

6 – RAID5

تقریبا مشابه تکنیک قبلی است اما یک تغییر مهم در نحوه ذخیره بک آپ از دیتا ها در هر لایه از بلاک ها رخ داده است. به جای اینکه یک بلاک همیشه ذخیره کننده اطلاعات سایر بلاک ها باشد، هر بلاک بخشی از اطلاعات کلی را به صورت بک آپ در خود جای داده است. برای توضیح بیشتر به شکل زیر دقت کنید. در هر لایه از دیتا ها، کل اطلاعات در یکی از هارد ها به صورت نوبتی قرار داده می شود.

RAID5

7 – RAID6

استفاده از این تکنیک بسیار محبوب شده است و به نظر می رسد بهترین راه برای حفظ اطلاعات در هارد دیسک های با ظرفیت بالا است. اساسا از این تکنیک در دستگاه های SUN V2X استفاده می شود، در این دستگاه ها تعداد زیادی هارد دیسک با ظرفیت بالا در یک آرایه وجود دارد. در این تکنیک داده ها همیشه در بلاک های مختلف در حال نوشته شدن هستند. برای این تکنیک دستور عمل مشخصی وجود ندارد و هر کارخانه برای اجرای آن از متود های خاص خود استفاده می کند. اما در کل دو معماری متمایز وجود دارد، از این دو معماری با عنوان های RAID6 P+Q و RAID6 DPنام می برند. این تکنیک بسیار پیچیده است و اجرای آن نیازمند دانش و اطلاعات کافی است. اما در عمل کارایی بسیار بالای دارد. به تصویر زیر و نحوه قرار گرفتن دیتا ها در بلاک ها و لایه های مختلف دقت کنید:

مطلب مرتبط ریدایرکت کردن و مزیت استفاده از آن در سئو

از کدام نوع RAID استفاده کنیم؟

تعداد زیادی تکنیک دیگر نیز وجود دارد که بیشتر آن ها در حد نظریه باقی مانده اند و بعضی از آن ها نیز در واقع ترکیبی از تکنیک های گفته شده هستند. اما در کل RAID1 بهترین راه حل برای تنظیم های کوچک مانند PC ها است. و RAID6 ها احتمالا بهترین راه کار برای سیستم های پیچیده و بزرگ و زیر ساخت ها هستند. اما در شرایطی استفاده از این تکنیک به صرفه است که از دیسک های با حجم بالا استفاده شود، البته معمولا در سیستم های زیر ساختی وضعیت دقیقا به همین شکل خواهد بود. RAID5 نیز تکنیک خوبی است و مناسب برای ذخیره سازی اطلاعاتی است که نه خیلی ساده و پرحجم باشند و نه برعکس بسیار پرحجم هستند و دارای آرایه گسترده ای می باشند.