RAID چیست ؟

RAID چیست ؟

RAID یا Redundant Array of Independant Disks  به معنای آرایه‌ی افزونه از دیسک‌های مستقل است. این عبارت در نگاه اول بسیار نامأنوس به‌نظر می‌رسد، اما درک این فناوری ساده‌تر از آن است که فکرش را می‌کنید. هدف اصلی RAID ذخیره داده‌ های یکسان در دیسک‌های متفاوت برای جلوگیری از، از دست رفتن داده‌ ها به هنگام وقوع آسیب و کرش در دیسک ‌ها میباشد.

ممکن است تاکنون تجهیزات زیادی مانند سرور ، NAS ، SAN و … را دیده باشید که از چندین Hard استفاده میکنند. دلیل استفاده ی آن ها از چندین Hard نیز مربوط به بحث RAID میباشد.

RAID با قرار دادن داده درون چندین دیسک کار می‌کند. با استفاده از چند دیسک، خطاپذیری افزایش یافته و از دست دادن اطلاعات نیز کمتر رخ می‌دهد.

RAID Controller :

RAID Controller به ‌عنوان واسطی میان سیستم عامل و دیسک‌های فیزیکی عمل کرده و گروه دیسک ‌ها را به ‌عنوان واحد ‌های منطقی به سیستم‌ عامل ارائه می‌کند. استفاده از یکRAID Controller کارایی را بهبود داده و موجب حفاظت از اطلاعات هنگام کرش می‌گردد.

RAID Controller میتواند به صورت سخت افزاری یا نرم افزاری باشد. RAID Controller های سخت افزاری بهتر از نمونه ی نرم افزاری خود عمل میکنند. SAN ها و NAS ها را میتوان از جمله RAID Controller های سخت افزاری در نظر گرفت. لینوکس و مایکروسافت نیز جزو RAID Controller های نرم افزاری محسوب میشوند.

انواع RAID :

RAID 0 : نام دیگر RAID 0، Striped Volume میباشد و برای پیاده سازی آن حداقل به دو Hard احتیاج داریم. در این حالت RAID Controller  داده را بین تعداد دیسک ها تقسیم می کند و هر قسمت را داخل یک دیسک ذخیره می نماید.

فرض کنید سیستم بخواهد داده‌ی «۱۰۰۱۱۱» را در این حالت ذخیره کند؛ اولین یک، دومین صفر و سومین یک در دیسک ۱ و مابقی در دیسک ۲ ذخیره می‌شود. در نهایت «۱۰۱» در دیسک ۱ و «۰۱۱» در دیسک ۲  ذخیره خواهد شد.

به دلیل استفاده ی همزمان از چندین Hard سرعت انتقال اطلاعات بسیار بیشتر میشود اما در صورتی که یکی از Hard ها دچار آسیب شوند تمام اطلاعات از بین میرود.

 

RAID 1 : نام دیگر RAID 1، Mirror میباشد و برای پیاده سازی آن حداقل به دو Hard احتیاج داریم.

در این حالت اطلاعات بر روی هر دو دیسک نوشته میشود و در نتیجه هر دوی آن ها حاوی اطلاعات کاملا مشابه خواهند بود. برای مثال در این حالت داده‌ی «۱۰۰۱» ، به‌ همان شکل «۱۰۰۱» بر روی هر دو دیسک‌ ذخیره خواهد شد.

در این حالت انتقال اطلاعات با سرعت زیادی انجام نمیگیرد اما در صورتی که یکی از Hard ها دچار آسیب شوند اطلاعات به صورت backup بر روی Hard دیگر موجود میباشد.

 

RAID 3 : RAID 3 یا Spam کاربرد زیادی ندارد. برای مثال فرض کنید بر روی سیستم شما دو Hard موجود میباشد و هر کدام از آن ها دارای ۱T فضا برای ذخیره سازی میباشد. بنا به دلایلی تصمیم میگیرید که یک Drive با حجم ۲T در سیستم خود ایجاد کنید. به همین منظور از RAID 3 استفاده کرده و هر دو Hard را تبدیل به یک Hard میکنید.

توجه داشته باشید که اگر یکی از این دو Hard دچار آسیب شود تمام اطلاعات از بین خواهد رفت.

RAID 5 : این حالت از RAID تلاش می‌‌کند تا بهترین‌های RAID 0 و RAID 1 را برای شما فراهم کند. مهم ترین ویژگی آن افزایش سرعت بدون افزایش ریسک از دست‌دادن اطلاعات میباشد. برای استفاده از این Raid باید حداقل سه دیسک در اختیار داشته باشیم. اطلاعات در دیسک ها مانند RAID 0 تقسیم میشوند با این تفاوت که مقداری از فضای هر دیسک برای ذخیره ی اطلاعات parity کنار گذاشته میشود. اطلاعات parity در واقع اطلاعات مربوط به دیگر دیسک هاست که در هر دیسک به صورت فشرده ذخیره میشوند. به همین دلیل اگر یکی از دیسک ها دچار آسیب شود سیستم با استفاده از اطلاعات parity ذخیره شده در دو دیسک دیگر قادر به بازسازی اطلاعات از دست رفته میباشد.

RAID 6 : استفاده ار آن معمولا رایگان نیست و برای پیاده سازی آن حداقل به ۴ دیسک احتیاج داریم. نحوه ذخیره‌سازی اطلاعات در این حالت مانند RAID 5 است با این تفاوت که این RAID از دو بیت افزونه استفاده می‌کند یعنی Parityرا دوبار و با دو شیوه مختلف محاسبه می‌کند. این کار باعث می‌شود چنانچه دو هارد دیسک نیز از بین برود سیستم بدون وقفه بتواند به ادامه کار خود بپردازد. در واقع قابلیت تحمل خطای این RAID، عدد ۲ است بدان معنا که اگر دو هارد به طور کامل Fail شوند، باز هم قابلیت بازیابی اطلاعات در آن وجود دارد.

RAID های دیگری نیز وجود دارند که از ترکیب RAID های قبلی به وجود آمده اند. برای مثال RAID 10 ( یک صفر ) از ترکیب RAID های ۱ و ۰ به وجود آمده است و برای پیاده سازی آن نیز حداقل به ۴ هارد دیسک احتیاج داریم.

RAID 50 و RADE 60 نیز از جمله RADE های ترکیبی محسوب میشوند.

نکته!!! در بحث Storage ها مفهومی به نام Hotspare وجود دارد که به عنوان یک قابلیت backup محسوب میشود و در صورتی که یکی از هارد دیسک ها دچار آسیب شود هارد دیسک جدیدی به صورت اتوماتیک جایگزین آن میگردد.

در ادامه جهت یادگیری هرچه بیشتر مفهموم RAID را در ویندوز سرور ۲۰۱۶ پیاده سازی میکنیم.