آموزشی پیشنهاد سردبیر علمی فناوری

RAID چیست؟

۰ 80 خواندن این مطلب 3 دقیقه زمان میبرد

Redundant Array of Independent Disks

RAID کلمه ای که هر کسی اندکی هم در دنیای شبکه و سرور ها کار کرده باشد, آن را شنیده است .
RAID مفهوم بسیار مهمی است که تقریبا در همه ی سرور ها از آن استفاده می شود.

بیایید با یک مثال RAID را بررسی کنیم:
ممکن است برای شما اتفاق افتاده باشد که هارد شما بسوزد و تمام اطلاعات شما از بین برود.
حالا فرض کنید روی سرورها این اتفاق بیفتد که باعث می شود اطلاعات تمام کاربران از بین برود.
چون در سرورها خیلی زیاد از هارد استفاده می شود,احتمال سوختن هارد ها بسیار بالا می رود.
برای جلوگیری از از بین رفتن اطلاعات با روش های مختلفی آن ها را روی هارد ها ذخیره می کنند که اگر یکی از هارد ها سوخت , اطلاعات از بین نرود.

RAID مخفف Redundant Array of Independent Disks یا Redundant Array of Inexpensive Disks است.
یعنی آرایه ای از دیسک های مستقل.

در نتیجه هدف از RAID افزایش کارایی و سرعت خواندن و نوشتن روی هارد ها و بک آپ گیری (backup) از اطلاعات است.

انواع RAID

RAID 0 (striping) : در این نوع RAID اطلاعات هنگام ذخیره شدن خرد می شود و روی چند دیسک ذخیره می شود.اگر یکی از دیسک ها بسوزد تمام اطلاعات از بین می رود. مزیت این نوع RAID در کارایی و سرعت بیشتر است . چون اطلاعات خرد می شود و روی چند دیسک ذخیره می شود سرعت نوشتن و خواندن از روی هارد بیشتر می شود . برای زمانی مناسب است که اطلاعات شما خیلی اهمیت ندارد ، ولی سرعت بسیار مهم است مانند proxy cache server در ISP ها. در این صورت مساله چون اطلاعات فقط از سایت های دیگر cache شده است از بین رفتن آن خیلی اهمیت ندارد و دوباره cache می شود ولی سرعت خواندن اطلاعات باید بسیار بالا باشد. در این شکل ، سرعت خواندن و نوشتن تقریبا ۲ برابر می شود.در این RAID اگر دو دیسک ۱۰۰GB داشته باشیم می توانیم ۲۰۰GB اطلاعات ذخیره کنیم.لازم به ذکر است پس از تنظیم کردن RAID شما فقط یک دیسک (در این دیاگرام) ۲۰۰GB می بینید و با آن کار می کنید.

RAID 1 (mirroring) : در این نوع RAID از تمام اطلاعات یک نسخه کپی گرفته می شود و در هارد دیگر ذخیره می شود. اگر یکی از هارد ها بسوزد ، اطلاعات از بین نرفته است و در هارد دیگری ذخیره شده است. در این نوع RAID چون اطلاعات در چند دیسک ذخیره شده است ، در هنگام خواندن اطلاعات سرعت read بالاتر می رود. همانطور که در شکل مشاهده می کنید هر داده ای ، روی ۴ دیسک ذخیره شده است.
بنایراین سرعت خواندن اطلاعات تقریبا ۴ برابر می شود ولی سرعت نوشتن اطلاعات خیر.
در این RAID اگر چهار دیسک ۱۰۰GB داشته باشیم ، می توانیم ۱۰۰GB اطلاعات ذخیره کنیم.

نکته مهم : هرگاه یکی از هارد ها بسوزد باید سریعا آن هارد را جایگزین کرد تا هارد دوم نسوخته و کل اطلاعات ازبین نرفته است. چون که احتمال سوختن هارد دوم نیز وجود دارد. در همه ی انواع RAID .

RAID 1 0 : ترکیبی از دو نوع قبلی است.هم داده ها خرد می شوند و ذخیره می شوند و هم یک بکاپ از آن ها ذخیره می شود.
با یک دیاگرام مفهوم آن را بهتر می فهمیم. همانطور که مشخص است هر داده خرد شده است و از هر کدام ، دو نسخه موجود است. هم سرعت بیشتر در خواندن اطلاعات و هم بکاپ داشتن از اطلاعات.

###########

برای ادامه و آشنا شدن با مهمترین انواع RAID باید با مفهوم parity آشنا شویم.
سوال : اگر ۳ عدد هارد داشته باشیم چگونه میتوان اطلاعات را روی آن ذخیره کرد به طوریکه اگر یکی از هارد ها
بسوزد اطلاعات از دست نرود؟

برای پاسخ به این سوال باید ما مفهوم xor آشنا شویم. همان طور که می دانید داده ها به صورت ۰ و ۱ روی دیسک ذخیره می شوند.
وقتی بین ۲ بایت مقایسه می کنیم :
۱-اگر تعداد صفر ها زوج بود در بایت سوم صفر
۲-اگر تعداد صفرها فرد بود در بایت سوم یک
مینویسیم.

حال اگر یکی از بایت ها بسوزد با استفاده از بایت نسوخته و بایت سوم , صفر یا یک بودن بایت سوخته معلوم می شود.

این گونه می توان به سوال جواب داد. به این عملکرد parity می گویند.

###########

RAID 5 (distributed parity) : محبوب ترین و شایع ترین نوع RAID است. با خرد کردن داده ها و استفاده از parity اطلاعات را ذخیره می کند.در نتیجه هم سرعت و کارایی بهتر می شود و هم اگر یکی از دیسک ها سوخت ، با توجه به parity اطلاعات بازیابی می شوند؛ اما باید به سرعت هارد جدید را جایگزین کرد. حداقل باید ۳ هارد داشته باشیم که بتوانیم از این نوع RAID استفاده کنیم.۲ دیسک برای ذخیره اطلاعات و دیسک سوم برای نگه داری parity.یعنی اگر ۳ دیسک ۱۰۰GB داشته باشیم میتوانیم ۲۰۰GB اطلاعات در آن ذخیره کنیم.
p مخفف parity است و قثط[فقط] هنگامیکه یکی از هارد ها بسوزد از آن استفاده می شود.