RAID چیست؟

RAID مخفف عبارت redundant array of independent است. RAID در واقع یک زیر سیستم است که داده‌ها را در چندین دیسک ذخیره می کند تا عملکرد سیستم را افزایش داده و یا تحمل خطا را برای سیستم فراهم کند (البته برخی از سطوح آن هر دو امکان را دارند).

امروزه کاربران تمایل دارند تا به سرویس‌ها به صورت آنلاین دسترسی داشته و انتظار دارند تا با کمترین وقفه عملیات و کارهای خود را انجام دهند.

شما به عنوان صاحبان کسب‌و‌کار، در انتخاب زیرساخت و سیستم مناسب برای بخش‌های حساس برنامه آنلاین خود، باید ویژگی‌های بسیاری را درنظر داشته‌باشید. یکی از مهم‌ترین ویژگی‌هایی که هنگام انتخاب سرور مناسب برای کسب و کار خود باید درنظر داشته‌باشید، این است که آیا باید روی سیستم خود RAID را فعال کنید یا نه و مهم‌تر از آن باید بدانید که چه نوع RAID متناسب نیازهای فنی شما است. در ادامه تمام موارد مثبت و منفی سطوح مختلف RAID را بررسی خواهیم کرد و پیشنهادهایی را برای انتخاب تنظیمات اولیه ارائه می‌دهیم.

انواع پیاده‌سازی RAID

• RAID سخت‌افزاری
• RAID نرم‌افزاری

RAID سخت‌افزاری

RAID سخت‌افزاری مستقیما توسط یک کنترلر سخت افزاری اختصاصی که دیسک‌ها به آن متصل هستند، مدیریت می‌شود. محاسبات RAID توسط یک پردازنده on-board که فشار را روی CPU میزبان تخلیه می‌کند، مدیریت می‌شود. با این حال، عملکرد CPU‌های امروزی به‌قدری افزایش یافته که این مزیت تقریبا منسوخ شده است. کنترل‌کننده‌های سخت‌افزاری به همراه واحد پشتیبان باتری(BBU) یک واحد دیگر که در صورت بروز خطا شرایط را ایمن می‌کند (failsafe)، ارائه می‌دهند. این واحد در صورت قطعی برق غیر منتظره، از داده‌ها محافظت می‌کند.

RAID نرم‌افزاری

RAID نرم‌افزاری بخشی از سیستم‌عامل است و راحت‌ترین و مقرون به صرفه‌ترین روش پیاده‌سازی است. همچنین نیازی به استفاده از سخت‌افزارهای اضافی و عموما پرهزینه ندارد.

در زیر لیستی از پرکاربردترین سطوح RAID آورده شده‌است:

RAID صفر ( یا دیسک نواری Disk Striping):

RAID صفر داده‌ها را روی هر تعداد دیسک موجود تقسیم می‌کند تا امکان عبور داده‌های بیشتری ممکن شود. هر فایل منحصربه‌فرد، از چندین دیسک خوانده می‌شود و دسترسی و استفاده از ظرفیت و سرعت تمام دیسک‌ها را امکان‌پذیر می‌کند. این سطح RAID اغلب با عنوان نواری به کار برده می‌شود و مزیت آن افزایش بهره‌وری است. با این حال، این سطح RAID به دلیل کپی نکردن ‌داده‌ها و ذخیره نکردن داده‌های توازن، هیچگونه افزونگی و تحمل خطا را امکان‌پذیر نمی‌کند. هر دو دیسک به عنوان یک پارتیشن واحد شناخته می‌شوند، بنابراین وقتی یکی از آن‌ها دچار مشکل یا خرابی شود، نظم داده‌ها از بین رفته و منجر به از بین رفتن داده‌ها می‌شود. RAID 0 معمولا برای ذخیره‌سازی کشینگ آنلاین و یا فایل‌هایی که سرعت برای آن‌ها اهمیت بیشتری نسبت به ایمن بودن و از دست رفتن داده‌ها دارد، پیاده‌سازی می‌شود.

حداقل تعداد دیسک‌ها: ۲ عدد

مزایا: افزایش بهره‌وری(سرعت خواندن و نوشتن)

معایب: بدون افزونگی

استفاده تجاری: Live streaming, IPTV, VOD Edge Server

RAID ۱ (قرینه‌سازی یا Disk Mirroring):

RAID ۱ داده‌های مشابه را روی یک جفت دیسک‌ می‌نویسد و می‌خواند. این فرآیند، قرینه‌سازی داده نامیده می‌شود و عملکرد اصلی آن ایجاد افزونگی است. در این حالت در صورتی که هر یک از دیسک‌های موجود دچار مشکل یا خرابی شود، سیستم باز هم می‌تواند از طریق دیسک یا دیسک‌های باقی‌مانده به داده‌ها دسترسی داشته باشد. هر زمان که دیسک دارای خطا، با دیسک جدیدی جایگزین شود، داده‌ها روی آن کپی خواهند شد. RAID ۱ ساده ترین راه برای ایجاد فضای ذخیره‌سازی ایمن دربرابر خطا می‌باشد.

حداقل تعداد دیسک‌ها: ۲ عدد

مزایا: تحمل خطا و بازیابی اطلاعات آسان، افزایش کارآیی در خواندن

معایب: فضای قابل استفاده کمتر، هزینه بیشتر به ازای هر مگابایت

استفاده تجاری: اپلیکیشن سرورهای استاندارد که تحمل خطا و دسترسی برای آن‌ها اهمیت دارد.

RAID ۵ (نواری با توازن):

RAID ۵ مانند RAID صفر بلوک داده‌ها را بین چند دیسک تقسیم می‌کند و همچنین اطلاعات توازن (parity information) را نیز ذخیره می‌کند تا در صورت خرابی دیسک، برای بازیابی داد‌ه‌ها مورد استفاده قرار گیرد. اطلاعات توازن، مقادیر کمی از داده‌هاست که حجم داده‌های بیشتر را با دقت زیاد توصیف می‌کنند. این سطح RAID هم سرعت و هم افزونگی را تامین می‌کند و علاوه بر آن، داده‌های توازن در تمام دیسک‌ها ذخیره می‌شوند. درصورتیکه یکی از دیسک‌ها خراب شود، داده‌های آن از طریق سایر داده‌های توزیع شده و بلوک‌های توازن بازسازی می‌شوند. نگه‌داری اطلاعات توازن، حدود یک سوم از فضای موجود دیسک را اشغال می‌کند.

حداقل تعداد دیسک‌ها: ۳ عدد

مزایا: تحمل خطا و افزایش کارآیی (کمتر از RAID 0)

معایب: عملکرد پایین‌تر در سرورهایی که تعداد زیادی عملیات نوشتن را انجام می‌دهند.

استفاده ایده‌آل: سرورهای ذخیره‌سازی فایل و اپلیکیشن سرورها.

RAID ۶ (نوار با توازن دوبرابر):

RAID ۶ مشابه RAID ۵ است، اما به این دلیل که بلوک توازن بیشتری ذخیره می‌کند، مورد اطمینان‌تر است. درواقع به این معناست، درصورتیکه دو درایو به صورت همزمان خراب شوند، برای سایر درایوها مشکلی ایجاد نمی‌شود.

حداقل تعداد دیسک‌ها: ۴

مزایا: بهبود عملکرد در خواندن، افزونگی بیشتر(حتی از RAID ۵)

معایب: عملکرد پایین‌تر در سرورهایی که تعداد زیادی عملیات نوشتن را انجام می‌دهند.

استفاده ایده‌آل: سرورهای ذخیره‌سازی فایل و اپلیکیشن سرورها.

RAID ۱۰(بازتابی + نواری):

RAID ۱۰ترکیبی از RAID ۱ و RAID صفر است. به عبارت دیگر، افزونگی RAID ۱ را با افزایش عملکرد RAID صفر ترکیب می کند. RAID ۱۰ در محیط‌هایی که عملکرد بالا و امنیت حائز اهمیت هستند، بهترین روش می‌باشد.

حداقل تعداد دیسک‌ها: ۴ عدد

مزایا: کارآیی بسیار بیشتر، تحمل خطا

معایب: ظرفیت استفاده کم در مقابل هزینه بالا، مقیاس‌پذیری محدود

استفاده ایده‌آل: سرورهای پایگاه‌داده‌ای پرکاربرد، یا سرورهایی که عملیات نوشتن زیادی انجام می‌دهند.

نکته مهم در این مورد این است که، اگرچه برخی از سطوح RAID افزونگی داده‌ها را امکان‌پذیر کرده‌اند، اما هرگز به عنوان پشتیبان (بکآپ) داده‌های حساس به‌شمار نمی‌آیند. RAID تنها می‌تواند دربرابر خرابی‌های سخت افزاری از سیستم محافظت کند و در برابر خطاها، خرابی فایل‌ها یا فعالیت‌های مخرب و ویروسی، از آن محافظت نمی‌کند. پیشنهاد ما این است که همیشه یک کپی کامل و قابل بازیابی از اطلاعات مهم خود را بر روی یک هارد جداگانه ذخیره کنید. اگر هنوز مطمئن نیستید که کدام RAID بهترین انتخاب برای شما و اپلیکیشن شما می‌باشد، برای تیم فنی هیگزیوم پیامی بفرستید تا به شما در انتخاب راه حل مناسب کمک کنند.