معرفی انواع RAID و مقایسه آنها باهم

پیشگفتار :

ما در این مقاله قصد معرفی انواع RAID ها و مقایسه آنها با هم را داریم.

بی شک ذخیره سازی اطلاعات در حوزه شبکه و فناوری اطلاعات جزو مهمترین بخش هاست.

در واقع نتیجه تمام کارها و اطلاعات مهمی که روزانه در حال انجام آن هستید به یک محل برای ذخیره شدن ارسال میشود.

تا شما بتوانید در مراجعات بعدی آن ها را فراخوانی کنید و به ادامه کار خود بپردازید.

بدون استفاده از RAID کردن دیسک های سخت (Hard Disk) شما به راحتی قادر به انجام عملیات روزانه خود خواهید بود.

اما اگر شما نیاز به بالا بردن سطح دسترسی پذیری یا همان redundancy داشته باشید، RAID به کمک شما خواهد آمد.

در ادامه به معرفی انواع RAID ها خواهیم پرداخت و از مزایاب و معایب هرکدام خواهیم گفت.

منبع این مطلب

Redundancy چیست ؟

ما از عبارت دسترسی پذیری برای ترجمه redundancy استفاده میکنیم.

این بهترین ترجمه ای بود که توانستیم برای این عبارت پیدا کنیم.

اگر شما در اینترنت به دنبال ترجمه این کلمه باشید، با عباراتی چون افزونگی مواجه میشوید.

که در اینجا منظور از redundancy افزونگی نیست و درواقع عملکردی متفاوت است.

بعنوان مثال شما در مجموعه خود 2 اینترنت خریداری میکنید.

یکی از اینترنت ها در مدار بوده و در حال استفاده توسط کاربران است.

و زمانی که اینترنت اول به هر دلیل دچار اختلال شد، اینترنت دوم را وارد مجموعه کنید.

به این عملیات اصلاحا redundancy گفته میشود، یعنی شما سطح دسترسی پذیری اینترنت مجموعه خود را بالا برده اید.

در واقع Redundancy مخصوص اینترنت یا شبکه نیست، در ادامه مقاله معرفی انواع RAID متوجه این موضوع خواهید شد.

ما در این مقاله قصد داریم عملیات Redundant را برای هارد دیسک ها پیاده سازی کنیم.

در واقع نگاه اصلی تکنولوژی RAID بالا بردن سطح دسترسی پذیری به استوریج های ما است.

RAID چیست ؟

کلمه RAID مخفف Redundant Arrays of Independent Disks است.

مدیران شبکه های کامپیوتری از این تکنولوژی جهت بالا بردن دسترسی پذیری استفاده میکنند.

در واقع با ترکیب هارد دیسک ها با هم میتوانند redundancy در سطح شبکه خود را بالاتر ببرند.

نکته : تجهیزاتی مانند سرور HP ، دستگاه های ذخیره ساز HP ، ذخیره سازهای دوربین و … معمولا از RAID پشتیبانی میکنند.

جهت آشنایی با نحوه رید بندی سرور اچ پی میتوانید به این مطلب مراجعه کنید.

چه زمانی نیاز به RAID افزایش یافت ؟

مهمترین وظیفه RAID بالابردن Redundancy داده ها و کارایی است.

در واقع دسترسی به داده ها را زمانی بالا میبرد که شما با خرابی یک هارد دیسک مواجه میشوید.

در این حالت اگر از RAID استفاده کرده باشید، در همان لحظه به داده های خود دسترسی دارید.

و هنوز میتوانید بدون مشکل به کار خود ادامه دهید و همزمان با آن دیسک معیوب را تعویض کنید.

البته ممکن است در اینجا، شما این مورد را با پشتیبان گیری اطلاعات اشتباه بگیرید.

هرچند که در کنار RAID میتوانید برنامه های Backup جداگانه ای داشته باشید، اما RAID یک نوع سیستم بک آپ نیست.

معرفی انواع RAID سخت افزاری و RAID نرم افزاری :

رید سخت افزاری (Hardware RAID):

یک سری سخت افزارهای اختصاصی وجود دارند که به آنها کنترل کننده های RAID یا کارت RAID گفته میشود.

در بازار ایران با نامهایی مثل رید کنترلر (RAID Controller) معمولا شناخته میشوند.

این سخت افزارها برای کنترل و مدیریت عملیات مربوط به RAID بصورت مستقل از سیستم عامل عمل میکنند.

در واقع رید کنترلرها خود دارای پردازنده و منابع جهت کنترل عملیات رید بندی و … هستند.

رید های سخت افزاری میتوانند بصورت اکسترنال و یا آنبرد باشند.

در تصویر بالا یک عدد RAID Controller سخت افزاری اکسترنال ساخت شرکت HP را میبیند.

معمولا بر روی سرورهای HP کارت RAID بصورت آنبرد موجود است.

رید نرم افزاری (Software RAID) :

قابلیت RAID همچنین بر روی خود سیستم عامل ها هم قابل دسترس و پیکربندی است.

در واقع میتوان رابطه بین هارد دیسک ها را از طریق سیستم عامل کنترل و مدیریت کرد.

که به این کار در اصطلاح Software RAID گفته میشود.

تمامی منابع مورد نیاز جهت عمیلات مربوط به RAID از سیستم عامل و تامین خواهد شد.

در واقع منابع مورد نیاز از همان سخت افزاری تامین می شود که سیستم عامل روی آن نصب است.

رید کنترلر

رید کنترلر، به‌عنوان یکی از اجزای مهم در زمینه‌ های ذخیره سازی داده، نقش حیاتی در انتقال، مدیریت و حفظ اطلاعات دارد. این کنترلرها نقطه محوری بین سیستم‌های حافظه ای و سیستم‌های کامپیوتری هستند که امکان ذخیره و بازیابی داده‌ها را فراهم می‌کنند.

رید کنترلر چیست و عملکرد آن به چه صورت است؟

رید کنترلر (RAID Controller)، یک دستگاه یا قطعه سخت‌افزاری است که برای مدیریت مجموعه‌های (Redundant Array of Independent Disks) به‌کار می‌رود. هدف اصلی این کنترلر، افزایش کارایی، اطمینان پذیری و ظرفیت ذخیره سازی داده‌ها با استفاده از ترکیبی از چندین هارد دیسک است.

نحوه عملکرد کلی رید کنترلر:

• ایجاد مجموعه RAID: رید کنترلر با استفاده از ترکیبی از دیسک‌ها، مجموعه‌های RAID را ایجاد می‌کند. مجموعه‌های RAID به چندین نوع مختلف تقسیم می‌شوند، از جمله RAID 0، RAID 1، RAID 5، RAID 6 و RAID 10.
• تقسیم‌بندی داده‌ها: رید کنترلر داده‌ها را به صورت خودکار بین دیسک‌ها تقسیم می‌کند. به عنوان مثال، در RAID 0، داده‌ها به طور متوازی بین دیسک‌ها تقسیم می‌شوند که باعث افزایش کارایی خواندن و نوشتن می‌شود.
• ردیابی خطا: رید کنترلر به صورت مداوم داده‌ها را بررسی می‌کند و خطاهای ممکن در دیسک‌ها را شناسایی می‌کند. در صورت خرابی یکی از دیسک‌ها، اطلاعات را از ریسک‌های دیگر در مجموعه RAID بازیابی می‌کند و به کاربر امکان ادامه استفاده از سیستم را می‌دهد.
• پشتیبانی از ویژگی‌های خاص: برخی از رید کنترلرها ویژگی‌های خاص مانند کش (Cache) داخلی، توانایی توزیع بار و مدیریت بهتر ترافیک داده را ارائه می‌دهند که بهبود عملکرد و کارایی سیستم را به ارمغان می‌آورد.

مزایا و معایب استفاده از سخت افزارهای اختصاصی برای رید کنترلر چیست؟

مزایا:

• عملکرد بهینه: سخت افزارهای اختصاصی برای رید کنترلر به طور کامل به نیازها و وظایف مرتبط با کنترل آتش‌نشانی پاسخ می‌دهند، این باعث بهبود عملکرد و کارایی سیستم می‌شود.
• پایدار و قابل اطمینان: با توجه به اینکه این سخت افزارها به‌طور اختصاصی برای کاربردهای خاص طراحی شده‌اند، احتمال خطا و نقص در عملکرد آنها کاهش می‌یابد و به افزایش پایداری و اطمینان سیستم کمک می‌کند.
• سرعت بالا: سخت افزارهای اختصاصی به عنوان قطعات تخصصی طراحی شده‌اند، بنابراین دارای سرعت پردازشی بالا و زمان پاسخ کوتاه‌تری هستند که در مواقع ضروری از اهمیت ویژه‌ای برخوردار است.

معایب:

• هزینه: طراحی و تولید سخت افزارهای اختصاصی هزینه بالایی دارد که ممکن است به افزایش هزینه کلی پروژه منجر شود.
• قابلیت ارتقاء: در مقایسه با سخت افزارهای عمومی، سخت افزارهای اختصاصی معمولاً قابلیت ارتقاء و تغییرات کمتری دارند، این ممکن است محدودیت‌هایی در به روزرسانی و اصلاحات آینده ایجاد کند.
• زمان: طراحی و تولید سخت‌افزار اختصاصی زمان‌بر است و ممکن است منجر به تاخیر در زمان اجرای پروژه شود.

نکته: با توجه به مزایا و معایب فوق، انتخاب بین استفاده از سخت افزارهای اختصاصی یا عمومی برای رید کنترلر، وابسته به نیازها و محدودیت‌های خاص هر پروژه است.

آشنایی با پیشرفت‌ها و چشم‌انداز آینده در زمینه رید کنترلر

با گذشت زمان، پیشرفت‌های چشمگیری در حوزه رید کنترلرها مشهود است که نمایانگر تلاش‌های فراوان در بهبود و بهره‌وری از این تکنولوژی می‌باشد. از میان این پیشرفت‌ها می توان به مواردی همچون افزایش سرعت عملیات، بهبود توانایی بازیابی داده‌ها و کاهش احتمال خطاها اشاره نمود.

به عنوان مثال، پیشرفت‌های چشمگیر در زمینه فناوری سخت‌افزاری، به افزایش سرعت عملیات رید کنترلرها انجامیده است. این افزایش سرعت، به ویژه در مواجهه با حجم‌های بزرگ از داده‌ها، باعث افزایش کارایی و زمان پاسخ دهی سیستم‌ها می‌شود.

همچنین، پیشرفت‌ در زمینه الگوریتم‌های پیشرفته و ترکیبات متنوع دیسک‌ها، توانایی بازیابی داده‌ها را حتی در صورت وقوع خرابی های چند گانه بهبود بخشیده است. از طرف دیگر، استفاده از مکانیزم‌های تشخیص و تعمیر خطاها، به افزایش امنیت و کاهش احتمال خطاهای احتمالی در رید کنترلر کمک می‌کند. معرفی انواع RAID برای انتخاب درست است.

نقش هوش مصنوعی در ریدکنترلرها

در آینده، با بکارگیری هوش مصنوعی در رید کنترلرها منجر به بهبود‌های چشمگیری در کارایی، مدیریت هوشمند داده‌ها و حتی پیش بینی خطاها خواهد شد. به این ترتیب، رید کنترلرها با قدرت پیش بینی و اصلاح خطاها، بهره‌وری و اطمینان را به این سیستم‌ها تضمین می‌کنند.

سخن پایانی

رید کنترلرها نقش بسیار مهمی را در بهبود عملکرد سرورها ایفا می‌کنند. به عنوان یک قطعه کلیدی در سیستم‌های ذخیره سازی، آن‌ها باعث افزایش سرعت دسترسی به داده‌ها، افزایش ایمنی اطلاعات و دسترسی پایدارتر به آن‌ها می‌شوند. معرفی انواع RAID بسیار اهمیت دارد، به ویژه در زمینه‌هایی مانند فروش سرور HP که نیازمند کارایی بالا و اطمینان از عملکرد بهینه هستند.