راهنمای فناوری ذخیره سازی RAID

بخش 1


بررسی کلی RAID

RAID چیست؟?

Redundant Array of Independent Disks (RAID) یک فناوری ذخیره سازی است که چندین دیسک سخت فیزیکی را برای ایجاد یک درایو منطقی با کارایی و قابلیت اطمینان بهتر نسبت به واحدهای جداگانه ترکیب می کند. این کار باعث افزایش سرعت ذخیره و دسترسی به داده ها و در عین حال جلوگیری از از دست رفتن داده ها و خرابی ها می شود.

فناوری RAID که در ابتدا با نامهای مختلف افزونه ای از دیسک های ارزان قیمت شناخته می شد ، توسط رندی کاتز ، دیوید پترسون و گارت گیبسون و در سال 1987 توسعه یافت. تلفات. امروزه ، ایجاد آنها – که بهبود یافته و بهبود یافته است – امکان سازماندهی داده ها را در چند دیسک فراهم می کند ، و بازسازی اطلاعات از دست رفته در صورت خرابی سخت افزاری یک یا چند دیسک.

اگرچه به طور سنتی برای سرورها طراحی شده است ، از RAID در ایستگاه های کاری ، رایانه هایی با شدت ذخیره سازی و سایر برنامه هایی که نیاز به امنیت داده ها ، سرعت انتقال زیاد و ظرفیت های بزرگ ذخیره سازی نیز دارند استفاده می شود. برنامه های معمولی که عملیات خواندن و نوشتن سریع برای پرونده های بزرگ مهم هستند شامل ویرایش ویدیو ، CAD ، طراحی گرافیک و غیره.

پیکربندی RAID به یک یا ترکیبی از مزایای زیر دست پیدا می کند.

بهبود عملکرد خواندن و نوشتن داده از این رو انتقال سریعتر را فراهم می کند.

تکثیر داده ها در دو یا چند دیسک برای افزایش افزونگی و جلوگیری از از دست رفتن داده در صورت خرابی دیسک.

ترکیب چندین درایو دیسک برای تأمین ظرفیت بیشتر.

RAID چگونه کار می کند?

RAID یک فن آوری برای پیکربندی و پشتیبانی از ترکیب های مختلف دیسک های سخت فیزیکی ، با هدف بهبود قابلیت اطمینان ، کارایی و ظرفیت است. این شامل چندین دیسک فیزیکی و یک کنترلر برای پیکربندی و مدیریت آنها است.

طرح های مختلف RAID برای پخش یا تکثیر داده ها در دیسک های مختلف عضو وجود دارد. هر یک از تنظیمات ، تعادل بی نظیری بین ظرفیت ، کارایی و مقاومت ایجاد می کند. به طور کلی ، سه مفهوم اصلی نوار ، آینه کاری و برابری است. هر کدام از اینها شایستگی ها و محدودیت های خود را دارند ، اما می توانند برای عملکرد بهتر ترکیب شوند.

Striping داده ها را به طور مساوی در چندین دیسک فیزیکی پخش می کند ، آینه سازی داده ها را روی دو یا چند دیسک تکرار می کند ، در حالی که برابری از داده های خام برای محاسبه و ذخیره اطلاعات برابری برای تصحیح خطا استفاده می کند. با نوشتن یا دسترسی به اطلاعات به طور همزمان در نوار ، RAID عملکرد را بهبود می بخشد در حالی که آینه کاری اجازه می دهد تا در صورت خرابی دیسک به داده ها از درایوهای خوب دسترسی پیدا کنید..

چه موقع باید از RAID استفاده کنم

RAID برای برنامه های با قابلیت اطمینان بالا و افرادی که نیاز به ذخیره سازی بزرگتر یا سرعت انتقال داده زیاد دارند ایده آل است. کلیه وب سایت ها و برنامه های مهم آنلاین و آفلاین باید از RAID برای بهبود عملکرد ، جلوگیری از از دست رفتن داده یا خرابی استفاده کنند.

بیشتر سرورهای مدرن از درایوهای SSD سریع استفاده می کنند از این رو ممکن است نیازی به پیشرفت عملکرد بیشتر نداشته باشد. با این وجود برای اطمینان از قابلیت اطمینان و در دسترس بودن وب سایت در صورت خرابی دیسک ، باید افزونگی اضافه شود. برای سرورهایی که از درایوهای کند قدیمی استفاده می کنند ، ممکن است لازم باشد از یک سطح RAID استفاده کنید که ترکیبی از عملکرد و افزونگی داده ها باشد. برای مطالعه بیشتر در مورد HDD و SSD ، راهنمای میزبان SSD در مقابل HDD را بخوانید.

تقریباً تمام سرورهای فیزیکی در هاست مشترک ، VPS یا سرورهای اختصاصی دارای دیسک درایو هستند که در یک تنظیم RAID کار می کنند. معمولاً حداقل یکی از درایوها برای برابری پیکربندی شده و کلیه داده های کپی شده در اینجا دارای یک بیت اضافی است که در بازیابی اطلاعات در صورت خرابی در یکی از دیسک ها به بازیابی اطلاعات کمک می کند..

RAID روی سرورهای اختصاصی ، VPS یا مشترک ، عملکرد سرور و افزونگی داده ها را افزایش می دهد. با این وجود ، نیاز به تهیه نسخه پشتیبان از داده های خارج از خانه ، فقط در صورت حمله ویروس یا فاجعه را از بین نمی برد.

به طور کلی ، بیشتر ارائه دهندگان از RAID برای سرورهای موجود در آنجا و همچنین سیستم های پشتیبان استفاده می کنند. این امر باعث افزایش سطح حفاظت از داده ها و سرعت بازیابی اطلاعات در صورت بروز هرگونه دیسک در سرور یا ذخیره سازی پشتیبان می شود..

اگرچه RAID در ابتدا برای سرورها طراحی شده بود ، افراد و کاربران فشرده داده مانند ویرایشگرهای صوتی و تصویری می توانند از آن برای بهبود عملکرد خواندن و نوشتن استفاده کنند..

استفاده از RAID با یک کنترلر Raid

کنترلر RAID یک دستگاه سخت افزاری یا درایور نرم افزاری برای پیکربندی و مدیریت هارد دیسک در یک آرایه است. این رابط برای ترکیب دیسک های فیزیکی و ارائه آنها به سیستم عامل به عنوان یک واحد منطقی واحد فراهم می کند.

کنترلر RAID سخت افزاری یک وسیله فیزیکی است که یا در مادربرد یکپارچه شده است ، یا به عنوان یک کارت افزودنی PCI یا PCI Express در دسترس است. برای RAID سخت افزاری ، کنترلر همه چیز را اجرا می کند و CPU و حافظه آن را دارد. کنترل کننده ها برای پشتیبانی از رابط های خاص دیسک سخت و سطح حمله طراحی شده اند. به عنوان مثال ، کنترلرهای منحصر به فردی برای درایوهای SCSI ، SATA ، SAS یا SSD وجود دارد و قابل تعویض نیستند.

برخی از کنترل کننده های سخت افزاری دارای یک حافظه پنهان اضافی برای جلوگیری از از دست رفتن داده ها در صورت قطع برق و همچنین افزایش عملکرد خواندن و نوشتن هستند. مزایای استفاده از سخت افزار عملکردی بهتر ، پشتیبانی از بوت از آرایه و ارائه انتزاع بهتر است. با این حال ، آنها گران تر هستند و خطر قفل شدن فروشنده وجود دارد ، زیرا بیشتر این ها از سیستم عامل اختصاصی استفاده می کنند.

RAID مبتنی بر نرم افزار از سیستم عامل و سخت افزارهای موجود مانند CPU کامپیوتر و کنترلرهای استاندارد SAS ، IDE یا SATA استفاده می کند. این بیشتر انعطاف پذیر ، کم هزینه تر و در بیشتر سیستم عامل های سرور و دسک تاپ در دسترس است. با این حال ، نصب اغلب به یک سیستم عامل خاص گره خورده است و ممکن است با انواع دیگر سازگار نباشد. از آنجا که از قدرت پردازش و حافظه کامپیوتر استفاده می کند ، این ممکن است عملکرد سرور را تخریب کند. سایر محدودیت ها عبارتند از عدم توانایی در بوت شدن از آرایه RAID و عدم پشتیبانی از مبادله داغ ، مگر اینکه از یک کنترلر سخت افزاری سازگار استفاده کنید.

بخش 2

سطوح حمله

سطوح RAID چیست؟?

سطح RAID به تکنیک توزیع ، سازماندهی و مدیریت داده ها در چند دیسک در یک آرایه اشاره دارد. هر سطح تحمل خطای مختلف ، افزونگی داده ها و خصوصیات عملکرد را دارد و انتخاب بستگی به نیازها یا اهداف و همچنین هزینه دارد. برخی از سطوح از داده های بیشتری محافظت می کنند در حالی که سایر موارد نسبت به سایر روشها عملکرد بهتری دارند.

به طور کلی ، تمام آرایه های RAID بسته به پیکربندی و نوع و میزان پیشرفتهایی که ارائه می دهند ، به صورت استاندارد ، غیر استاندارد یا لانه ای طبقه بندی می شوند..

سطح RAID استاندارد به تنظیمات اولیه و ساده تکیه دارد. این شامل سطح اصلی ، یک تا پنج ، به علاوه دو مورد دیگر (0 و 6) است که بعداً اضافه شدند. سطوح دیگر فراتر از اینها به عنوان غیر استاندارد تعریف می شوند. با این حال ، گاهی اوقات سطح 0 بعنوان RAID در نظر گرفته نمی شود زیرا افزونگی ارائه نمی دهد.

RAID توشی یا ترکیبی یک سطح RAID استاندارد را ترکیب می کند که افزونگی با RAID 0 را برای بهبود عملکرد انتقال داده فراهم می کند. این سطح به درایورهای بیشتر ، کنترلرهای سخت افزاری با کیفیت بالاتر و رایانه های قدرتمندتر احتیاج دارد. برخی از کنترلرهای کم هزینه و درایورهای نرم افزاری از RAID تو در تو پشتیبانی نمی کنند. این باعث می شود اجرای آن گران تر و اغلب ایده آل برای مشاغل بزرگ و شرکت ها باشد.

سطوح RAID غیر استاندارد آنهایی هستند که به معماری اصلی یا روشهای استفاده شده در سطوح RAID سنتی متکی نیستند. برخی از اینها اختصاصی هستند و فقط برای برخی از برنامه های خاص استفاده می شوند. اینها سطح بالاتری از عملکرد را ارائه می دهند و معمولاً برای برنامه های خاص مناسب هستند.

سطوح استاندارد RAID

سطح RAID استاندارد بر اساس تنظیمات سخت افزاری ساده و اساسی استوار است و برای طیف گسترده ای از مشاغل و افراد ایده آل است. سطح استاندارد معمولی RAID 0 ، 1 ، 2،3،4،5 و 6 است. هرکدام از آنها ترکیبی منحصر به فرد از افزونگی و عملکرد را فراهم می کنند..

در حالی که سطح 1 ، 5 و 6 تحمل خطا را ارائه می دهد ، سطح 0 سریعترین عملکرد را ارائه نمی دهد. RAID 1 در امنیت داده قابل اطمینان ترین است در حالی که سطح 5 بهترین تعادل بین عملکرد ، تحمل خطا و قابلیت اطمینان را فراهم می کند.

حمله 0

سطح RAID 0 از نوار بلوک برای پخش اطلاعات در چندین دیسک فیزیکی استفاده می کند. این سریعترین عملکرد I / O را دارد زیرا بخش های مختلف کوچکی از پرونده را به صورت همزمان و یا کپی می کند..

حداقل به دو درایو فیزیکی احتیاج دارد و حداکثر فضای دیسک را فراهم می کند ، یعنی کل ظرفیت های دستگاه های جداگانه. با این حال ، هیچ گونه افزونگی داده یا تحمل خطا را ارائه نمی دهد ، و برای سازمان هایی که به دنبال عملکرد هستند بهتر است. خرابی در هر یک از دیسک های موجود در آرایه RAID 0 باعث از بین رفتن کامل داده ها از جمله داده های ذخیره شده در درایوهای خوب می شود..

سطح RAID 0 برای برنامه های کاربردی پردازش داده های غیر بحرانی بهترین است اما نیاز به کارایی بالایی دارد.

نمودار تنظیم RAID 0

حمله 1

RAID 1 داده ها را بر روی دو یا چند دیسک بدون برابری آینه می بخشد. سطح حداقل به دو درایو نیاز دارد و کل فضای قابل استفاده با اندازه یک دیسک واحد است.

تمام دیسک ها کپی از داده های یکسان دارند. در صورت خرابی دیسک ، سیستم در شرایط کار خوب ، از دیسک موجود یا دیسک های موجود استفاده می کند.

سطح RAID 1 افزونگی داده های بهتری را فراهم می کند و برای برنامه هایی که در دسترس بودن داده ها بسیار مهم است ایده آل است. این یک فناوری ساده با تحمل خطای اساسی است اما هیچگونه عملکردی بهبود نمی یابد زیرا باید داده ها را دو بار بنویسید.

این ایده آل برای برنامه های کاربردی که در دسترس بودن داده ها و افزونگی مهم هستند.

نمودار تنظیم RAID 1

حمله 2

RAID 2 از نوار سطح بیت با برابری در مقایسه با نوار بلوک در RAID 0. استفاده می کند. علاوه بر این ، از کد Hamming برای تشخیص خطا استفاده می کند و بنابراین به دیسک های بدون گزینه بررسی خطای خود دیسک نیاز دارد. از آنجا که بیشتر دیسک های مدرن این ویژگی را دارند ، از سطح به ندرت استفاده می شود. علاوه بر این ، برای ذخیره اطلاعات برابری برای اهداف تشخیص خطا ، به یک دیسک اضافی نیاز دارد. ظرفیت دیسک موثر N-1 است که در آن تعداد دیسک ها وجود دارد.

RAID 2 مانند RAID 0 کار می کند اما از نوار سطح بیت و مکانیزم محافظت در برابر خطا برای محافظت در برابر از دست دادن داده ها به دلیل فساد استفاده می کند. این منبع گسترده است و کاربرد زیادی ندارد.

نمودار راه اندازی RAID 2

حمله 3

RAID 3 برای نوسازی داده از نوار سطح بایت با برابری استفاده می کند. حداقل به سه درایو نیاز دارد که یکی از آنها اطلاعات برابری را ذخیره می کند. این سطح دارای سرعت انتقال داده های سطح بالا برای پرونده های بزرگ است زیرا داده ها بصورت موازی اما در پرونده های کوچک کندتر هستند.

این سطح برای انتقال داده های پی در پی طولانی مانند فیلم اما در برنامه هایی که درخواست های زیادی مانند بانک اطلاعاتی وجود دارد ، عملکرد بهتری دارد. در صورت خرابی برابری دیسک ، هیچ راهی برای بازسازی داده وجود ندارد. از این سطح زیاد استفاده نمی شود و دقیقاً مانند RAID 2 ، ظرفیت قابل استفاده آن n-1 است.

نمودار تنظیم RAID 3

حمله 4

RAID 4 تقریباً شبیه RAID 3 است اما از نوار سطح بلوک استفاده می کند. این نوار سطح بلوک را در چند دیسک با یک دیسک برابری اختصاصی ترکیب می کند. سطح مورد نیاز به حداقل سه دیسک است که یکی برای اطلاعات برابری محفوظ است. داده ها از هر درایو به طور مستقل فقط در یک بلوک در یک زمان و از این رو عملیات کند انجام می شود. علاوه بر این ، عملیات نوشتن کندتر است زیرا سیستم باید اطلاعات برابری را بنویسد.

این ایده آل برای دسترسی به داده های متوالی است. با این حال ، دیسک برابری ممکن است برنامه های نوشتن را کند کند. از سطح به ندرت استفاده می شود.

نمودار تنظیم RAID 4

حمله 5

RAID 5 دارای نوار سطح بلوک به همراه برابری توزیع شده است. این یک پیکربندی مقرون به صرفه ، همه جانبه است که بین افزونگی ، عملکرد و ظرفیت ذخیره سازی تعادل برقرار می کند.

نوار بهبود عملکرد I / O را می خواند در حالی که برابری برای بازسازی داده ها در صورت خرابی دیسک مهم است. با این حال ، این نمی تواند از خرابی های چند دیسک زنده بماند و برای بازسازی داده ها بیشتر طول می کشد ، زیرا این روند شامل محاسبه برابری از هر یک از درایوهای موجود است. حداقل به سه دیسک نیاز دارد اما فضای قابل استفاده دیسک n-1 را دارد.

سطح RAID 5 برای برنامه ها و سرورهای پرونده با دستگاههای ذخیره سازی محدود مناسب است.

نمودار تنظیم RAID 5

حمله 6

RAID 6 از نوار بلوک مانند RAID 5 اما با یک برابری توزیع شده دوگانه استفاده می کند. دو بلوک از اطلاعات برابری افزونگی و تحمل خطا را فراهم می کند. این سطح می تواند از دو خرابی همزمان دیسک زنده بماند. با این حال ، گران است؛ دیسک های n-2 نیاز به حداقل چهار درایو دارند.

در محیط ها و برنامه های SATA مانند پشتیبان گیری مبتنی بر دیسک و بایگانی داده ها ، در جایی که نیاز به نگهداری طولانی مدت وجود دارد ، قابل اطمینان تر و رایج تر است. همچنین برای محیط هایی که دسترسی به داده ها مهمتر از عملکرد است مناسب است.

اشکالاتی در سطح 6 شامل دیسک اضافی برای اطلاعات برابری مضاعف و همچنین پیچیده برای پیاده سازی در مقایسه با سطح 5 است..

نمودار تنظیم RAID 6

توهین (ترکیبی) سطح RAID

RAID nested ترکیبی از سطح است که افزونگی و RAID 0 را فراهم می کند که باعث افزایش کارایی می شود. این ممکن است از آرایه های RAID یا دیسک های فردی استفاده کند. معمولاً بهترین ترکیب داشتن RAID 0 در بالای یک آرایه زائد است زیرا در صورت خرابی دیسک به دیسک های کمتری احتیاج دارید..

سطوح تو در تو در واقع عملکرد بهتر و تحمل بالاتری را فراهم می کند. با این حال ، آنها به تنظیمات پیچیده و درایوهای بیشتری نیاز دارند ، در حالی که ظرفیت موثر فضای دیسک نصب شده را نصف می کند. آنها همچنین گران هستند و از مقیاس پذیری محدودی برخوردار هستند.

سطوح مشترک شامل 0 + 1 ، 1 + 0 (10) ، 0 + 3 ، 3 + 0 (30) ، 0 + 5 ، 5 + 0 (50) و 6 + 0 (60)

حمله 0 + 1

RAID 0 + 1 RAID 0 و 1 را ترکیب می کند تا افزونگی و بهبود عملکرد را فراهم کند. این روند با نوار کردن داده ها در چند دیسک آغاز می شود ، که باعث افزایش کارایی می شود و به دنبال آن آینه کاری برای افزونگی داده ها انجام می شود.

RAID 0 + 1 به حداقل چهار هارد فیزیکی نیاز دارد و یک پیکربندی پیچیده است که کارایی و تحمل خطا را فراهم می کند. این می تواند بیش از یک خرابی دیسک در همان مجموعه آینه ای زنده بماند ، مشروط بر اینکه هیچ نقص همزمان دو دیسک آینه ای نداشته باشید.

این سطح به چند برابر دیسک نیاز دارد اما ظرفیت قابل استفاده در کل نیمی از کل فضای دیسک است. علاوه بر این ، مقرون به صرفه تر است و به راحتی قابل مقیاس نیست.

پیکربندی RAID 01 تو در تو

تنظیمات RAID 01 تو در تو جای گرفت

پیکربندی ترکیبی RAID 01

پیکربندی ترکیبی RAID 01

حمله 1 + 0

RAID 1 + 0 یا RAID 10 قبل از نوار کردن آن در آرایه های آینه ، با داده های بازتابی شروع می شود. این رویکرد باعث می شود که از RAID 0 + 1 افزون تر ، قابل اعتماد و کارآمد تر باشد و می تواند از خرابی های چند درایو جان سالم به در برد. به حداقل چهار درایو نیاز دارد و می تواند چندین خراب همزمان دیسک را زنده بماند تا زمانی که هیچ یک از آینه ها دیسک های خود را از دست ندهند.

RAID 1 + 0 در مقایسه با RAID 0 + 1 تحمل بهتری ، تقلیل داده و بازسازی مجدد بهتری دارد. با این حال ، بسیار گران است و درست مانند 0 + 1 دارای مقیاس پذیری محدود است. این سطح برای سازمان هایی که به دنبال کارایی بالا و امنیت داده ها هستند ایده آل است. ظرفیت قابل استفاده نیمی از کل فضای نصب شده دیسک است.

نمودار تنظیم RAID 1 + 0

حمله 0 + 3

به RAID 53 نیز گفته می شود و شامل یک آرایه Raid 0 است که به یک آرایه RAID 3 تبدیل شده است. علاوه بر این ، دارای یک آرایه برابری اختصاصی است که به صورت دیسک های مختلف راه راه است.

این سطح دارای سرعت بالایی در انتقال داده ها و تحمل خطا است که توسط بخش های RAID 3 ارائه می شود. این سطح تحمل بالایی را ارائه می دهد و با خواندن و نوشتن های متوالی و تصادفی عملکرد عالی دارد. با این حال ، از آنجا که به درایوهای بیشتری نیاز دارد ، پیچیده تر و گران تر است.

متأسفانه ، این سطح گران است و به دیسک هایی با اسپیندل احتیاج دارد که باید با هم هماهنگ شوند. این ممکن است انتخاب دیسک ها برای استفاده را محدود کند.

نمودار تنظیم RAID 0 + 3

حمله 5 + 0

RAID 5 +0 یا RAID 50 برابری توزیع شده از RAID 5 را با نوار RAID ترکیب می کند. این شامل دو یا چند آرایه RAID 5 است که در آن داده ها و اطلاعات برابری موجود در آرایه ها در دیسک ها نوار می شوند. نیاز به حداقل شش دیسک فیزیکی باعث بهبود حفاظت از داده ، عملکرد نوشتن و همچنین بازسازی سریعتر در مقایسه با RAID 5 می شود. از این رو برای برنامه هایی که در دسترس بودن زیاد مهم است ایده آل است..

یک خرابی درایو تنها بر روی آن آرایه تأثیر می گذارد و عملکرد تخریب آن همانطور که در RAID اتفاق می افتد نخواهد بود. علاوه بر این ، تا زمانی که هر یک از آرایه های مختلف RAID 5 باشد ، می تواند در مقابل چهار خرابی درایو مقاومت کند. با این وجود ، به یک کنترلر پیشرفته RAID نیاز دارد.

نمودار تنظیم RAID 0 + 5

JBOD RAID N + N

JBOD (فقط یک دسته از دیسک ها) چندین دیسک را ترکیب می کند که به عنوان یک درایو منفرد با ظرفیت بیشتر اما بدون افزونگی در سیستم عامل معرفی می شود. برخلاف سایر سطوح RAID ، این ترتیب دسترسی به درایوهای جداگانه را امکان پذیر می کند. این در واقع یک سطح RAID نیست بلکه فقط یک ترتیب است.

JBOD از چندین دیسک استاندارد تشکیل شده است که ممکن است اندازه های مختلفی داشته باشند. ظرفیت کل مبلغ دیسک های فردی است و فقط با اضافه کردن یک درایو اضافی می توان آن را افزایش داد. دقیقاً مانند RAID 0 ، بهترین عملکرد را ارائه می دهد ، زیرا همچنین دارای برابری نیست که می تواند سربار بیشتری داشته باشد. با این حال ، از حفاظت از داده برخوردار نیست و هر دیسک نقطه احتمالی خرابی است. بنابراین برای برنامه های فشرده I / O و برنامه هایی که به فضای بیشتری نیاز دارند ایده آل است.

نمودار راه اندازی دیسک JBOD

سطوح RAID غیر استاندارد

سطوح RAID غیر استاندارد به معماریها یا الگوریتم های متفاوت از RAID استاندارد متکی است. بعضی از آنها مبتنی بر سیستم های منبع باز هستند و برخی دیگر به فناوری های اختصاصی متکی هستند و فقط توسط برخی از فروشندگان برای برنامه های خاص ارائه می شوند.

کسانی که از سخت افزار و نرم افزار اختصاصی استفاده می کنند و ممکن است با سایر سیستم های سازنده های مختلف سازگار نباشند. مثالها شامل RAID-3D Pure Storage و محافظت از داده XtremIO Dell EMC (XDP).

سطوح RAID غیر استاندارد عملکرد بهتر و تحمل خطا را نسبت به سطح استاندارد فراهم می کند. آنها برای برنامه های کاربردی تخصصی استفاده می شوند که نیاز به دسترسی و قابلیت اطمینان بیشتری نسبت به سطح استاندارد دارند.

حمله سه بعدی

این RAID اختصاصی است که توسط Pure Storage ساخته شده است و به جای دیسک های سخت از فلش مموری ها استفاده می کند. این معمولاً برای جلوگیری از از بین رفتن اطلاعات در صورت خرابی قطعات در حافظه فلش استفاده می شود. با توجه به سرعت انتقال سریعتر در درایوهای حالت جامد ، این آرایه از عملکرد I / O بالایی برخوردار است. اگر RAID 3D یک خرابی دستگاه را که اغلب باعث تاخیر I / O می شود ، تشخیص دهد ، داده ها را از سایر دستگاه های موجود در همان گروه برابری بازسازی می کند..

RAID پیشرفته 1E

RAID 1 Enhanced (RAID 1E) داده های بازتابی و نواری را در چندین دیسک ترکیب می کند. تقریباً شبیه به RAID 1 است اما دارای نوار است و به دیسک های عجیبی احتیاج دارد که از این تعداد حداقل 3 درایو است. Enhanced RAID 1E نوار کاملی از داده ها را به یک نوار متفاوت در مجموعه دیسک ها آینه می دهد ، و گاهی اوقات به عنوان نوار آینه ای گفته می شود. با توجه به آینه کاری ، این سطح از افزونگی داده خوبی برخوردار است.

نمودار راه اندازی RAID 1E

RAID پیشرفته 5 E

RAID 5 E نوعی RAID 5 است اما دارای یک درایو گرم اضافی اضافی است. لوازم یدکی گرم معمولاً در انتظار عدم موفقیت درایو دیگر است. هنگامی که یک خرابی رخ داد ، مبلغ گرم برای بازسازی داده ها در دسترس می باشد. RAID 5E حداقل به چهار دیسک احتیاج دارد و عملکرد بهتری نسبت به RAID سنتی 5 دارد. با این وجود ، تقسیم درایو یدکی بین آرایه ها امکان پذیر نیست. علاوه بر این ، از بازسازی های آهسته رنج می برد.

نمودار راه اندازی RAID 5E

بخش 3

جوانب مثبت و منفی RAID

مزایای استفاده از RAID

مزایای یک سیستم RAID بسته به سطح متفاوت است. یک آرایه ممکن است عملکرد ، انعطاف پذیری یا افزونگی داده ها را افزایش دهد اما سطح بهبودی بسته به نوع پیکربندی و تعداد دیسک ها متفاوت است. به طور کلی ، یک آرایه یک یا چند مزیت را ارائه می دهد ، اما همه حداکثرها به طور هم زمان نیست.

  • جلوگیری از از دست دادن داده در صورت خرابی دیسک: RAID با افزونگی داده ، تداوم بهتری در عملیات تجاری ایجاد می کند. در سیستم مانند خرابی دیسک با برنامه ها یا دسترسی به داده ها اختلال ایجاد نمی کند زیرا سرور از دیسک های خوب باقی مانده استفاده می کند. علاوه بر این ، تعویض یک دیسک معیوب در یک آرایه RAID قابل تعویض گرم نیازی به خاموش یا قطع کار ندارد. دیسک های بیشتر سطح تحمل بهتر خطا را ارائه می دهند.
  • بهبود سرعت خواندن / نوشتن از این رو عملکرد سرورها یا رایانه ای مانند ایستگاه های کاری برای ویرایش ویدیو و سایر برنامه های کاربردی با فشرده سازی داده ها. با این وجود ، این به سطح RAID و تعداد درایوهای فیزیکی بستگی دارد.
  • افزایش ظرفیت ذخیره سازی با استفاده از دیسک های ساده و ارزان تر: این مقرون به صرفه تر از خرید یک درایو منفرد بزرگ است.
  • افزایش تحمل خطا از طریق استفاده از دیسک های مختلف.

کاهش هزینه ها و بهبود قابلیت اطمینان: با استفاده از چندین دیسک ارزان تر و کوچکتر ، این آرایه امکان افزایش ظرفیت با هزینه کمتری را نسبت به دستیابی به یک درایو با ظرفیت بالا فراهم می کند..

مضرات استفاده از RAID

اگرچه سطوح مختلف RAID برای پاسخگویی به نیازهای مختلف ذخیره سازی داده ها وجود دارد ، اما این فناوری در برابر بسیاری از خرابی ها آسیب پذیر است که می تواند منجر به از دست رفتن داده یا خرابی شود. معایب آن عبارتند از:

  • از آنجا که درایوهای RAID معمولاً درون یک سرور در همان مرکز داده قرار دارند ، یک فاجعه می تواند به درایوها یا کل آرایه آسیب برساند ، از این رو به طور بالقوه تمام داده ها را از بین می برد. سیستم های دیگر مانند CDP داده ها را در درایوهای از راه دور ذخیره می کنند ، از این رو در صورت بروز فاجعه می توانید یک لایه محافظ اضافی اضافه کنید.
  • حافظه RAID شامل نسخه فعلی داده ها است که بازسازی آسان تر را در صورت خرابی تضمین می کند. با این حال ، بازیابی نسخه قدیمی این پرونده امکان پذیر نیست ، به ویژه اگر حمله ویروس وجود داشته باشد ، تغییر نادرست پرونده ها یا ویرایش های مخرب.
  • با ظرفیت های بیشتر درایو ، RAID از زمان بازسازی طولانی رنج می برد هر زمان که یک یا چند دیسک از کار بیفتد. برای بازسازی یک حجم RAID در صورت بروز خرابی بیشتر طول می کشد و در صورت عدم موفقیت دیسک های دیگر قبل از پایان بازسازی ، تمام داده ها غیر قابل بازیابی خواهند بود. این امر باعث افزایش خرابی نیز خواهد شد.
  • اجرای آرایه RAID بسیار گران است زیرا به چندین دیسک نیاز دارد. برای RAID که افزونگی ارائه می دهد ، استفاده از ظرفیت کامل امکان پذیر نیست. فضای قابل استفاده اغلب از کل ظرفیت نصب شده کوچکتر است.
  • پیچیده و قابل انتقال نیست. اگرچه جعبه های کنترل شده سخت افزاری یا RAID قابل انتقال هستند ، اما آرایه های RAID مبتنی بر نرم افزار نیستند.
  • به مهارت های فناوری اطلاعات و آشنایی با فناوری ها نیاز دارد. از آنجا که چنین سازمانهایی ممکن است برای آموزش کارمندان خود یا استخدام ارائه دهندگان خدمات شخص ثالث ، به هزینه بیشتری بپردازند ، به ویژه برای بازسازی داده ها یا عیب یابی مشکلات.

نتیجه

RAID چندین سال دیگر به ارائه مزایای عملکرد و محافظت از داده ادامه می دهد. با این حال ، برای ایجاد مؤثرتر و سازگاری با فناوری ها و نیازهای نوظهور ، به استراتژی های جدیدی نیاز دارد. در حال حاضر ، الزامات مهم ذخیره سازی وجود دارد که فراتر از فناوری های RAID موجود است.

برخی از تولید کنندگان در حال حاضر برای برآورده کردن نیازهای رو به رشد و در حال تغییر از رویکردهای جدید استفاده می کنند و همچنین به فناوری ها و محدودیتهای مدرن دیسک پرداخته اند. به عنوان مثال ، به جای استفاده از RAID 0 برای بهبود کارایی ، سیستم های مدرن می توانند از DRAM ، حافظه های فلش ، ردیف ذخیره سازی خودکار (AST) و فناوری های دیگر مانند نوار گسترده استفاده کنند..

دیسک های امروز مانند SSD بزرگتر و سریع هستند. این امر نیاز به نوار داده را برای بهبود عملکرد از بین می برد. با این حال ، درایوهای بزرگتر دارای چالشی برای بازسازی طولانی تر هستند که می تواند از یک ساعت تا چند روز برای یک هارد 2TB متغیر باشد..

به این ترتیب ، سازمان هایی که مقادیر زیادی از داده ها را اداره می کنند ، مانند مقیاس petabyte ، به استراتژی های مختلفی نیاز دارند. اینها باید با هدف ایجاد RAID مؤثرتر و ضمن ایجاد امکان رقابت با گزینه های موجود و آینده مانند رمزگذاری پاک کردن و محافظت مداوم از داده ها (CDP).

رمزگذاری پاک کردن با شکستن داده ها به قطعات شروع می شود. سپس آنها را با قطعات داده های اضافی گسترش داده و رمزگذاری می کند. سپس اینها در رسانه ها و مکانهای مختلف ذخیره می شوند. این فناوری در مقایسه با RAID سنتی دارای سربارهای کمی است. برای بازسازی داده به زمان و سربار کمتری نیاز دارد. با این حال ، این پردازنده فشرده است و نسبت به RAID دارای تأخیر بالاتری است.

با پیشروی ، یک روش این است که محافظت از داده های ارائه شده توسط یک ذخیره سازی فیزیکی مبتنی بر RAID را حفظ کرده و سپس مجازی سازی این کار را انجام دهیم. چنین ترتیب یک حجم مجازی ایجاد می کند که به پیکربندی سخت افزار خاص بستگی ندارد. تکرار چنین حجمهایی در مکانهای مختلف ، احتمال بروز یک شکست کامل در صورت بروز فاجعه یا سایر نقصانهای مهم را کاهش می دهد.

Jeffrey Wilson Administrator
Sorry! The Author has not filled his profile.
follow me