خوش آموز درخت تو گر بار دانش بگیرد، به زیر آوری چرخ نیلوفری را
معرفی تکنولوژی Raid و انواع آن
Raid یک تکنولوژی برای افزایش Performance و اطمینان پذیری از ذخیره سازی اطلاعات می باشد. Raid مخفف Redundant Array of Inexpensive Disks به معنی افزونه یا آرایه ای ای از اطلاعات در دیسک های ارزان است البته با روی کار آمدن SSD ها دیگر ارزان نیستند. تکنولوژی Raid شامل دو یا چند دیسک است که بصورت موازی کار می کنند. این دیسک ها می توانند HDD یا SSD Drive ها باشند.Raid سطوح مختلفی دارد و هر کدام از Raid ها برای وضعیت خاص بهینه سازی شده اند.
Raid Level های پرکاربرد:
Raid ها به دو صورت نرم افزاری و سخت افزاری ارائه می شوند در Raid نرم افزاری تکنولوژی Raid از پردازنده مقداری Process اشغال می کند و CPU را بیشتر درگیر می کند ضمن اینکه به سیستم عامل هم Raid های نرم افزاری وابسته هستند برخی ورژن های ویندوز مثلا ویندوز سرور 2012 یا MAC OS X ارائه دهنده Raid های نرم افزاری هستند.
اما در Raid سخت افزاری قضیه متفاوت است. این نوع Raid Controller ها به هیچ وجه سیستم عامل و CPU را درگیر نمی کنند و اصلا بدان وابسته نیستند. درواقع یک سخت افزار جدا هستند که این تکنولوژی را ارائه می دهند.
هزینه Raid های سخت افزاری از Raid های نرم افزاری بیشتر است ولی در عوض Performance بسیار بهتری را هم ارائه می دهند.
اکنون به تشریح Raid های پر کاربردی که در دیتاسنترها استفاده می شوند می پردازیم:
مزایا:
بدون سربار بوده و از کلیه فضاهای دیسک ها استفاده می کنند.
Raid 0 دارای Performance بسیار خوبی در خواندن و نوشتن اطلاعات است.
سیستم Raid 0 به سادگی قابل پیاده سازی است.
معایب:
Raid 0 درست است که ارائه دهنده Performance بسیار خوبی هستند اما در عوض اصلا اطمینان پذیری ندارند اگر یکی از دیسک های به کار رفته در این Raid به هر دلیل خراب و یا از مدار خارج شود اطلاعات ذخیره شده روی دیسک ها بطور کل از بین می روند.
موارد استفاده:
Raid 0 ایده آل و مناسب برای ذخیره سازی اطلاعات غیر حساس است که سرعت خواندن و نوشتن باید بالا باشد. مثلا کار با نرم افزارهای طراحی و نقشه کشی که سرعت بالایی را می طلبند مثلا ُSolid Works و یا Catia و در حوزه ویرایش عکس ها مثلا Photoshop و بسیاری نرم افزارها در حوزه های مختلف که نیاز به سرعت بالایی دارند.
مزایا:
Raid 1 تکنولوژی ساده ای دارند
سرعت خواندن اطلاعات در Raid 1 عالی است اما سرعت نوشتن اطلاعات مانند یک دیسک است یعنی سرعت چندان بالایی در نوشتن اطلاعات ندارد.
اگر یکی از دیسک ها از بین برود اطلاعات از بین نمی روند و نیازی به Rebuild اطلاعات نیست فقط دیسک خراب از سیستم جدا و دیسک جدید و سالم را جا بزنید اطلاعات روی این دیسک بصورت خودکار کپی می شود
معایب:
در Raid 1 بصورت نرم افزاری همیشه از Hot Swap پشتیبانی نمی شود یعنی اگر یکی از دیسک های بکار رفته در Raid خراب شود نمی توانید در همان لحظه که سیستم روشن است دیسک جدید را جاگذاری کنید ابتدا باید سیستم را خاموش کرده و دیسک جدید را جاگذاری کنید و این خود down time ایجاد می کند.
در Raid 1 فقط نیمی از فضای کل مورد استفاده قرار می گیرد مثلا اگر 2 دیسک به ظرفیت 2 TB را با هم Raid1 کرده باشید مجموع کل ظرفیت 4TB خواهد شد اما فقط از 2TB استفاده می شود و نیم دیگر آن برای کپی اطلاعات استفاده می شود.
موارد استفاده:
Raid 1 مناسب برای ذخیره سازی اطلاعات حساس است مثلا سیستم های مالی
و یا شرکت های کوچکی که سرورهای آنها جای فقط 2 دیسک را دارند
مزایا:
سرعت خواندن اطلاعات سریع ولی نوشتن اطلاعات تا حدودی کند است
با از بین رفتن یک دیسک شما همچنان به اطلاعات خود دسترسی دارید و با جا دیسک جدید به جای دیسک خراب، Raid Controller شروع به Rebuild کردن اطلاعات روی دیسک جدید می کند.
معایب:
تکنولوژی این Raid پیچیده است
زمان Rebuild کردن اطلاعات بالا است مثلا اگر در این Raid یک دیسک 4TB از بین برود با جایگزین کردن دیسک 4TB جدید ممکن است زمان Rebuild شدن اطلاعات یک روز و یا بیشتر به طول بیانجامد. حال اگر در همین زمان Rebuild شدن اطلاعات که بار زیادی روی Raid controller و دیسک ها قرار دارد یکی دیگر از دیسک ها از بین برود تمامی اطلاعات از بین خواهد رفت.
موارد استفاده:
Raid 5 سیستم همه جانبه بسیار خوبی است که ترکیبی از ذخیره سازی کارمد به همراه امنیت بسیار خوب و عملکرد مناسب و معقول می باشد. این Raid مناسب برای فایل سرورها،پرینت سرورها،اکتیو دایرکتوری و همچنین Application Server ها است.
مزایا:
مانند Raid 5 سرعت خواندن اطلاعات در آن بالاست
Raid 6 بسیار ایمن تر از Raid 5 است حتی اگر یک دیسک از بین برود باز هم تحمل خرابی برای یک دیسک دیگر هم دارد.
سرعت نوشتن اطلاعات به دلیل محاسبات Parity حتی از Raid 5 هم کمتر است.
معایب:
درست است که با خرابی دیسک ها همچنان به اطلاعات دسترسی وجود دارد اما توان عملیاتی آن کاهش می یابد هر چند این هم قابل قبول است.
Rebuild کردن اطلاعات زمان بسیار طولانی را طلب می کند.
تکنولوژی این Raid از Raid 5 هم پیچیده تر است.
موارد استفاده:
توضیحاتی که برای Raid 5 داده شد در مورد Raid 6 هم صادق است اگر نیاز به فضای بیشتر برای فایل سرور دارید از این Raid می توانید استفاده کنید.
مزایا:
در پیکربندی Raid10 اگر دیسکی دچار ایراد شود زمان بازسازی یا Rebuild بسیار سریع است و کپی اطلاعات که در دیسک دیگر است به دیسک جدید منتقل می شود این زمان در دیسک با ظرفیت 1TB در حدود 30 دقیقه به طول می انجامد
معایب:
هزینه راه اندازی این نوع Raid حتی از Raid 5 و Raid 6 هم گران تر است و نیمی از فضا برای کپی دیتاها استفاده می شود.
مزایا:
پیشنهاد می شود این نوع Raid برای Application یا سرویس هایی که نیاز به Performance بالایی دارند استفاده شود و همچنین برای زمانی که فضای ذخیره سازی مورد نیاز زیاد باشد.
معایب:
یکی از معایب آن نیاز به Raid Controller های خاص و پیچیده است که این نوع Raid را پشتیبانی کنند و در دستگاه های ذخیره سازی هم باید این نوع Raid را پشتیبانی کنند.
مزایا:
افزایش قابلیت اطمینان
سرعت خواندن بسیار بالا وسرعت نوشتن متوسط
معایب:
Raid Controller باید این Raid را پشتیبانی کند
50 درصد از کل فضا در این نوع Raid غیر قابل استفاده است.
و نکته مهم در مورد کلیه Raid ها این است که Raid ها یک Solution برای بک آپ گیری از اطلاعات نیستند در Raid6 تحمل خرابی به دو دیسک رسیده است اما با این حال شما حتما نیاز به نرم افزارهای بک آپ گیری از اطلاعات دارید اگر بر فرض مثال(هر چند احتمال آن خیلی کم است) همه دیسک های یک Raid به طور کامل از بین برود شما دیگر به اطلاعات دسترسی ندارید که هیچ، اصلا اطلاعاتی دیگر ندارید و همه آنها از بین می روند در اینجا باید Solution مناسب برای بک آپ گیری از اطلاعات حتما در نظر داشته باشید.
Raid Level های پرکاربرد:
• RAID 0 - striping
• RAID 1 - mirroring
• RAID 5 - striping with parity
• RAID 6 - striping with double parity
• RAID 10 - combining mirroring and striping
Raid ها به دو صورت نرم افزاری و سخت افزاری ارائه می شوند در Raid نرم افزاری تکنولوژی Raid از پردازنده مقداری Process اشغال می کند و CPU را بیشتر درگیر می کند ضمن اینکه به سیستم عامل هم Raid های نرم افزاری وابسته هستند برخی ورژن های ویندوز مثلا ویندوز سرور 2012 یا MAC OS X ارائه دهنده Raid های نرم افزاری هستند.
اما در Raid سخت افزاری قضیه متفاوت است. این نوع Raid Controller ها به هیچ وجه سیستم عامل و CPU را درگیر نمی کنند و اصلا بدان وابسته نیستند. درواقع یک سخت افزار جدا هستند که این تکنولوژی را ارائه می دهند.
هزینه Raid های سخت افزاری از Raid های نرم افزاری بیشتر است ولی در عوض Performance بسیار بهتری را هم ارائه می دهند.
اکنون به تشریح Raid های پر کاربردی که در دیتاسنترها استفاده می شوند می پردازیم:
RAID level 0 - Striping
در سیستم Raid 0 دیتا ها به بلوک های اطلاعاتی تقسیم بندی می شوند و بر روی کلیه درایوهای موجود در آرایه نوشته می شوند با استفاده از دیسک های متعدد در زمان یکسان Performance بسیار خوبی را ارائه می دهند. برای راه اندازی این Raid بصورت By Default از 2 دیسک استفاده می شود.مزایا:
بدون سربار بوده و از کلیه فضاهای دیسک ها استفاده می کنند.
Raid 0 دارای Performance بسیار خوبی در خواندن و نوشتن اطلاعات است.
سیستم Raid 0 به سادگی قابل پیاده سازی است.
معایب:
Raid 0 درست است که ارائه دهنده Performance بسیار خوبی هستند اما در عوض اصلا اطمینان پذیری ندارند اگر یکی از دیسک های به کار رفته در این Raid به هر دلیل خراب و یا از مدار خارج شود اطلاعات ذخیره شده روی دیسک ها بطور کل از بین می روند.
موارد استفاده:
Raid 0 ایده آل و مناسب برای ذخیره سازی اطلاعات غیر حساس است که سرعت خواندن و نوشتن باید بالا باشد. مثلا کار با نرم افزارهای طراحی و نقشه کشی که سرعت بالایی را می طلبند مثلا ُSolid Works و یا Catia و در حوزه ویرایش عکس ها مثلا Photoshop و بسیاری نرم افزارها در حوزه های مختلف که نیاز به سرعت بالایی دارند.
RAID level 1 - Mirroring
هر داده ای دوبار بر روی دیسک نوشته می شوند یعنی اگر دو دیسک داشته باشیم دیتا ها بر روی هر دو دیسک بطور کامل نوشته میشوند و هر چه در دیسک اول باشد در دیسک دوم هم عین همان دیتا وجود داردو اگر یکی از دیسک ها از بین برود Raid controller از دیسک دیگر که اطلاعات روی آن موجود است استفاده می کند. در این Raid بصورت By Default از دو دیسک استفاده می شود.مزایا:
Raid 1 تکنولوژی ساده ای دارند
سرعت خواندن اطلاعات در Raid 1 عالی است اما سرعت نوشتن اطلاعات مانند یک دیسک است یعنی سرعت چندان بالایی در نوشتن اطلاعات ندارد.
اگر یکی از دیسک ها از بین برود اطلاعات از بین نمی روند و نیازی به Rebuild اطلاعات نیست فقط دیسک خراب از سیستم جدا و دیسک جدید و سالم را جا بزنید اطلاعات روی این دیسک بصورت خودکار کپی می شود
معایب:
در Raid 1 بصورت نرم افزاری همیشه از Hot Swap پشتیبانی نمی شود یعنی اگر یکی از دیسک های بکار رفته در Raid خراب شود نمی توانید در همان لحظه که سیستم روشن است دیسک جدید را جاگذاری کنید ابتدا باید سیستم را خاموش کرده و دیسک جدید را جاگذاری کنید و این خود down time ایجاد می کند.
در Raid 1 فقط نیمی از فضای کل مورد استفاده قرار می گیرد مثلا اگر 2 دیسک به ظرفیت 2 TB را با هم Raid1 کرده باشید مجموع کل ظرفیت 4TB خواهد شد اما فقط از 2TB استفاده می شود و نیم دیگر آن برای کپی اطلاعات استفاده می شود.
موارد استفاده:
Raid 1 مناسب برای ذخیره سازی اطلاعات حساس است مثلا سیستم های مالی
و یا شرکت های کوچکی که سرورهای آنها جای فقط 2 دیسک را دارند
RAID level 5
Raid 5 یک Raid Level امن و رایج است. بصورت By Default نیاز به 3 دیسک برای راه اندازی این Raid نیاز است ولی تا 16 دیسک را پشتیبانی می کنند. بلوک های اطلاعات در بین دیسک های پخش و ذخیره می شود و Parity هم در دیسک های مختلف بکار رفته در این Raid قرار می گیرند. یعنی Parity فقط روی یک دیسک ذخیره نمی شود . در شکل زیر نحوه ذخیره اطلاعات و Parity ها را می توانید مشاهده کنید. تحمل خرابی Raid 5 فقط یک دیسک است یعنی از مجموع کل دیسک های به کار رفته در این Raid فقط یک دیسک می تواند خراب شود و با از بین رفتن دیسک دوم اطلاعات به کل از بین می روند. اگر چه Raid 5 را هم بصورت نرم افزاری می توانید پیاده سازی کنید ولی نوع سخت افزاری همیشه کارایی بهتری دارد و وجود Cache روی Raid Controller باعث افزایش Performance می شود.مزایا:
سرعت خواندن اطلاعات سریع ولی نوشتن اطلاعات تا حدودی کند است
با از بین رفتن یک دیسک شما همچنان به اطلاعات خود دسترسی دارید و با جا دیسک جدید به جای دیسک خراب، Raid Controller شروع به Rebuild کردن اطلاعات روی دیسک جدید می کند.
معایب:
تکنولوژی این Raid پیچیده است
زمان Rebuild کردن اطلاعات بالا است مثلا اگر در این Raid یک دیسک 4TB از بین برود با جایگزین کردن دیسک 4TB جدید ممکن است زمان Rebuild شدن اطلاعات یک روز و یا بیشتر به طول بیانجامد. حال اگر در همین زمان Rebuild شدن اطلاعات که بار زیادی روی Raid controller و دیسک ها قرار دارد یکی دیگر از دیسک ها از بین برود تمامی اطلاعات از بین خواهد رفت.
موارد استفاده:
Raid 5 سیستم همه جانبه بسیار خوبی است که ترکیبی از ذخیره سازی کارمد به همراه امنیت بسیار خوب و عملکرد مناسب و معقول می باشد. این Raid مناسب برای فایل سرورها،پرینت سرورها،اکتیو دایرکتوری و همچنین Application Server ها است.
Raid 6
Raid 6 هم مانند Raid 5 است اما Parity اطلاعات روی 2 دیسک ذخیره می شود بدین معنی که راه اندازی این Raid بصورت by Default نیاز به 4 دیسک دارد و تحمل خرابی به 2 دیسک افزایش پیدا کرده است. هر چند خرابی 2 دیسک بصورت همزمان احتمال کمی دارد اما در Raid 5 گفته شد که زمان Rebuild اطلاعات در صورت خرابی یک دیسک و جایگزین کردن دیسک جدید طولانی است و بعضا بیش از یک روز زمان می گیرد و در زمان Rebuild اگر دیسک دیگری خراب شود اطلاعات به کل نابود خواهد شد اما در Raid 6 تحمل خرابی به 2 دیسک رسیده است پس نگرانی ها هم بسیار کمتر می شود.مزایا:
مانند Raid 5 سرعت خواندن اطلاعات در آن بالاست
Raid 6 بسیار ایمن تر از Raid 5 است حتی اگر یک دیسک از بین برود باز هم تحمل خرابی برای یک دیسک دیگر هم دارد.
سرعت نوشتن اطلاعات به دلیل محاسبات Parity حتی از Raid 5 هم کمتر است.
معایب:
درست است که با خرابی دیسک ها همچنان به اطلاعات دسترسی وجود دارد اما توان عملیاتی آن کاهش می یابد هر چند این هم قابل قبول است.
Rebuild کردن اطلاعات زمان بسیار طولانی را طلب می کند.
تکنولوژی این Raid از Raid 5 هم پیچیده تر است.
موارد استفاده:
توضیحاتی که برای Raid 5 داده شد در مورد Raid 6 هم صادق است اگر نیاز به فضای بیشتر برای فایل سرور دارید از این Raid می توانید استفاده کنید.
RAID level 10 - combining RAID 1 & RAID 0
سیستم این نوع Raid، ترکیبی از Raid0 و Raid1 است پیکربندی این نوع Raid اصطلاحا تو در تو یا ترکیبی گفته می شود. امنیت اطلاعات و داده ها با Mirror کردن اطلاعات(Raid0) فراهم می شود و همچنین با Striping یا Raid1 سرعت انتقال انتقال بهیود پیدا می کند.مزایا:
در پیکربندی Raid10 اگر دیسکی دچار ایراد شود زمان بازسازی یا Rebuild بسیار سریع است و کپی اطلاعات که در دیسک دیگر است به دیسک جدید منتقل می شود این زمان در دیسک با ظرفیت 1TB در حدود 30 دقیقه به طول می انجامد
معایب:
هزینه راه اندازی این نوع Raid حتی از Raid 5 و Raid 6 هم گران تر است و نیمی از فضا برای کپی دیتاها استفاده می شود.
RAID level 50 - combining RAID 5 & RAID 0
Raid50 که ترکیبی از Raid5 و Raid0 است.ترکیبی از توزیع Parity یا Raid5 به همراه Striping یا Raid0 است و برای راه اندازی این Raid نیاز به 6 دیسک است.این Raid برای نوشتن اطلاعات Performance خوبی دارد و همچنین محافظت از اطلاعات بسیار قوی تر شده است و سرعت بازسازی یا Rebuild آن بسیار بیشتر از Raid5 است و فضای ذخیره سازی هم بسیار افزایش پیدا کرده است. از آنجایی که 2 گروه Raid5 در زیر Raid0 وجود دارد با خرابی یک دیسک performance مانند Raid5 افت نمی کند. و از هر Raid set در شکل زیر تحمل خرابی 1 دیسک است.مزایا:
پیشنهاد می شود این نوع Raid برای Application یا سرویس هایی که نیاز به Performance بالایی دارند استفاده شود و همچنین برای زمانی که فضای ذخیره سازی مورد نیاز زیاد باشد.
معایب:
یکی از معایب آن نیاز به Raid Controller های خاص و پیچیده است که این نوع Raid را پشتیبانی کنند و در دستگاه های ذخیره سازی هم باید این نوع Raid را پشتیبانی کنند.
RAID level 60 - combining RAID 6 & RAID 0
این نوع Raid هم مانند Raid50 یک Raid تو در تو است و برای راه اندازی این نوع raid نیاز به حداقل 8 دیسک است. که در بالای آن مانند شکل زیر Raid0 برای Striping و افزایش Performance و در لایه پایین تر Raid6 به همراه 2 دیسک Parity وجود دارد. و از هر Raid set در شکل زیر تحمل خرابی 2 دیسک است طبیعتا سرعت نوشتن اطلاعات در این Raid کمتر از Raid50 است چرا که به جای یک Parity در واقع دو Parity ایجاد می شود و مناسب برای آرشیو داده ها، بک آپ گیری از اطلاعات و یا زمانی که نیاز به در دسترس بودن خیلی زیاد (High Availability) باشد.مزایا:
افزایش قابلیت اطمینان
سرعت خواندن بسیار بالا وسرعت نوشتن متوسط
معایب:
Raid Controller باید این Raid را پشتیبانی کند
50 درصد از کل فضا در این نوع Raid غیر قابل استفاده است.
و نکته مهم در مورد کلیه Raid ها این است که Raid ها یک Solution برای بک آپ گیری از اطلاعات نیستند در Raid6 تحمل خرابی به دو دیسک رسیده است اما با این حال شما حتما نیاز به نرم افزارهای بک آپ گیری از اطلاعات دارید اگر بر فرض مثال(هر چند احتمال آن خیلی کم است) همه دیسک های یک Raid به طور کامل از بین برود شما دیگر به اطلاعات دسترسی ندارید که هیچ، اصلا اطلاعاتی دیگر ندارید و همه آنها از بین می روند در اینجا باید Solution مناسب برای بک آپ گیری از اطلاعات حتما در نظر داشته باشید.
دسته بندی مطالب خوش آموز
نمایش دیدگاه ها (0 دیدگاه)
دیدگاه خود را ثبت کنید: