درباره RAID و مزایا و معایب آن بیشتر بدانید
RAID چیست؟
گذرگاه IDE در طبقه بندی گذرگاه های سيستم، جزء گذرگاه های خارجی محسوب می شود و در سيستم از آن به منظور ارتباط قطعاتی مانند Rewriter CD-ROM ،HDD، و ... استفاده می شود. در سيستم های امروزی به طور معمول دو كانكتور IDE برای برقراری ارتباط بين 4 وسيله جانبی وجود دارد ولی در پاره ای سيستم ها تعداد اين كانكتورها 4 مورد می باشد، دو كانكتور به عنوان IDE و دو كانكتور اضافی برای استفاده تحت عنوان RAID يا ATA 133 و ATA 100.
همانطور كه می دانيد با استفاده از كانكتورهای IDE موجود روی مادر برد امكان استفاده از حداكثر دو دستگاه بر روی هر كانكتور وجود دارد. RAID تكنولوژی است كه امكاناتی نظير افزايش سرعت، پشتیبان گیری هم زمان روی يک يا چند درايور و … در اختيار كاربر قرار می دهد. برای هر كدام از آرايش های ممكن هنگام استفاده از دو يا چند هارد ديسک، نسخه های متفاوت RAID مطرح می شود به عنوان مثال: RAID1 ،RAID0 و….
در اين مقاله سعی داريم كه به نسخه های متفاوت RAID نگاهی نزديک تر و دقيق تر بياندازيم.
RAID0: ذخيره سازی روی چند ديسک بدون كنترل خطا
مزايا و مشخصات:
داده ها به بلوك هايی تبديل می شوند و هر بلوک در هارد ديسک مجزا ذخيره می شود
باعث بالا رفتن كارايی سيستم I/O می گردد چرا كه بار ترافيكی نقل و انتقالات بين چندين كانال مجزا تقسيم می شود
بالا رفتن كارايی بدليل وجود كنترلرهای مختلفی كه عمل كنترل ترافيک را به عهده می گيرند (افزايش سرعت)
طراحی بسيار ساده (زيرا مدار محاسبه Parity وجود ندارد)
عدم پرداختن به محاسبات مربوطه به Parity و كنترل خطا (افزايش سرعت به دليل عدم پرداختن به محاسبات مربوط به Parity)
معايب:
عدم استفاده از Parity (هيچ گونه كد تشخيص و تصحيح خطا در اين نوع RAID وجود ندارد)
از كار افتادن يک درايور باعث از دست رفتن كليه اطلاعات خواهد شد
عدم كارايی در محیط های حساس به حفظ داده ها
موارد استفاده:
ميكس و پردازش تصاوير ويديويی (ميكس و مونتاژ)
واژه پردازی (نرم افزارهای تايپ و...)
كارهايی كه نياز به سرعت بالا دارد
RAID1: پشتیبان گیری هم زمان داده ها به منظور Mirroring و Duplexing
Mirroning: كپی برداری هم زمان روی دو درايور
Duplexing: زمانی است كه يكی از درايورها دچار مشكل شود و درايور سالمی را جايگزين نماييم سپس داده ها را روی درايور سالم كپی كنيم.
مزايا و مشخصات:
هنگام دوره نوشتن، گويی اطلاعات روی يک ديسک نوشته می شود (در صورتی كه عملأ بر روی دو ديسک نوشته می شود، مانند RAID0 ولی عمل خواندن، ازهر دو ديسک انجام می شود. (كاهش ترافيک گذرگاه - نوشتن بر روی هر دو ديسک ولی خواندن مجزا)
قابليت برگرداندن %100 داده ها هنگام بروز مشكل برای يک ديسک
در نرخ انتقالات داده تغيير محسوسی نداريم. (يعنی وجود دو ديسک تفاوتی با يک ديسک ندارد)
در شرايط خاص RAID1، توانايی تحمل خرابی بيش از يک ديسک را نيز دارد
ساده ترين طراحی در تكنولوژی RAID (مدار مربوط به Parity وجود ندارد)
معايب:
بيش ترين تعداد هارد ديسک در ميان انواع RAID (بسته به انتخاب User)
هزينه بالا
RAID2: دارای خاصيت ECC با استفاده از كد همينگ
مزايا و مشخصات:
تصحيح خطای بسيار سريع
مناسب برای انتقال اطلاعات
معايب:
طراحی بسيار يچيده كه با صدمه ديدن يک ديسک دچار مشكل می شود
نامناسب در ديد تجاری (تعداد زياد درايورها)
كد همينگ:
يكی از روش های محاسبه و كنترل خطا در سيستم های ديجيتال می باشد. انواع روش ها برای كنترل ترافيک داده های ديجيتال وجود دارد به عنوان مثال Parity haming code ،… كه مجموعه اين روش ها را ECC می نامند. (Error Checking and Correcting)
RAID3: انتقال موازی با استفاده از خاصيت Parity
مزايا و مشخصات:
سيكل خواندن و نوشتن بسيار سريع
معايب:
طراحی بسيار پيچيده كه با صدمه ديدن يک ديسک مجموعه دچار مشكل می شود
موارد استفاده:
ميكس و مونتاژ تصوير
ويرايش تصوير مانند RAID0
RAID4: ديسک های داده مجزا ديسک مربوط به Parity مشترک
مزايا و مشخصات:
سيكل خواندن بسيار سريع (ترافيک كم تر در گذرگاه)
معايب:
پيچيدگی بسيار بالا در طراحی مدار كنترلی مشكل در برگرداندن داده ها هنگام بروز اشكال در يک ديسک (چرا كه داده ها روی ديسک ها توزيع شده است)
RAID5: ديسک های داده مجزا و Parity توزيع شده در ديسک های Data
مزايا و مشخصات:
در اين نوع به حداقل 3 درايور ديسک سخت نياز داريد
تک تک بلوک های داده روی ديسک ها نوشته می شوند و Parity مربوط به هر بلوک نيز داخل هارد مربوط ذخيره می گردد
سيكل خواندن بسيار سريع (ترافيک كم تر در گذرگاه)
سيكل نوشتن متوسط (محاسبات مربوط به Parity)
قابليت و اطمينان بالا (وجود ECC)
معايب:
خرابی در يک ديسک در خروجی تاثير ندارد
طراحی پيچيده مدار كنترلی
مشکل در برگرداندن داده ها هنگام بروز اشكال
موارد استفاده:
در سيستم های Server و بانک های اطلاعاتی ISP ها
RAID6: ديسک های داده ها مجزا با دو Parity توزيع شده مجزا
مزايا و مشخصات:
RAID6 در واقع نسخه پيشرفته RAID5 می باشد كه تصحيح و كنترل خطا را بهبود می بخشد. اين ويرايش RAID اطمينان و توانايی بالا در زمينه data storage فراهم می كند
بهترين انتخاب برای كاربردهای بحرانی و حساس
معايب:
طراحی مدار كنترلی بسيار پيشرفته و پيچيده
سيكل نوشتن بسيار كند (دوبار محاسبه مربوط به Parity)
نياز به N+2 درايور ديسک سخت، بدليل دارا بودن حالت Parity دو بعدی (N تعداد ديسک های سخت در حالت معمولی)
ادغام اطمينان بالا با قابليت بالا
RAID7: نقل و انتقال بهينه شده غير هم زمان به منظور دستيابی به نرخ انتقال بسيار سريع
مزايا و مشخصات:
نقل و انتقال غير هم زمان و دارای كنترلگرهای مستقل
درايور مجزا برای ذخيره كردن اطلاعات مربوط به Parity
برخورداری از سيستم Open System و استفاده از گذرگاه SCSI
گذرگاه Cache داخلی با سرعت بالا (X-bus )
ديسک های خواندن و نوشتن از امكان Choching استفاده می كنند
تكنولوژی مدار توليد Parity تا حدودی با ساير انواع Raid تفاوت دارد
امكان Hot Swaping
Open System:
به سيستمی اطلاق می شود كه قابليت سازگاری با سخت افزارها و نرم افزارهای مختلف را داشته باشد و امكان كاركردن در سيستم های مختلف را به راحتی داشته باشد.
RAID10: با حداقل نیاز 4 دستگاه هاردديسک
مزايا و مشخصات:
عمل تكه تكه كردن بلوك های داده همانند Raid1 انجام می پذيرد
تصحيح و كنترل خطا نيز مانند Raid2 می باشد
نرخ انتقال بال
در شرايط معين، امكان تحمل خرابی چند ديسک در اين نوع RAID وجود دارد
معايب:
بسيار گران قيمت
منبع تغذيه حتمأ بايد متصل به ups باشد
جابجايی درايورها بايد به صورت موازی انجام گيرد
سيستم های Server و بانک های اطلاعاتی
RAID53: نرخ انتقال بالا همراه با قابليت انتقال مناسب
مزايا و مشخصات:
اين آرايه RAID حداقل به 5 دستگاه ديسک سخت نياز دارد
RAID53 در واقع بايد RAID03 نلميده شود زيرا عمل Striping آن همانند RAID0 بوده و Segment بندی آن نيز مانند RAID3 می باشد
تحمل خطای آن مانند RAID3 می باشد
نسبت به RAID3 دارای نرخ انتقال بسيار بهتری می باشد
معايب:
قيمت بالا
همه ديسک ها بايد با هم ديگر سنكرون شوند كه انتخاب نوع و مدل درايور را محدود می سازد
Stripe كردن در سطح بايت ها نهايتأ در محاسبه ظرفيت فرمت شده تأثير منفی می گذارد
RAID 0+1: نرخ انتقال داده بهينه
مزايا و مشخصات:
حداقل به 4 دستگاه هارديسک نياز دارد.
RAID 0+1 به عنوان آرايه آينه ای نيز معروف است با اين تفاوت كه قطعات داده ها يا Segment ها طبق استراتژی RAID0 ايجاد شده اند
تحمل خطای اين نوع آرايه مانند RAID5 می باشد
نرخ انتقال بالا
بهترين انتخاب برای سيستم هايی كه به كارايی بالا بدون توجه به حداكثر اطمينان نياز داشته باشند
معايب:
RAID 0+1 نبايد با RAID10 اشتباه گرفته شود. كوچک ترين مشكل در عملكرد يک درايور، آرايه را به مدل RAID0 تبديل خواهد كرد
قيمت بسيار بالا
جابجايی درايورها بايد به صورت موازی انجام گيرد
موارد استفاده:
پردازش های تصويری و fileserever های عمومی
نتيجه گيری:
همانطور كه مشخص شد، استفاده از RAID برای مقاصد معين می باشد و در كاربردهای عادی و روزمره كارايی چشم گيری را به سيستم PC اضافه نمی كند. به عنوان مثال امكان استفاده از CD-ROM و Rewriter روی اين كانكتورها وجود ندارد. بنابراين هنگام استفاده از RAID ابتدا هدف و مورد استفاده خود را مشخص كنيد سپس RAID مناسب را انتخاب نماييد. | 
مقالات تخصصی ایده آ ل شبکه
