کسایی که قصد افزایش سطح کارایی و مقابله با Data Loss در سرور ها و تجهیزات ذخیره سازیشون را دارند با استفاده از معماری raid می تونن به این هدف خودشون برسن.
این معماری دارای انواع مختلفیه و هر کدوم از اون ها دارای کاربرد های خاص خودشون هستن. انواع مختلف فلان دارای سطح‌بندی های مختلفی هستن که از صفر تا ۷ ادامه پیدا می کنند و یه نوع خاص از raid هم وجود داره که دارای سطح یک و صفر هست.
در کل raid در قسمت Storage و منابع ذخیره‌سازی اطلاعات کاربرد داره. من تو این مقاله قصد دارم به صورت کامل در خصوص کاربرد انواع raid صحبت کنم و اون ها را به صورت مجزا برات معرفی کنم.
پس اگه تو هم دوست داری با تکنولوژی raid بیشتر آشنا چی پیشنهاد می کنم با من در ادامه مقاله همراه باشی.
فهرست مطالب
✅رِید چیست؟ Raid چیست؟
RAID Level 0 ✅چیست؟
Raid 1✅ چیست؟
RAID Level 5✅ چیست؟
RAID Level 6✅ چیست؟
RAID Level 10✅ چیست؟
RAID Level 2✅ چیست؟
RAID Level 3✅ چیست؟
RAID Level 4✅ چیست؟
RAID Level 7✅ چیست؟
RAID Level 0+1✅ چیست؟
✅جمع بندی
رِید چیست؟ Raid چیست؟
واژه raid مخفف Redundant Array of Independent Disks هست.
در اصل وقتی دو تا یا چند دیسک سخت افزاری کنار هم قرار می گیرند و یا منجر به افزایش کارایی سیستم می شن و یا خطاپذیری و Fault Tolerance سیستم را افزایش می دن.
سیستمی هم که در اون از raid استفاده می شه عموماً یه سرور سخت افزاری یا یک دستگاه NAS Storage هست.
بر مبنای سطح RAID ای که انتخاب شده میزان افزایش کارایی سیستم و افزایش خطاپذیری هم متفاوت خواهد بود. حالا ممکنه برات این سوال پیش اومده باشه که اصلاً Fault Tolerance چیه؟
به کمک Fault Tolerance این قابلیت در اختیار کاربرا قرار می گیره که اگه واسه یک یا چند تا از هارد دیسک هاشون مشکل یا خطایی به وجود اومد، در نهایت اطلاعات موجود روی سرور از بین نره و بدون وجود اون هارد دیسک خراب هم بتونه به کار خودش ادامه بده.
بسته به نوع RAID ای که انتخاب کردی، روش خطاپذیری یا Fault Tolerance هم متفاوت خواهد بود.
نوع RAID یا همون RAID Level که توسط کاربر انتخاب می شه بر مبنای یک سری فاکتور ها تعیین می شه که از اون جمله می تونم به مواردی مثل تعداد دیسک های موجود، روش بازیابی اطلاعات، حساسیت اطلاعات موجود، کارایی و سرعت مورد انتظار و مواردی از این دست اشاره کنم.
به طور مثال تو سازمان هایی که اطلاعاتشون درون هارد دیسک های سرور ذخیره می شه، اینکه بعد سوختن یه هارد سرور دچار مشکل نشه و بتونه مجدد سرویس دهی خودش رو انجام بده خیلی اهمیت بیشتری نسبت به کاربران خانگی که از تکنولوژی RAID برای پشتیبان‌گیری از اطلاعاتشون استفاده می کنن داره.
هر کدوم از انواع RAID از پیکربندی ها و امکانات متفاوتی برخوردار هستن و کاربرا به تناسب نوع نیازشون می تونن اقدام به انتخاب یکی از اون ها کنن.
✴️پیشنهاد مطلب : برای آشنایی با مهمترین نکات خرید بهترین یو پی اس شبکه حتما مطلب را بخوانید.
RAID Level 0 چیست؟
RAID Level 0 که به اسم های دیگه‌ای مثل Disk Striping Without Parity یا Disk Striping هم معروفه، اولین نوع از سطح از انواع رید هست که در اون داده ها به صورت ریز ریز شده بین دو یا چند دیسک به صورت مساوی تقسیم می شن.
هدف اصلی از استفاده از این نوع رید افزایش سرعت و کارایی هست. در واقع در این نوع رید وظایف کامپیوتر بر روی هارد دیسک های موجود به صورت مساوی تقسیم می شه و خوندن و نوشتن اطلاعات به صورت همزمان بر روی این دیسک ها انجام می شه.
این موضوع در نهایت منجر به افزایش سرعت خوندن و نوشتن داده ها نسبت به حالت معمول می شه. دلیلشم اینه که هارد درایو داده ها رو همزمان بین خودش تقسیم می کنه و به دلیل اینکه از هد های هر دو هارد دیسک به صورت همزمان برای خوندن و نوشتن استفاده می شه.
در نتیجه سرعت خوندن و نوشتن بالاتر می ره. افزایش تعداد هد ها در این هارد دیسک ها به افزایش سرعت خوندن و نوشتن منجر خواهد شد. از بین همه انواع رید، این نوع RAID از بیشترین سرعت و بهترین سرعت و کارایی در I//O برخورداره.
Raid 1 چیست؟
RAID Level 1 که به اسامی دیگری مثل Disk Mirroring یا Mirror هم مشهوره، یک نوع دیگه از انواع رید هست. در این نوع RAID حداقل از دو دیسک استفاده می شه و هر آنچه که در دیسک اول کپی می شه همه اون ها عیناً در دیسک دوم هم کپی می شه و اطلاعات موجود در این دو دیسک کاملاً با همدیگه یکسان هستن.
وقتی که اطلاعات تو یکی از دیسک ها کپی می شه، همزمان اطلاعات در حال نوشته شدن بر روی دیسک بعدی هم هست.
پس اگه بنا به هر دلیلی اطلاعات موجود تو یکی از هارد دیسک ها حذف بشه، به خاطر اینکه عین اون داده ها تو دیسک بعدی وجود داره خیلی راحت می تونی به داده های موجود در دیسک دوم دسترسی پیدا کنی و داده هات از بین نخواهد رفت.
در عین حال که این نوع RAID جزو ساده‌ترین انواع رید هست، جزو پرکاربردترین انواع RAID هم محسوب می شه و سطح ایمنی اطلاعات رو بالا می بره. علاوه بر این هزینه پیاده‌سازی و استفاده از اون هم بسیار پایین و مناسبه.
با وجود مزایای بسیار زیادی که RAID Level 1 داره، اما این نوع رید دارای سرعت پایینی هست و از اونجایی که همه اطلاعاتی که قراره تو دیسک اول نوشته شه به صورت همزمان تو دیسک دوم هم نوشته می شه، در نتیجه این موضوع منجر به کند شدن این رید شده.
پیشنهاد من اینه که تو سرور هایی که علاوه بر سرعت کارایی و Redundancy هم مهمه از RAID Level 1 استفاده بشه.
RAID Level 5 چیست؟
RAID Level 5 که به Disk Striping With Parity هم معروف هست جزو اون دسته از رید هاییه که دارای بیشترین استفاده در سرور های سازمانی و سخت‌افزار های NAS Storage هست.
این نوع رید از سرعت و کارایی نسبتاً بالایی برخورداره و در عین حال در اون Fault Tolerance یا خطاپذیری هم وجود داره.
روش کار در این نوع RAID ها به این صورته که وقتی که داده ها در حال نوشته شدن بر روی دیسک ها هستند، یه نوع داده خاص به نام Parity هم به همراه اون ها روی سایر دیسک ها به شکل منظم نوشته می شه که ازش برای بازیابی اطلاعات در حین بروز مشکل استفاده خواهد شد.
RAID Level 5 شباهت بسیار زیادی به RAID Level 0 داره و داده ها در اون به صورت ریز ریز شده در بین دیسک ها ذخیره می شن. ولی یه فرق اصلی با RAID Level 0 داره و اون هم اینه که دارای قابلیت Parity برای بازیابی اطلاعات هم هست.
چنانچه در این نوع رید یکی از هارد دیسک ها با مشکل مواجه بشه، داده ها از سایر دیسک های در دسترس بازیابی می شن و این کار از طریق Parity صورت می پذیره.
از جمله مزایای اصلی RAID Level 5 می تونم به این موضوع اشاره کنم که در زمان خارج کردن هارد دیسک مشکل‌دار و جایگزین کردن اون، روند سرویس دهی در سرور دچار اختلال نمی شه و سرور می تونه مثل قبل به فعالیت خودش ادامه بده.
از دیگر مزایای اصلی RAID Level 5 می تونم به این نکته اشاره کنم که به سرورها و NAS Storage ها قابلیت Hot Swappable رو می ده.
این قابلیت بهت این امکان رو می ده که خیلی راحت هارد دیسک دچار مشکل رو از سرور و NAS Storage خارج کنی و اقدام به جایگزین کردن اون با یه هارد دیسک جدید کنی و در طول پروسه انجام این کار نیازی به خارج کردن سرور از مدار و خاموش کردن یا ریستارت کردن دستگاه نخواهی داشت.
در نتیجه روند سرویس دهی به کاربران بدون هیچ قطعی می تونه ادامه پیدا کنه.
RAID Level 6 چیست؟
از جمله نقاط ضعف موجود در RAID Level 5 می تونم به این نکته اشاره کنم که وقتی هر دو تا هارد دیسک موجود در مجموعه RAID دچار مشکل شدن، کل داده هایی که در اون ها ذخیره شده بود از بین می رفت.
در اصل RAID Level 5 فقط وقتی می تونه داده ها رو ریکاوری و بازیابی کنه که فقط یکی از هارد دیسک ها Fail بشن. به همین خاطر سعی شده در RAID Level 6 این عیب بزرگ برطرف بشه.
پس به نوعی می تونیم RAID Level 6 رو نسخه ارتقا یافته RAID Level 5 معرفی کنیم که دارای یک ویژگی اضافه نسبت به اون هست که بر این مبنا در صورت خراب شدن هر دوتا هارد دیسک مجموعه RAID ، باز هم قابلیت بازیابی داده ها رو خواهیم داشت.
البته تعداد هارد دیسک هایی که برای پیاده‌سازی این رید لازمه نسبت به RAID Level 5 بیشتر خواهد بود که یک امر طبیعیه. معمولاً از RAID Level 6 در سازمان ها و شرکت های بزرگ استفاده می شه.
RAID Level 10 چیست؟
RAID Level 10 رو می تونیم ترکیبی از RAID Level 1 و RAID Level 0 معرفی کنیم. به همین خاطر گاهاً برای نمایش این نوع رید اون رو به صورت RAID 1+0 معرفی می کنن.
در این مورد یه قابلیت از رید RAID Level 1 (Mirror) و یه قابلیت از رید RAID Level 0 (Striping) با همدیگه ترکیب شدن و این رید جدید رو ایجاد کردن.
به جرات می تونم بگم که بهترین کارایی و پرفورمنس رو از این رید می تونید دریافت کنی. ولی برای اینکه بشه این رید رو پیاده سازی کرد نیاز به پرداخت هزینه بیشتری خواهی داشت. دلیلشم اینه که تعداد هارد دیسک هایی که برای پیاده‌سازی این نوع رید مورد استفاده قرار می گیره حداقل ۴ عدد هست.
معمولا از این نوع رید برای سرور های پایگاه داده‌ای که از میزان دفعات خوندن و نوشتن در اون ها بالاست استفاده بیشتری می شه.
امکان پیاده سازی RAID Level 10 هم به صورت سخت‌افزاری و هم به صورت نرم‌افزاری وجود داره.
ولی اگه بخوای این نوع رید رو به صورت نرم‌افزاری پیاده کنی یه سری از قابلیت هایی که در این نوع رید برای بالا بردن سرعت و کارایی مورد استفاده قرار می گیرن رو کامل از دست می دی.
در نتیجه ایده‌آل‌ترین گزینه برای پیاده‌سازی این نوع رید استفاده از RAID Controller سخت افزاری هست.
برای دریافت راهنمایی بیشتر درباره نحوه پیاده سازی RAID Level 10 می تونی با کارشناسان رایانه کمک با استفاده از تلفن های ثابت : 9099071540 و شماره: 0217129 برای ارتباط از طریق موبایل تماس بگیری تا به جواب سوالاتت برسی.
RAID Level 2 چیست؟
RAID Level 2 شباهت بسیار زیادی به RAID Level 5 داره و با یک تفاوت جزئی این دو رید دارای تکنولوژی پیاده‌سازی نسبتاً یکسانی هستن.
تفاوتی که بین RAID Level 2 با RAID Level 5 وجود داره اینه که در اون به جای استفاده از تکنیک Striping با استفاده از Parity، از تکنیک Striping در سطح بیت یا Bit Level Striping بهره گرفته شده.
به دلیل اینکه هزینه پیاده سازی این نوع رید بالاست معمولاً ازش به ندرت و تنها برای موارد خاص استفاده می شه.
در کل هزینه بسیار زیادی که پیاده‌سازی این نوع رید به دنبال داره باعث استقبال کم افراد از اون رید شده.
مثلاً حداقل تعداد دیسک هایی که برای پیاده‌سازی RAID Level 2 نیاز داریم ۶ تاست و تهیه این تعداد دیسک هزینه زیادی به دنبال داره. علاوه بر این، این نوع رید در انجام یه سری از فرایند های کاری I//O دیسک کارایی ضعیفی از خودش نشون داده.
RAID Level 3 چیست؟
RAID Level 3 از نظر ساختاری شباهت زیادی به RAID Level 5 داره. ولی این دو رید با همدیگه یه فرق اساسی دارند و اون هم اینه که در RAID Level 3 یک از یه دیسک به صورت مجزا واسه نگهداری Parity مورد استفاده قرار می گیره.
در این RAID ساختار Striping در سطح بایت یا Byte Level Striping صورت می پذیره.
موارد استفاده از RAID Level 3 خیلی کمه و به ندرت ازش استفاده می شه. از جمله نقاط ضعف اصلی این نوع رید می تونم به این نکته اشاره کنم که در اون امکان پاسخگویی به صورت همزمان به درخواست ها وجود نداره و این موضوع منجر به تاخیر و کندی در پاسخ به درخواست ها خواهد شد.
دلیل این تاخیر هم اینه که تو این نوع رید هر بار که قراره فرایند I//O انجام بشه می بایست یک دور همه دیسک ها خونده بشن و این موضوع در نهایت زمان زیادی می بره و کارایی این نوع رید رو پایین میاره.
از بین همه رید هایی که تا الان برات معرفی کردم این نوع رید رو می تونیم به عنوان بی‌مصرف‌ترین و به درد نخورترین نوع رید ازش یاد کنیم که فقط ازش تو یه سری پایگاه داده های خاص و محیط های پردازشی به خصوص استفاده می شه.
RAID Level 4 چیست؟
RAID Level 4 از نظر عملکرد شباهت زیادی به RAID Level 5 داره. ولی در اون به جای پیاده‌سازی ساختار Striping از ساختار Block Level استفاده شده و یکی از دیسک ها به صورت مجزا برای انجام عملیات Parity مورد استفاده قرار می گیره.
باید بهت بگم که این نوع رید هم دارای کاربرد بسیار پایینیه و معمولاً ازش خیلی کم استفاده می شه.
با وجود اینکه عملکرد اون در برخی مواقع بسیار خوب عنوان شده، ولی به دلیل اینکه این رید خیلی درگیر استفاده از Parity توی دیسک می شه، در نتیجه کاراییش به شدت پایین هست.
RAID Level 7 چیست؟
RAID Level 7 به عنوان یک رید اختصاصی به بازار عرضه شده و سازنده‌اش هم یه شرکت معتبر و مشهور در زمینه تولید تجهیزات ذخیره سازیه.
پس از این نوع رید به صورت عمومی استفاده نمی شه. معمولاً از این نوع RAID ها که به صورت استاندارد وجود ندارن به عنوان Non-Standard RAIDs یاد می شه.
✴️پیشنهاد مطلب : برای آشنایی با بهترین کابل های شبکه و پرکاربرد ترین آنها توصیه می کنم حتما برروی مطلب بهترین انواع کابل شبکه 🔌معرفی کاربردی ترین مدل ها کلیک کنید.
RAID Level 0+1 چیست؟
آخرین نوع RAID ای که تو این مقاله می خوام برات معرفی کنم RAID Level 0+1 هست که شباهت بسیار زیادی به RAID Level 10 داره. این نوع RAID هم یک RAID ترکیبیه و در طبقه بندی Nested RAIDs یا رید های ترکیبی یا Hybrid RAIDs قرار می گیره.
خیلی از افراد به اشتباه این RAID را با RAID Level 10 اشتباه می گیرن. ولی باید بگم که ساختار این دو RAID کاملاً با هم متفاوت هست. در این نوع RAID فرایند Mirroring در کنار فرایند Striping قرار گرفته و با هم ترکیب شده.
معمولاً از این نوع رید در جاهایی که کارایی بالایی مورد انتظاره ولی درجه چندان بالایی از Scalability نیاز نیست استفاده می شه.
برای دریافت راهنمایی بیشتر درباره نحوه پیاده سازی RAID Level 0+1 می تونی با کارشناسان رایانه کمک با استفاده از تلفن های ثابت : 9099071540 و شماره: 0217129 برای ارتباط از طریق موبایل تماس بگیری تا به جواب سوالاتت برسی.
جمع بندی
تو این مقاله سعی کردم انواع مختلف RAID رو معرفی کنم و به بررسی کاربرد هر کدوم از اون ها بپردازم.
همونطور که دیدی هر کدوم از سطوح raid در سیستم عامل دارای کارایی و کاربرد خاص خودشون هستن و برای پیاده‌سازی هر کدوم از اون ها به تعداد مشخصی هارد دیسک نیاز هست. برخی از اون ها دارای تکنولوژی پیاده‌سازی ساده‌تری هستن و هزینه راه‌اندازی اون ها مناسب تره.
این در حالیه که برای راه‌اندازی برخی دیگر از انواع RAID نیاز به پرداخت هزینه بیشتری برای خرید تجهیزات سخت افزاری داریم.
اینکه کدوم یک از انواع مختلف RAID رو بخوای مورد استفاده قرار بدی، بستگی به نوع انتظارات و نیازهات داره و با توجه به مطالبی که توی این مقاله در رابطه با هر کدوم از انواع مختلف RAID بهت گفتم بهتره یه نیاز سنجی انجام بدی تا بتونی بهترین نوع RAID رو برای پیاده‌سازی در بستر شبکت مورد استفاده قرار بدی.
اغلب شرکت ها و سازمان های کوچک و متوسط از رید های سطح 0، 1 و 5 و گاهی وقتا 10 استفاده می کنن. دلیلشم اینه که این RAID ها کارایی نسبتاً خوبی دارند و Fault Tolerance اون ها هم مناسبه.
ولی کاربران خانگی بهتره از RAID Level 1 استفاده کنن. فقط در نظر داشته باش که RAID یک راهکار برای گرفتن نسخه پشتیبان نیست! اما می تونه یه بخشی از استراتژی پشتیبان گیریت باشه.
به نظر تو کدوم یک از انواع مختلف RAID نسبت به بقیه از کارایی و عملکرد بهتری برخورداره؟
ممنون می شم نظرات و تجربیات مفیدت در این زمینه رو در بخش کامنت با من و بقیه کاربران در میون بذاری.
در آخر می خوام ازت تشکر کنم که تا آخر این مقاله با من همراه بودی و امیدوارم تونسته باشم اطلاعات مفیدی در رابطه با انواع RAID و موارد کاربرد اون ها در اختیارت قرار بدم.
اگر سوالی درباره نحوه پیداه سازی و اجرای هر کدوم از انواع مختلف RAID داشتی، به راحتی می‌تونی با خدمات کامپیوتری رایانه کمک با استفاده از تلفن های ثابت : 9099071540 و شماره: 0217129 برای ارتباط از طریق موبایل تماس بگیری تا به جواب سوالاتت برسی و کارشناسان ما سوالاتت را در کمترین زمان پاسخ می دهند و ابهاماتت را برطرف می کنند.
قابل توجه شما کاربر گرامی: محتوای این صفحه صرفاً برای اطلاع رسانی است در صورتی که تسلط کافی برای انجام موارد فنی مقاله ندارید حتما از کارشناس فنی کمک بگیرید.