Raid چیست و هر آنچه که باید درمورد RAID بدانید

همواره سوال بسیاری از مشتریان درمورد RAID بوده است؛ این که RAID چیست ؟ چگونه بر کار آن ها تأثیر می گذارد و این که چگونه می توانند ضمن اطمینان از bottom line، بهترین قابلیت اطمینان و عملکرد را از آن بگیرند. 

ابر آراز یکی از برترین ارائه دهندگان سرورهای اختصاصی با پیکربندی RAID است. اگرچه RAID یک فناوری گسترده است، با این حال نحوه پیاده سازی آن با ظهورSolid State Drives یا (SSD) بسیار تغییر کرده است. بنابراین ما این مقاله را آماده کردیم تا به این دست از سؤالات شما پاسخ دهیم. با ما همراه باشید.

RAID چیست؟

RAID به چه معناست؟ مخفف  Redundant Array of Inexpensive Disks است. این بدان معنی است که RAID روشی برای قرار دادن صحیح چندین دیسک در یک راستا و صف واحد می باشد. هدف این است که این دیسک ها با هم کار کنند تا سرعت و اطمینانی مانند دیسک های گران تر به دست آید. پس از این، سرعت و قابلیت اطمینان دقیق که می خواهید ازRAID  به دست بیاورید، به نوع RAID مورد استفاده تان بستگی دارد.

مروری کوتاه بر روی دیسک های چرخشی و درایو های SSD

 Spinning disk یا دیسک چرخان، هارد دیسک های مکانیکی (mechanical hard drives) یا هارد دیسک (HDD) معمولاً در شرایطی انتخاب می شوند که نیازهایی مانند سرعت و کارایی نسبت به میزان هزینه در اولویت دوم قرار گیرند. به دلیل محدودیت های فیزیکی و ماهیت مکانیکی بسیاری از قطعات متحرک با سرعت بالا که در آنها وجود دارد، HDD ها نیز در مقایسه با SSD ها از میزان خرابی نسبتاً بالایی برخوردار هستند.

هدف RAID چیست؟

هدف RAID این است که بسته به نوع مورد استفاده شما، به کاهش هر دو این مشکلات کمک می کند. به طور معمول یک هارد دیسک مکانیکی، در هر سالی که کار می کند 2.5٪ احتمال خرابی دارد. این توسط گزارش های متعدد ثابت شده است . هیچ تولید کننده یا مدل خاصی از این میزان 2.5٪ مصون نیست. به طور خلاصه، اگر داده هایتان از ارزش زیادی برای شما برخوردار اند، باید برای محافظت از آن ها در برابر خرابی ها، چند روش را پیاده سازی کنید.

خصوصیات ssd

 SSD ها معمولاً در شرایطی انتخاب می شوند که سرعت و کارایی نسبت به ملاحظات هزینه در اولویت اول باشند. از آنجا که آن ها هیچ قسمت متحرکی ندارند، توانایی نوشتن و خواندن داده ها روی آن ها به طور قابل توجهی سریع تر از HDD است (حداقل 8 تا 10 برابر سریع تر) و میزان خرابی آن ها تقریباً 5/0 درصد در هر سال از کارشان است. این امر باعث می شود که به طور قابل توجهی احتمال خطر در مقایسه با هارد HDD در حال چرخش کاهش یابد. برای اطلاعات بیشتر در مورد SSD مقاله ی هارد SSD چیست و چگونه کار می کند، را در بلاگ ما مطالعه نمایید.

 به دلیل تفاوت چشمگیری که میان فن آوری های هارد HDD  و SSD وجود دارند، لاز به ذکر است که برخی از پیاده سازی های RAID که برای HDD ها بسیار مناسب هستند، درمورد SSD ها این گونه نیستند و بالعکس.

انواع RAID چیست ؟

RAID انواعی دارد که بسته به کارایی آن ها و نیاز خودتان می توانید آن ها را انتخاب کنید. در ادمه به ذکر و توضیح هرکدام می پردازیم.

مزایای  RAID 0 (Striping)

RAID 0  هر تعداد دیسک را می گیرد و آن ها را در یک حجم بزرگ ادغام می کند. از آن جایی که همزمان از چندین دیسک می خوانید و می نویسید، سرعت به شدت افزایش می یابد. بنابراین یک فایل می تواند از سرعت و ظرفیت همه درایوهای یک صف استفاده کند.

معایب RAID 0 (Striping) چیست؟

نکته منفی RAID 0 این است که  redundant نیست. به این معنا که اطلاعات را تنها یکجا ذخیره می کند. از بین رفتن هر دیسک جداگانه باعث از بین رفتن کامل اطلاعات می شود. قابلیت اطمینان این نوع RAID بسیار کمتر از داشتن یک دیسک است.

 به ندرت شرایطی پیش می آید که شما باید از RAID 0 در محیط سرور استفاده کنید. شما می توانید از آن برای حافظه پنهان (cache) یا اهداف دیگر که سرعت در آن اولویت اول است و قابلیت اطمینان یا از دست دادن داده ها اهمیت چندانی ندارد، استفاده کنید. اما نباید از آن برای موارد دیگری استفاده شود. به عنوان مثال، با 2.5٪ میزان خرابی سالانه درایوها، اگر یک array 6 دیسک RAID 0 دارید، خطر سالانه از دست دادن داده تان به تقریبا 13.5٪ افزایش می یابد.

 مزایای RAID 1 (Mirroring) چیست؟

در حالی که RAID 1 قادر به پیکربندی بسیار پیچیده تری است. تقریباً هر مورد استفاده از RAID 1 جایی است که شما یک جفت دیسک مشابه دارید که به طور یکسان داده ها را در درایوهایی در یک صف قرار دارند کپی یا mirror می کند. نکته ای که در مورد RAID 1  وجود دارد، افزونگی است. اگر یک درایو را کاملاً از دست دهید، می توانید درایو اضافی را به کار گرفته و اجرا کنید.

 در صورت خرابی هر دو درایو، می توانید درایو خراب را با زمان کم یا بدون دان تایم جایگزین کنید. RAID 1 همچنین مزیت افزایش کارایی خواندن را به شما می دهد. زیرا داده ها را می توان از هر یک از درایوها خواند.

معایب RAID 1 (Mirroring) چیست؟

  نقطه ضعف RAID 1 (Mirroring) این است که تاخیر در نوشتن کمی بیشتر است. از آنجا که داده ها باید در هر دو درایو موجود در یک صف نوشته شوند. در حالی که به دو درایو احتیاج دارید، فقط ظرفیت موجود در یک درایو را در دسترس خواهید داشت.

مزایای RAID 5/6 (Striping + Distributed Parity)

 در جواب این سوال که raid 5 چیست و چگونه کار می کند، باید گفت RAID 5 نیاز به استفاده از حداقل  3درایو دارد. (و RAID 6  حداقل به 4 درایو نیاز دارد.) در این جا نیز مانند RAID 0  داده ها را در چندین درایو قرار می دهد، تا عملکرد را افزایش دهد.

همچنین با توزیع اطلاعات برابر بر روی دیسک ها جنبه افزونگی یا redundancy را اضافه می کند. منابع فنی بسیاری در اینترنت وجود دارند، که می توانند جزئیات چگونگی وقوع این واقعیت را بررسی کنند. اما به طور خلاصه ، با RAID 5 می توانید یک دیسک را از دست دهید.  با RAID 6 می توانید دو دیسک را از دست دهید، اما همچنان داده ها و عملیات خود را حفظ کنید.

 RAID 5  و 6 عملکرد خواندن را به میزان قابل توجهی بهبود می بخشند. اما عملکرد نوشتن تا حد زیادی به کنترل کننده RAID  یا raid controller مورد استفاده بستگی دارد. مطمئناً برای RAID 5 یا 6 شما به یک کنترل کننده سخت افزاری اختصاصی احتیاج دارید. این به دلیل نیاز به محاسبه داده های برابر و نوشتن آن ها در تمام دیسک ها است.

RAID 5 و RAID 6 اغلب گزینه های خوبی برای وب سرورهای استاندارد، سرورهای فایل و سایر سیستم های مناسب برای اهداف عمومی هستند. زیرا بیشتر معاملات در آن ها خوانده می شود و ارزش خوبی نسبت به هزینه ای که پرداخت می کنید به شما می دهند. به این دلیل  که شما فقط باید یک درایو اضافی برای RAID 5 یا دو درایو اضافی برای RAID 6 خریداری کنید، تا به سرعت و افزونگی اضافه شود.

معایب RAID 5/6 (Striping+Distributed Parity)

 RAID 5  یا RAID 6 بهترین انتخاب برای یک محیط سنگین برای نوشتن مانند یک سرور پایگاه داده نیست، زیرا احتمالاً به عملکرد کلی شما آسیب می رساند. شایان ذکر است که در RAID 5 یا RAID 6، اگر یک درایو را از دست دهید. برای این که محیط خود را عملیاتی نگه دارید، باید عملکرد خود را فدا کنید. پس از جایگزینی درایو از دست رفته، داده ها باید از اطلاعات برابر دوباره ساخته و بازیابی شوند. این مقدار قابل توجهی از عملکرد کل صف را به خود اختصاص می دهد. این زمان برای بازسازی، هر ساله با بزرگ تر شدن درایو ها رشد می کند.

مزایای RAID 10 (Mirroring + Striping)

RAID 10  حداقل به 4 درایو نیاز دارد و ترکیبی از RAID 1 (mirroring) و RAID 0 (striping) است. این کار هم باعث افزایش سرعت و هم افزونگی می شود. اگر به دنبال سرعت هستید، اما هنوز هم به افزونگی نیاز دارید، این نوع RAID  به شما توصیه می شود. در یک پیکربندی با چهار درایو، دو درایو mirrored نیمی از striped data و دو درایو دیگر، نیمه دیگر داده ها را نگه می دارند.

این بدان معناست که شما می توانید هرکدام از درایو ها را از دست دهید، و احتمالاً حتی درایو دوم را نیز از دست خواهید داد. بدون اینکه هیچ داده ای از بین برود. درست مانند  RAID 1، شما فقط ظرفیت نیمی از درایوها را خواهید داشت، اما عملکرد خواندن و نوشتن بهبود یافته است. همچنین زمان بازسازی سریع RAID 1 را نیز خواهید داشت.

چه زمانی باید از RAID استفاده کنیم؟

RAID در صورتی که زمان آپ تایم و دسترسی برای شما و بیزینس تان اهمیت داشته باشد، بسیار مفید است. پشتیبان گیری به شما کمک می کند تا نگران از دست دادن فاجعه بار داده ها نباشید و از حفظ آن ها اطمینان پیدا کنید. با این حال بازیابی مقادیر زیادی از داده ها، مانند زمانی که با خرابی درایو مواجه هستید، می تواند ساعت ها طول بکشد. این نسخه های پشتیبان می توانند برای چند ساعت یا چند روز قبل باشند و به اندازه ی تمام داده های ذخیره شده یا تغییر یافته از آخرین پشتیبان گیری برای شما هزینه داشته باشند.

 RAID به شما امکان می دهد تا خرابی یک یا چند درایو را بدون از دست دادن اطلاعات و در بسیاری از موارد، بدون هیچ گونه دان تایمی از بین ببرید. اگر با مشکلات IO دیسک، جایی که برنامه ها روی دیسک منتظر هستند تا کارها را انجام دهند، روبرو هستید نیز RAID مفید است. پیش رفتن با RAID با فراهم کردن امکان خواندن و نوشتن داده ها برای شما از چند درایو به جای یک درایو، باعث ایجاد توان عملیاتی در شما می شود.

 علاوه بر این، اگر با RAID سخت افزاری پیش بروید، کارت RAID سخت افزاری دارای حافظه اضافی است که به عنوان حافظه پنهان استفاده می شود. فشار وارده بر سخت افزار فیزیکی را کاهش می دهد و باعث افزایش عملکرد کلی می شود. 

چرا ابر آراز ؟

سرور ابری ابر آراز پرسرعت ترین سرور ابری با آپتایم 99/99 به شمار می‌رود که با مبلغی مناسب سریع‌ترین و پرقدرت‌ترین سخت‌افزارهای موجود را به شما ارائه می‌دهد و امکان مدیریت مستقیم منابع را برای شما فراهم می‌کند تا تنها به اندازه مصرفتان و به صورت Pay As You Go هزینه پرداخت کنید.