RAID چیست؟ معرفی انواع سطوح راید + معایب و مزایا

RAID مخفف عبارت Redundant Array of Inexpensive Disks است. در واقع راید یک فناوری ذخیره‌سازی داده است که برای افزایش عملکرد، اطمینان از ایمنی داده و یا هر دو همزمان طراحی شده است. در این فناوری، دیسک‌های مختلف به صورت مجازی یکی می‌شوند تا به عنوان یک دیسک تکنولوژیکی عمل کنند. RAID امکاناتی مانند توزیع داده بین دیسک‌ها (striping)، تولید قطعنامه (mirroring) و پوشش خطا (redundancy) را فراهم می‌کند. این فناوری به طور گسترده در سرورها، سیستم‌های ذخیره‌سازی داده و سیستم‌های پشتیبانی استفاده می‌شود. در حال حاضر، سرعت و قابلیت اطمینان دقیق شما از RAID بستگی به نوع RAID مورد استفاده شما دارد.

برای پاسخ کامل تر به این سوال که RAID چیست؟ و معرفی انواع سطوح راید ادامه مطلب را بخوانید.

اگر قصد خرید تجهیزات سرور از برند معتبر اچ پی را دارید از محصولات ما بازدید کنید و در صورت خرید با مشاورین ما تماس بگیرید تا محصول خود را ثبت نهایی کنید.

مروری کوتاه بر چرخش دیسک و درایوهای حالت جامد (SSD)

دیسک چرخان، هارد دیسک های مکانیکی یا هارد دیسک (HDD) معمولاً در شرایطی انتخاب می شوند که نیازهایی مانند سرعت و کارایی نسبت به هزینه کاهش می یابد. به دلیل محدودیت های فیزیکی و ماهیت مکانیکی بسیاری از قطعات متحرک با سرعت بالا که در آنها قرار دارد، HDD ها نیز نسبت به SSD ها دارای میزان خرابی نسبتاً بالایی هستند. بسته به نوع RAID که استفاده می کنید، RAID به منظور کاهش هر دوی این مسائل کمک می کند. به طور معمول ، هارد دیسک مکانیکی در هر سال از عملکرد خود 2.5٪ احتمال خرابی دارد.

این امر توسط گزارش های متعدد اثبات شده است و هیچ تولید کننده یا مدل خاصی دارای تفاوت چشمگیری از آن 2.5 درصد نیست. به طور خلاصه، اگر برای داده های خود ارزش قائل هستید ، باید از روش‌هایی برای محافظت از آن ها در برابر خرابی درایو استفاده کنید.

SSD ها معمولاً در شرایطی انتخاب می شوند که سرعت و کارایی با توجه به هزینه اولویت دارند. از آنجا که آنها هیچ قطعه متحرکی ندارند، توانایی آنها برای نوشتن و خواندن داده ها روی آنها به طور قابل توجهی سریعتر از HDD است (حداقل 8 تا 10 برابر سریعتر.) و میزان خرابی آنها تقریباً 5 در هر سال کار است، که به طور قابل توجهی خطر را در مقایسه با HDD کاهش می دهد.

به دلیل تفاوت چشمگیر بین فناوری های HDD ها و SSD ها ، مهم است که بیان کنیم که برخی از پیاده سازی های RAID که برای HDD ها عالی هستند برای SSD ها خوب نیستند و بالعکس.

بیشتر بدانید: هارد چیست؟ انواع، کاربرد و بررسی هارد دیسک

انواع RAID :چند نوع RAID وجود دارد؟

در ابتدا باید بگوییم که اگر قصد خرید رید کنترلر یا سایر لوازم سرور را دارید میتوانید با مشاورین ما تماس بگیرید تا با بهترین قیمت بهترین پیشنهادات را دریافت کنید و محصول خود را سفارش دهید.

• RAID 0 (Striping)

RAID 0 هر تعداد دیسک را گرفته و آنها را در یک حجم بزرگ ادغام می کند. این کار سرعت را بسیار افزایش می دهد ، زیرا همزمان از چندین دیسک می خوانید و می نویسید. سپس یک فایل جداگانه می تواند از سرعت و ظرفیت همه درایوهای آرایه استفاده کند. نکته منفی RAID 0 این است که این برنامه اضافی نیست. از بین رفتن هر دیسک جداگانه باعث از بین رفتن کامل اطلاعات می شود. این نوع RAID نسبت به داشتن یک دیسک بسیار کمتر قابل اعتماد است.

به ندرت شرایطی پیش می آید که باید از RAID 0 در محیط سرور استفاده کنید. می توانید از آن برای حافظه پنهان (cache) یا اهداف دیگر استفاده کنید که در آن سرعت مهم است و قابلیت اطمینان/از دست دادن داده ها اصلا مهم نیست. اما نباید از آن برای موارد دیگری استفاده شود. به عنوان مثال ، با 2.5٪ میزان خرابی سالانه درایوها ، اگر 6 دیسک با آرایه  RAID 0 دارید ، خطر سالانه از دست دادن اطلاعات خود را تقریباً 13.5٪ افزایش داده اید.

به طور کلی: از آنجا که RAID 0 هیچ پوشش خطا ندارد، از نظر ایمنی مناسب برای ذخیره‌سازی اطلاعات حساس نیست و مناسب برای مواردی است که سرعت بالا در خواندن و نوشتن داده‌ها مهمتر از ایمنی است. به عنوان مثال، در برخی برنامه‌های کاربردی نظیر ویرایش ویدئو یا طراحی گرافیک، از RAID 0 برای افزایش سرعت پردازش و کارایی استفاده می‌شود.

پیشنهاد مطالعه: (CDN) چیست؟ انواع CDN و نحوه کار کردن آن

• RAID 1 (Mirroring)

در حالی که RAID 1 قادر به پیکربندی بسیار پیچیده تری است ، تقریباً در هر مورد استفاده از RAID 1 جایی است که شما یک جفت دیسک یکسان دارید و داده ها را به طور مساوی در درایوهای آرایه آینه/کپی می کنید. نکته RAID 1 در درجه اول برای افزونگی است. اگر یک درایو را به طور کامل از دست دادید ، می توانید همچنان در حال کار بوده و درایو اضافی را خاموش کنید.

در صورت خرابی هر یک از درایوها ، می توانید درایو خراب را با درایو سالم جایگزین کنید. RAID 1 همچنین مزیت اضافی افزایش عملکرد خواندن را به شما می دهد ، زیرا داده ها را می توان از هریک از درایوهای آرایه خواند. نکات منفی این است که شما تاخیر نوشتاری کمی بیشتر خواهید داشت. از آنجایی که داده ها باید در هر دو درایو در آرایه نوشته شوند ، شما تنها در صورت نیاز به دو درایو ، ظرفیت موجود یک درایو را خواهید داشت.

به طور کلی: معمولاً RAID 1 با دو دیسک پیاده‌سازی می‌شود، اما می‌توان این سطح را با تعدادی بیشتر از دو دیسک نیز ایجاد کرد. این سطح RAID از نظر ایمنی بسیار قوی است زیرا در صورت خرابی یکی از دیسک‌ها، داده‌ها همچنان در دسترس باقی می‌مانند. اما نیاز به دیسک‌های دوبرابر و فضای ذخیره‌سازی بیشتر از معایب این سطح RAID محسوب می‌شود.

• RAID 5/6 (Striping + Distributed Parity)

RAID 5 مستلزم استفاده از حداقل 3 درایو است (RAID 6 به حداقل 4 درایو نیاز دارد). این روش ایده RAID 0 را می گیرد و داده ها را در چندین درایو قرار می دهد تا عملکرد را افزایش دهد. اما ، با توزیع اطلاعات برابری در دیسک ها ، جنبه افزونگی را نیز اضافه می کند. بسیاری از منابع فنی موجود در اینترنت وجود دارد که می تواند جزئیات نحوه وقوع این اتفاق را در اختیار شما قرار دهد. اما به طور خلاصه ، با RAID 5 می توانید یک دیسک را از دست بدهید ، و با RAID 6 می توانید دو دیسک را از دست بدهید ، و همچنان عملیات و داده های خود را حفظ کنید.

RAID 5 و 6 عملکرد خواندن را به میزان قابل توجهی بهبود می بخشد. اما عملکرد نوشتن تا حد زیادی به کنترلر RAID استفاده شده بستگی دارد. برای RAID 5 یا 6 ، مطمئناً به یک کنترل کننده سخت افزاری اختصاصی نیاز خواهید داشت. این به دلیل نیاز به محاسبه داده های برابری و نوشتن آن در تمام دیسک ها است. RAID 5 و RAID 6 اغلب گزینه های مناسبی برای وب سرورهای استاندارد ، سرورهای فایل و سایر سیستم های عمومی هستند که بیشتر معاملات در آنها خوانده می شود و برای پول شما ارزش خوبی دارد. این امر به این دلیل است که شما فقط باید یک درایو اضافی برای RAID 5 (یا دو درایو اضافی برای RAID 6) برای افزایش سرعت و افزونگی خریداری کنید.

RAID 5 یا RAID 6 برای محیط نوشتن سنگین مانند سرور پایگاه داده بهترین انتخاب نیست ، زیرا احتمالاً به عملکرد کلی شما آسیب می رساند.

به طور کلی: در هر دو سطح RAID 5 و RAID 6، ایمنی داده بسیار بالا است زیرا اطلاعات با استفاده از پاریتی‌ها در صورت خرابی یک یا چند دیسک قابل بازیابی هستند. این سطوح RAID به خوبی برای استفاده در محیط‌هایی که نیاز به ایمنی داده بالا و همچنین عملکرد مناسب دارند، مناسب هستند.

پیشنهاد مطالعه: شبکه کامپیوتری (network) چیست؟ انواع شبکه های رایانه ای

• RAID 10 (Mirroring + Striping)

RAID 10 به حداقل 4 درایو نیاز دارد و ترکیبی از RAID 1 (mirroring) و RAID 0 (striping) است. این باعث افزایش سرعت و افزونگی می شود. اگر به دنبال سرعت هستید ، اما هنوز به افزونگی نیاز دارید ، این سطح RAID توصیه شده است. در پیکربندی چهار درایو ، دو درایو آینه ای(mirroring) نیمی از داده های راه راه(striped) را نگه می دارند و دو دستگاه دیگر نیم دیگر داده ها را منعکس می کنند. این بدان معناست که شما می توانید هر درایو واحد و سپس احتمالاً حتی یک درایو دوم را بدون از دست دادن هیچ گونه اطلاعاتی از دست بدهید. درست مانند RAID 1 ، شما فقط ظرفیت نیمی از درایوها را خواهید داشت ، اما عملکرد خواندن و نوشتن بهبود یافته را مشاهده خواهید کرد. همچنین زمان بازسازی سریع RAID 1 را خواهید داشت.

برای خرید سرور و انواع تجهیزات اچ پی با مشارین ما تماس بگیرید و از قیمت آن مطلع شوید.

به طور کلی: سطح RAID 10 به دلیل داشتن دو سطح توکردن و توزیع داده، ایمنی بالایی را فراهم می‌کند. حتی در صورت خرابی یکی از دیسک‌ها در هر گروه، داده‌ها همچنان از دیسک دیگر همان گروه قابل بازیابی خواهند بود. این سطح RAID برای کاربردهایی که نیاز به عملکرد بالا و ایمنی داده هستند، بسیار مناسب است.

رید‌های ترکیبی یا تو در تو (Nested RAIDs)

راید‌های ترکیبی یا تو در تو (Nested RAID) به عنوان یک ترکیب از چند سطح مختلف RAID برای ایجاد سطوح RAID پیچیده‌تر استفاده می‌شوند. این سطوح RAID پیچیده‌تر می‌توانند شامل ترکیب‌هایی از RAID 0، RAID 1، RAID 5 و RAID 6 باشند.

برخی از نمونه‌های رایج از راید‌های ترکیبی شامل RAID 10 (یا RAID 1+0) و RAID 50 (یا RAID 5+0) هستند. در RAID 10، دیسک‌ها به گروه‌های تو در تو (mirror sets) تقسیم می‌شوند و سپس این گروه‌های تو در تو با استفاده از توزیع داده (striping) به هم وصل می‌شوند. در RAID 50، گروه‌های RAID 5 به صورت تو در تو با استفاده از توزیع داده به هم وصل می‌شوند.

استفاده از راید‌های ترکیبی امکاناتی مانند ایمنی داده بالا، عملکرد بالا و انعطاف‌پذیری را فراهم می‌کند. این نوع از راید‌ها برای برنامه‌هایی که نیاز به ایمنی بالا و عملکرد بالا دارند، بسیار مناسب هستند.

بیشتر بدانید: هیت سینک CPU چیست؟ نحوه عملکرد هیت سینک

مزایای و معایب استفاده از RAID چیست؟

استفاده از RAID دارای مزایا و معایبی است که به طور خلاصه می‌توان به آن‌ها اشاره کرد:

مزایا:

1. ایمنی داده: بستر RAID امکان ایجاد پوشش خطا برای داده‌ها را فراهم می‌کند. با استفاده از تکنولوژی‌هایی مانند توکردن داده و پاریتی، RAID قابلیت بازیابی داده‌ها در صورت خرابی یک یا چند دیسک را فراهم می‌کند.

2. افزایش عملکرد: بستر RAID با استفاده از توزیع داده و تکنولوژی‌های موازی، سرعت خواندن و نوشتن داده‌ها را افزایش می‌دهد. این افزایش عملکرد معمولاً برای کاربردهایی که نیاز به سرعت بالا دارند، بسیار مهم است.

3. افزایش قابلیت اطمینان: با توزیع داده و استفاده از تکنولوژی‌های redundancy، مانند RAID 1 و RAID 5، RAID امکان حفظ اطلاعات در صورت خرابی دیسک‌ها را فراهم می‌کند، که این امر باعث افزایش قابلیت اطمینان سیستم می‌شود.

معایب:

1. هزینه: پیاده‌سازی RAID معمولاً نیازمند هزینه بالایی است، به ویژه برای RAID‌هایی که ایمنی بیشتری ارائه می‌دهند. هزینه‌هایی مانند هزینه دیسک‌ها، کنترلر RAID و نرم‌افزار مدیریت RAID می‌تواند برای سازمان‌ها یا کاربران حداقل توجیه‌پذیر باشد.

2. محدودیت‌های توسعه: برخی از سطوح RAID، مانند RAID 1، می‌توانند منابع ذخیره‌سازی را بیشتر از حد نیاز برای تکراری کردن داده‌ها مصرف کنند، که این می‌تواند محدودیت‌هایی در توسعه سیستم‌ها ایجاد کند.

3. مدیریت پیچیده: پیکربندی و مدیریت RAID، به ویژه در سطوح پیچیده‌تر مانند RAID 5 و RAID 6، ممکن است نیاز به تجربه و دانش فنی داشته باشد و ممکن است برای برخی از کاربران پیچیده به نظر بیاید.

از چه نوع RAID استفاده کنم؟

حالا که انواع RAID ها را شناختیم باید تصمیم بگیریم از کدام نوع استفاده کنیم:

• بدون RAID - خوب است اگر بتوانید چندین ساعت خرابی و/یا از دست دادن داده ها را تحمل کنید ، در حالی که سایت خود را از پشتیبان گیری بازیابی می کنید.
• RAID 0 - خوب است اگر داده ها مهم نباشند و از بین بروند ، اما عملکرد بسیار مهم است (مانند cache).
• RAID 1 - اگر به دنبال این هستید که ارزانی قیمت و/یا سرعت خواندن را بدست آورید. (این یک سطح پایه خوب برای کسانی است که به دنبال دستیابی به زمان بالا و افزایش عملکرد پشتیبان گیری هستند.)
• RAID 5/6 - اگر سرورهای وب ، محیط های دارای خواندن بالا یا آرایه های ذخیره سازی بسیار بزرگ به عنوان یک شی واحد دارید. این در نوشتن عملکرد بدتری نسبت به RAID 1 خواهد داشت. اگر محیط شما سنگین است یا نیازی به فضای بیشتر از حد مجاز روی دیسک با RAID 1 ندارید ، RAID 1 احتمالاً گزینه موثرتری است.
• RAID 10 - یک راه حل همه جانبه خوب که سرعت خواندن و نوشتن اضافی و همچنین افزونگی اضافی را فراهم می کند.

در نهایت اگر قصد خرید سرور و دیگر تجهیزات سرور با بهترین قیمت و کیفیت و با ضمانت اصل بودن کالا با مشاورین ما تماس بگیرید تا محصول خود را سفارش دهید.

اگر قصد راه اندازی شبکه دارید پیشنهاد میکنیم جزئیات این 4 محصول را ببینید:

سی پی یو سرور Intel Xeon Processor E5-2680 V4

هارد سرور اچ پی 1.2TB 12G SAS 10K 872479-B21

سرور اچ پی DL380 G9

سرور رکمونت اچ پی ProLiant DL380 G10

سوالات متداول

چهار سطح RAID اصلی کدامند؟

چهار سطح RAID اصلی عبارتند از RAID 0، RAID 1، RAID 5 و RAID 6.

آیا می‌توان RAID را به صورت اختیاری تغییر داد؟

بسته به تنظیمات و مدل کنترلر RAID، ممکن است تغییرات در تنظیمات RAID امکان‌پذیر باشد، اما این کار ممکن است به از دست رفتن داده‌ها منجر شود، بنابراین نیاز به مراقبت دارد.

چه معیارهایی باید در نظر گرفت تا مناسب‌ترین سطح RAID برای یک سیستم انتخاب شود؟

عواملی مانند نیازهای عملیاتی، سرعت، ایمنی داده، هزینه و ظرفیت ذخیره‌سازی باید مورد بررسی قرار گیرند تا سطح RAID مناسب انتخاب شود.

مقالات مرتبط

انواع پروکسی سرورها | پروکسی (Proxy) سرور چیست؟

تفاوت هاست و سرور چیست؟ معرفی کامل سرور و هاست

انواع سخت افزار کامپیوتر و مزایای آن

روتر (Router) چیست؟ انواع روتر و ویژگی آنها