بررسی انواع گوناگون ریدبندی (Raid) سرورهای اچ پی

( قیمت هارد سرور اچ پی )

همواره یکی از سوالات مهم کاربران تفاوت های رِید 0 و 1 و 5 و 6 و 10 بوده است.

ما در این مقاله سعی کردیم انواع سطوح رِیدبندی سرورهای اچ پی را به شما توضیح داده و به طور مفصل قصد صحبت در این باره را داریم.

با ما همراه باشید ...

به گفته بنجامین فرانکلین ، هیچ چیزی در دنیا قطعی نیست به جز مرگ ، مالیات و داده های پاک شده و یا از دست رفته.

اما امروزه تکنولوژی و فناوری های جدید مورد سوم از حرف های آقا فرانکلین رو نقض می کند. فناوری RAID به محافظت از اطلاعات هارد دیسک ها ، خواه در سرور ، NAS یا سیستم های ذخیره سازی در اثر خرابی مکانیکی می پردازد.

تفاوت رید raid


 RAID مخفف "Redundant Array of Disks Independent" یا "Around Red Disant of Disks Cheap" است. در اصل وظیفه اصلی RAID مقاومت در برابر خطا و بازیابی اطلاعات می باشد و شامل آینه کاری داده ها در یک آرایه ذخیره سازی در چندین دیسک است ، تا اگر درایو ما دچار خطا یا ایراد یا مشکل فیزیکی شد اطمینان داشته باشیم که محتوای درایوها و آرایه های ما از بین نمی رود.

علاوه بر این ، ما می توانیم چندین درایو مختلف را در یک استخر منفرد ترکیب کرده تا سیستم کامپیوتری ما بتواند یک منبع ذخیره با ظرفیت بالا را ایجاد کند. این کار همچنین به سیستم اجازه می دهد تا بصورت همزمان روی چندین دیسک عمل نوشتن را انجام دهد که در نتیجه به بهبود عملکرد آن می انجامد.

بسیاری از سطوح مختلف RAID وجود دارد که رایج ترین آنها RAID 0 ، RAID 1 و RAID 5 است. سایر سطوح دیگر شامل RAID 6 ، 10 و 5 + 1 است. علاوه بر این ، JBOD (فقط یک دسته از دیسک ها) ، RAID دیسک مجازی و سایر پیاده سازی های RAID نیز وجود دارد.

RAID levels explained

مزایای استفاده از RAID :


ذخیره سازی بزرگ: حجم RAID می تواند از ظرفیت های بسیار بزرگتری نسبت به یک درایو منفرد پشتیبانی کند. اگر به فضای بیشتری احتیاج دارید ، می توانید درایوهای بیشتری اضافه کنید. به طور مثال شما می توانید برای استفاده از یک فضای دوترابایتی از سه درایو 600 گیگابایتی استفاده نمایید. که البته بسته به نوع RAID شما تعداد هاردها می تواند متفاوت باشد.

تحمل خطا: برای بیشتر سطوح RAID ، مقداری از افزونگی و تحمل خطا در آرایه ایجاد می شود و به جلوگیری از  از دست رفتن داده کمک می کند.

اجرای مداوم: هنگامی که هارد دیسک ها روی سرور خراب می شوند ، سیستم عامل متوقف می شود. اما در صورت بستن RAID بر روی هاردها ، هنگام خراب شدن درایوهای ما ، سیستم به طور عادی به کار خود ادامه داده و اطلاعات دیسک خراب را روی درایورهای دیگر بازیابی می کند و مانع از دست رفتن اطلاعات ما می شود.

البته با فرض اینکه سرور ما از درایو های HOT PLUG پشتیبانی می کند.

برابری: بسیاری از سطوح RAID شامل محافظت از 'barity' می شوند که در صورت خرابی درایو ، از داده های سایر درایوهای موجود در یک آرایه برای بازسازی درایو تعویض استفاده می کنند.

سرعت: RAID می تواند خیلی سریعتر از یک درایو واحد کار کند ، زیرا می تواند همزمان از چندین دیسک بنویسد و بخواند که این باعث افزایش سرعت انتقال داده ها نیز می شود.


انواع سطوح RAID :


RAID 0 (Disk striping) :

این نوع RAID داده ها را در هر تعداد دیسک که داریم تقسیم می کند که توان داده های بالاتر را نیز فراهم می کند. پرونده ها از چند دیسک ، با افزایش سرعت و ظرفیت خوانده می شوند. این به عنوان striping شناخته شده است و از مزایای افزایش کارایی برخوردار است.

از آنجایی که اطلاعات در این حالت تکثیر نمی شوند ، از لحاظ تحمل خطا و جایگزینی توان بالایی ندارند و دیسک ها به عنوان یک قسمت واحد ظاهر می شوند.
حال اگر یکی از آرایه های ما شکسته شود داده های موجود نیز از بین خواهند رفت و تنها در جایی از RAID 0 استفاده می شود که سرعت از اهمیت بیشتری برخوردار است. مانند پخش اجرای زنده و یا فیلم

RAID 0 , 1 levels explained


RAID 1 (Disk Mirroring) :

این سطح RAID داده ها را در دو درایو موجود می خواند و می نویسد. این به عنوان آینه سازی داده ها نیز شناخته می شود و جایگزینی (redundancy) را هم فراهم می کند. اگر یکی از هاردهای ما از کار بیفتد ، سیستم همچنان می تواند به داده های دیسک یا دیسک های دیگر دسترسی پیدا کند.

پس از تعویض دیسک معیوب ، داده ها از یکی از دیسک های باقی مانده در دیسک جدید کپی می شوند و آرایه را دوباره می سازند.

نکته منفی و ایراد عمده این سطح از Raid این است که ظرفیت تمامی دیسک های موجود را به نصف کاهش می دهد و هزینه بالایی را به کاربر تحمیل می کند. معمولا این نوع ریدبندی در شرایطی استفاده می شود که در دسترس بودن اطلاعات و داده ها بصورت دائمی بسیار مهم هستند.

RAID 5 (Striping with parity) :

این نوع RAID بلوک های داده را در چندین دیسک مانند RAID 0 نوار می کند ، اما دیگر مانند RAID 0 و RAID 1 ظریفیت بالایی از هاردهای ما را اشغال نمی کند. برای بستن این نوع Raid ما حداقل به سه عدد هارددیسک نیاز داریم. در صورت استفاده از سه عدد هارد دیسک ، یکی از هاردهای ما برای پوشش اطلاعات و جلوگیری از پاک شدن آن ها اشغال می شود. به همین صورت در صورت استفاده از تعداد هاردهای بیشتر باز هم تنها یکی از هاردهای ما اشغال می شوند که این باعث صرفه جویی بسیار زیادی در هزینه های کاربر می شود.

RAID 5 levels explained

همچنین RAID 5 دارای سرعت قابل قبولی نیز می باشد. زیرا داده ها از چند دیسک قابل دسترسی هستند.


اشکال این نوع ریدبندی این است که عملکرد کمتری دارد ، زیرا سرورها برای تسویه حساب باید کارهای نوشتن بیشتری را انجام دهند. این نوع ریدبندی برای ذخیره سازی قایل ها و سرورهای شبکه ایده آل است.

RAID 6 (Striping with double parity) :

این نوع ریدبندی تقریبا مشابه RAID 5 است، با این تفاوت که دو دیسک از دیسک های موجود را برای پوشش اطلاعاتی اشغال می کند. برای مثال در صورت استفاده از 5 هارد دیسک (حداقل تعداد دیسک موردنیاز برای استفاده از این ریدبندی) ، این نوع رید 2 عدد از هاردهای ما را اشغال کرده و فضای ذخیره سازی باقیمانده برای ما سه عدد هارد دیسک خواهد شد.

RAID 6 levels explained

این بدان معنی است که دو درایو می توانند بدون از بین بردن آرایه خراب شوند. این امر باعث می شود تا جایگزینی (redundancy) بالاتری داشته باشد و عملکرد بهتری برای خواندن داشته باشد.

اما اگر یک سرور کارهای نوشتن زیادی را انجام دهد ، عملکرد به دلیل اضافه بالای سربار کاهش می یابد. این مورد برای سرورهایی با فایل های بزرگ و برنامه نیز ایده آل است.

RAID 10 (Striping + Mirroring) :

این ترکیبی از RAID 0 و RAID 1 است. این بدان معناست که شما در دسترس بودن (RAID 1) و عملکرد بهتر (RAID 0) را دارید.

اشکال این مسئله این است که ظرفیت قابل استفاده کمتر و هزینه بالاتری به کاربر تحمیل می شود. مقیاس پذیری محدود در مقایسه با سایر سطوح RAID نیز وجود دارد. اما این ترتیب به شدت در سرورهای پایگاه داده انجام می شود که کارهای نوشتن زیادی را انجام می دهندو مناسب و ایده آل آن ها می باشد.

RAID 10 levels explained

پیاده سازی و بستنِ RAID :

دو روش برای اجرا و پیاده سازی RAID وجود دارد : RAID نرم افزاری و RAID سخت افزاری .

سخت افزار RAID از یک کنترلر سخت افزاری اختصاصی که دیسک ها به آن وصل شده اند ، استفاده می کند. یک پردازنده روی برد ، RAID را مدیریت می کند که کار را از پردازنده میزبان بارگیری می کند و خواندن و نوشتن داده را سریع تر می کند. کنترلرهای سخت افزاری یک عنصر اضافی از خرابی را ارائه می دهند زیرا BBU (واحد پشتیبان گیری باتری) از داده های شما در صورت قطع برق در سرور محافظت می کند.

تنها هزینه RAID سخت افزاری نیاز به خرید سخت افزار است که باعث می شود قیمت آن از نرم افزار RAID گرانتر شود. اگر کنترلر از کار بیفتد ، برای جایگزینی آن به یک سیستم سازگار نیاز دارید تا سیستم بتواند دوباره کار کند. جایگزینی دیسک خراب در این حالت آسان است. شما فقط آن را بیرون آورده و یک دیسک جدید را وارد می کنید.

RAID levels explained


نرم افزار RAID در یک سیستم عامل انجام می شود و اجرای آن بسیار ساده است. نیازی به سخت افزار و سیستم عامل اضافی نیست. این کار مقرون به صرفه تر بوده و آرایه ها همچنین می توانند مجدداً تنظیم شوند ، زیرا آنها توسط کنترلر سخت افزاری RAID محدود نمی شوند.

تنها ایراد نرم افزار RAID این است که از RAID سخت افزاری کندتر است. از قدرت پردازش استفاده می کند و به نوبه خود ، بر روی سرعت پیکربندی RAID به همراه سایر عملکردهای روی سرور تأثیر می گذارد. تعویض دیسک ها نیز کار پیچیده تری است ، زیرا سیستم مجبور است قبل از تعویض ، دیسک را متوقف کند.

نحوه رید بندی در سرور های اچ پی ای 

چرا به سرور RAID نیاز داریم؟

RAID (آرایه اضافی از دیسک‌های مستقل) روشی برای ذخیره داده‌های مشابه در مکان‌های مختلف روی چندین هارد دیسک یا درایوهای حالت جامد (SSD) برای محافظت از داده‌ها در صورت خرابی درایو است. با این حال، سطوح RAID مختلفی وجود دارد و همه هدفشان ارائه افزونگی نیست.درست مانند چهار چرخ متحرک در وسیله نقلیه شما، راه حل های ذخیره سازی RAID می تواند ایمنی، عملکرد یا هر دو را بهبود بخشد. در اینجا به معنای سریع و کثیف آن است و اینکه کدام استراتژی برای شما بهترین است.من هرگز مرد ماشین خانواده نبودم، بنابراین وقتی از پدرم پرسیدم که چهار چرخ محرک در سن 25 سالگی چگونه کار می کند، تعجب نکرد - اگر هنوز هم کمی ناامید بود. "خب، چرا همه خودروها همیشه از چهار چرخ متحرک استفاده نمی کنند؟" وقتی توضیح داد پرسیدم. شرم به کنار، آن روز بابا چیزهای زیادی به من یاد داد.خودروهایی وجود دارند که همیشه از سیستم چهار چرخ متحرک استفاده می‌کنند، اما معمولاً فقط برای زمین‌های خاصی مناسب هستند و در درازمدت می‌توانند هزینه بیشتری برای شما داشته باشند. در همین حال، بسیاری از خودروها بسته به نوع جاده هایی که در آن رانندگی می کنید، این گزینه را دارند که چهار چرخ محرک را روشن و خاموش کنند. اما اگر شهرنشین هستید، پدرم خاطرنشان کرد، دلیلی وجود ندارد که برای خودرویی با این ویژگی هزینه بیشتری بپردازید زیرا هرگز نیازی به استفاده از آن نخواهید داشت.همین منطق در مورد کنترلرهای ذخیره سازی سرور که از RAID پشتیبانی می کنند نیز صدق می کند. RAID مخفف عبارت Redundant Array of Independent Disk می باشد و به مدیریت نحوه ذخیره داده ها توسط سرورهای شما کمک می کند. کنترلرها از سطوح مختلف RAID پشتیبانی می کنند که می توانند عملکرد را افزایش دهند، از از دست دادن داده ها جلوگیری کنند یا هر دو را. و انتخاب سطح RAID مناسب برای نیازهای تجاری منحصر به فرد خود بسیار مهم است.قبل از بررسی نقاط قوت و ضعف هر سطح RAID، مهم است که چهار روش کلیدی را که کنترل‌کننده‌ها برای بهینه‌سازی عملکرد سرور شما استفاده می‌کنند، درک کنید:

  • پوشا
  • نوار
  • آینه‌سازی 
  • برابری

پوشا

اگر 4 تن بار در سراسر کشور جابجا می کنید، 18 چرخ محکم با این وزن می خواهید. به همین ترتیب، اگر انبوهی از داده‌ها برای ذخیره‌سازی دارید و نیازی به دسترسی زیاد به آن نیست، JBOD (فقط یک دسته دیسک) نیازهای شما را برآورده می‌کند. اگرچه از نظر فنی سطح RAID نیست، اما JBOD بهترین مقدمه برای این نوع کنترلرها است. از طریق یک روش ساده به نام پوشا، JBOD 2 یا چند دیسک را برای دستیابی به مجموع کل فضای ذخیره سازی هر دیسک به هم متصل می کند. اساساً، وقتی به داده ها دسترسی پیدا می کنید، کل محیط خود را به عنوان یک دیسک نشان می دهد. وقتی یک دیسک پر می شود، بقیه داده ها به دیسک بعدی و دیسک بعدی می ریزد. اگر یک دیسک از کار بیفتد، تمام داده های آن دیسک را از دست خواهید داد، اما روی بقیه آرایه تاثیری نخواهد داشت. JBOD عملکرد را بهبود نمی بخشد یا از داده های شما محافظت نمی کند، اما راهی مقرون به صرفه برای افزایش ظرفیت شما است.

راه راه زدن

راه راه بسیار شبیه به چهار چرخ متحرک است. همانطور که وسایل نقلیه تمام زمینی گشتاور را به هر چهار چرخ به طور همزمان توزیع می کنند و بار تحمل شده توسط هر چرخ را کاهش می دهند، striping داده ها را بین دو یا چند دیسک توزیع می کند، بنابراین هر دو دیسک برای قرار دادن مجموعه کامل داده ها در کنار هم مورد نیاز هستند. با استفاده از قدرت ترکیبی چندین دیسک برای عملیات خواندن و نوشتن، نوارگذاری امکان خروجی داده بالاتر (یعنی عملکرد بهتر) را فراهم می کند. یک نفر می‌تواند یک پازل را به تنهایی تمام کند، اما دو نفر می‌توانند آن را سریع‌تر به پایان برسانند. - به طور خلاصه، راه‌اندازی است.

آینه کاری

از سوی دیگر، Mirroring به جای عملکرد، امنیت داده ها را بهبود می بخشد. این تکنیک داده های یکسان را روی جفت دیسک می نویسد. اگر دیسک اول در جفت شکسته شود و جایگزین شود، دیسک دوم داده های آینه شده را روی دیسک جدید کپی می کند. این امر بازیابی اطلاعات را سریع می کند، اما همچنین ظرفیت سرورهای شما را کاهش می دهد زیرا برای ذخیره داده های یک دیسک به دو دیسک نیاز دارید. مانند داشتن یک لاستیک زاپاس است که بدون نیاز به بلند کردن انگشت شما جایگزین لاستیک شکسته می شود: در شرایط چسبنده راحت است، اما همچنان باید برای آن لاستیک اضافی هزینه کنید.

برابری

اطلاعات برابری حجم کمی از داده ها است که به طور دقیق مقادیر زیادی از داده ها را توصیف می کند. در سطوح RAID خاص، بلوک‌های اطلاعات برابری در چندین دیسک ذخیره می‌شوند و سپس برای بازسازی داده‌های از دست رفته در هنگام خرابی یک دیسک در آرایه استفاده می‌شوند. و در حالی که انعکاس نیمی از ظرفیت ذخیره سازی شما را اشغال می کند، بلوک های برابری تنها یک سوم از ظرفیت کلی ذخیره سازی شما را تشکیل می دهند.

نرم افزار در مقابل سخت افزار RAID

RAID را می‌توان روی سخت‌افزار یا نرم‌افزار کنترل کرد، اما کسب‌وکارهای متوسط تا سازمانی معمولاً به سخت‌افزار متکی هستند. نرم افزار RAID معمولاً بر روی سیستم عامل نصب می شود و با تنظیم یک دیسک منفرد با 2 پارتیشن-یکی برای بوت شدن و دیگری برای ذخیره داده ها کار می کند. هزینه کمتری دارد زیرا نیازی به خرید سخت افزار ندارید، اما از سطوح RAID کمتری پشتیبانی می کند و می تواند مزایای عملکرد را محدود کند.کنترلرهای سخت افزاری RAID مستقیماً به درایوهای شما متصل می شوند و نحوه ذخیره داده ها بر روی هر دیسک را کنترل می کنند. این کنترلرها از تمام سطوح RAID پشتیبانی می کنند و برای SMB ها و شرکت ها به طور یکسان طراحی شده اند تا از محیط ذخیره سازی خود نهایت استفاده را ببرند. مشابه یک توربو شارژر در خودرو، کنترل‌کننده‌های سخت‌افزاری با بهبود عملکرد و کارایی عالی برای سیستم کلی، فضای ذخیره‌سازی سرور شما را در حالت overdrive قرار می‌دهند.

مهم نیست چه کنترلی دارم؟

پاسخ کوتاه: بله! کنترلرهای مختلف از سطوح مختلف RAID پشتیبانی می کنند و همه یکسان ساخته نمی شوند. در واقع، جدیدترین خط کنترلرهای هوشمند HPE می تواند امنیت و عملکرد RAID های مختلف را افزایش دهدسطوح آن‌ها رمزگذاری را در سطح کنترل‌کننده اضافه می‌کنند و قابلیت‌های نظارت بر سلامت را دارند تا شما شفافیت کاملی را در طول عمر دیسک‌های خود داشته باشید. آنها همچنین می توانند تا 65٪ عملکرد بهتری نسبت به کنترلرهای نسل قبلی ارائه دهند (که 1.6 میلیون IOPS است!). بنابراین هنگامی که تصمیم گرفتید کدام سطح RAID برای شما مناسب است، با یک نماینده HPE تماس بگیرید تا مطمئن شوید که بهترین تجهیزات ممکن را در محیط سرور خود نصب می کنید.و فراموش نکنید که اگرچه RAID می تواند تحمل خطای حیاتی را به سیستم داده شما اضافه کند، اما جایگزینی برای یک طرح جامع بازیابی فاجعه نیست.

مشاهده انواع هارد سرور اچ پی