تکنولوژی RAID و معرفی انواع آن. دیسک چرخان، هارد دیسکهای مکانیکی یا هارد دیسکها (HDD) معمولاً در شرایطی انتخاب میشوند که نیازهایی مانند سرعت و عملکرد در درجه دوم هزینه قرار میگیرند. با توجه به محدودیتهای فیزیکی و ماهیت مکانیکی بسیاری از قطعات متحرک با سرعت بالا که در آنها وجود دارد، در مقایسه با SSD از میزان خرابی نسبتا بالایی برخوردار هستند. RAID بسته به نوع RAID که استفاده میکنید، به منظور کمک به کاهش هر دوی این مشکلات است. به طور معمول، یک هارد دیسک مکانیکی در هر سال کارکرد، 2.5 درصد احتمال خرابی دارد. به طور خلاصه، اگر دادههای خود را ارزشمند میدانید، باید روشهایی را پیادهسازی کنید تا از خرابی درایو محافظت کنید.
SSD ها معمولاً در شرایطی انتخاب میشوند که سرعت و عملکرد در اولویت ملاحظات هزینه است. از آنجایی که آنها قطعات متحرک ندارند، نوشتن و خواندن دادهها روی آنها به طور قابل توجهی سریعتر از HDD است (حداقل 8-10 برابر سریعتر). و میزان خرابی آنها در طول هر سال کار تقریباً 5/. به طور قابل توجهی خطر را در مقایسه با یک هارد دیسک در حال چرخش کاهش می دهد.
به دلیل تفاوت چشمگیر بین فناوریهای HDD و SSD، ذکر این نکته مهم است که برخی از پیاده سازیهای RAID که برای HDD ها عالی هستند، برای SSD ها نیستند و بالعکس.
RAID 0 هر تعداد دیسک را میگیرد و آنها را در یک حجم بزرگ ادغام میکند. این کار سرعت را تا حد زیادی افزایش میدهد، زیرا همزمان در حال خواندن و نوشتن از چندین دیسک هستید. سپس یک فایل جداگانه میتواند از سرعت و ظرفیت تمام درایوهای آرایه استفاده کند. اما نقطه ضعف RAID 0 این است که اضافی نیست. از دست دادن هر دیسک باعث از بین رفتن کامل اطلاعات میشود. این نوع RAID بسیار کمتر از داشتن یک دیسک واحد قابل اعتماد است.
به ندرت موقعیتی وجود دارد که شما باید از RAID 0 در محیط سرور استفاده کنید. میتوانید از آن برای کش یا اهداف دیگری که سرعت معیار بوده و قابلیت اطمینان از دست دادن دادهها در درجه دوم قرار دارد استفاده کنید. به عنوان مثال، با نرخ خرابی سالانه 2.5٪ درایوها، اگر یک آرایه RAID 0 6 دیسک داشته باشید، خطر سالانه از دست دادن اطلاعات خود را به نزدیک به 13.5٪ افزایش دادهاید.
RAID 1 قادر به پیکربندی بسیار پیچیده تری است. تقریباً در هر مورد استفاده از RAID 1، شما یک جفت دیسک یکسان دارید که به طور یکسان دادهها را به طور مساوی در درایوهای موجود در آرایه منعکس یا کپی کنید. نقطه RAID 1 در درجه اول برای افزونگی است. اگر یک درایو را به طور کامل گم کنید، همچنان میتوانید از درایو اضافی استفاده کنید.
در صورتی که هر یک از درایوها از کار بیفتد، میتوانید درایو خراب را با زمان کم یا بدون توقف جایگزین کنید.
RAID 1 همچنین مزایای بیشتری از افزایش عملکرد خواندن به شما میدهد. زیرا دادهها را میتوان از هر یک از درایوهای موجود در آرایه خواند. نکات منفی این است که شما تاخیر نوشتن کمی بالاتر خواهید داشت. از آنجایی که دادهها باید در هر دو درایو موجود در آرایه نوشته شوند، شما فقط ظرفیت یک درایو واحد را خواهید داشت در حالی که به دو درایو نیاز دارید.
RAID 5 به استفاده از حداقل 3 درایو نیاز دارد (RAID 6 به حداقل 4 درایو نیاز دارد). ایده RAID 0 را میگیرد و دادهها را از چندین درایو جدا میکند تا عملکرد را افزایش دهد. اما، با توزیع اطلاعات برابری در بین دیسکها، جنبه افزونگی را نیز اضافه میکند. منابع فنی زیادی در اینترنت وجود دارد که میتواند به جزئیات چگونگی وقوع این اتفاق بیفتد. اما به طور خلاصه، با RAID 5 میتوانید یک دیسک را از دست بدهید و با RAID 6 میتوانید دو دیسک را از دست بدهید و همچنان عملیات و دادههای خود را حفظ کنید.
RAID 5 و 6 عملکرد خواندن را به میزان قابل توجهی بهبود میبخشد. اما عملکرد نوشتن تا حد زیادی به کنترلر RAID مورد استفاده بستگی دارد. برای RAID 5 یا 6، مطمئناً به یک کنترلر سخت افزاری اختصاصی نیاز خواهید داشت. این به دلیل نیاز به محاسبه دادههای برابر و نوشتن آن در تمام دیسکها است. RAID 5 و RAID 6 اغلب گزینههای خوبی برای وب سرورهای استاندارد، سرورهای فایل و سایر سیستمهای هدف عمومی هستند که بیشتر تراکنشها در آن خوانده میشوند و ارزش خوبی برای پول شما به ارمغان میآورند. این به این دلیل است که برای اضافه کردن سرعت و افزونگی فقط باید یک درایو اضافی برای RAID 5 (یا دو درایو اضافی برای RAID 6) خریداری کنید.
RAID 5 یا RAID 6 بهترین انتخاب برای یک محیط نوشتن سنگین، مانند سرور پایگاه داده نیست، زیرا احتمالاً به عملکرد کلی شما آسیب می رساند.
شایان ذکر است که در شرایط RAID 5 یا RAID 6، اگر یک درایو را از دست بدهید، به طور جدی عملکرد را قربانی میکنید تا محیط خود را عملیاتی نگه دارید. هنگامی که درایو خراب را جایگزین کردید، دادهها باید دوباره ساخته شوند. این مقدار قابل توجهی از عملکرد کل آرایه را میگیرد. این زمانهای بازسازی هر سال بیشتر و بیشتر میشوند، زیرا درایوها بزرگتر و بزرگتر میشوند.
RAID 10 به حداقل 4 درایو نیاز دارد و ترکیبی از RAID 1 (Mirroring) و RAID 0 (striping) است. این کار باعث افزایش سرعت و افزونگی میشود. اگر به دنبال سرعت هستید، اما همچنان به افزونگی نیاز دارید، اغلب این سطح RAID توصیه میشود. در یک پیکربندی چهار درایو، دو درایو آینهای نیمی از دادههای راه راه را نگه میدارند و دو درایو دیگر نیمی دیگر از دادهها را منعکس میکنند. این بدان معناست که شما میتوانید هر درایو واحدی را از دست بدهید، و سپس احتمالاً حتی یک درایو دوم را بدون از دست دادن هیچ دادهای. درست مانند RAID 1، شما فقط ظرفیت نیمی از درایوها را خواهید داشت، اما عملکرد خواندن و نوشتن بهبود یافته را خواهید دید. همچنین زمان بازسازی سریع RAID 1 را خواهید داشت.
اگر زمان آپدیت و در دسترس بودن برای شما یا کسب و کارتان مهم باشد، RAID بسیار مفید است. پشتیبان گیری به شما کمک میکند تا از دست دادن دادههای فاجعه بار مطمئن شوید. اما، بازیابی مقادیر زیادی از دادهها، مانند زمانی که با خرابی درایو مواجه میشوید، ممکن است ساعتها طول بکشد. این پشتیبانگیریها ممکن است ساعتها یا روزها از عمرشان گذشته باشد. و تمام دادههای ذخیرهشده یا تغییر یافته از آخرین نسخه پشتیبان را برای شما تمام کند. RAID به شما این امکان را میدهد که بدون از دست دادن اطلاعات و در بسیاری از موارد بدون هیچ گونه خرابی، از شکست یک یا چند درایو عبور کنید.
RAID همچنین در صورتی مفید است که با مشکلات IO دیسک مواجه هستید، جایی که برنامهها برای انجام وظایف روی دیسک منتظر هستند. استفاده از RAID با اجازه به شما امکان خواندن و نوشتن دادهها از چندین درایو به جای یک درایو واحد، توان عملیاتی بیشتری را برای شما فراهم میکند. علاوه بر این، اگر از RAID سختافزاری استفاده میکنید، کارت RAID سختافزاری شامل حافظه اضافی برای استفاده به عنوان حافظه پنهان میشود، که فشار وارده بر سختافزار فیزیکی را کاهش میدهد و عملکرد کلی را افزایش میدهد.
توجه: ما معمولاً استفاده از کارت RAID سخت افزاری را برای حجم های SSD توصیه نمی کنیم، زیرا به دلیل سرعت خود SSD ها، حافظه پنهان اضافی لازم نیست.
RAID 0 – زمانی که دادهها بیاهمیت باشند گزینه خوبی است، اما عملکرد بسیار مهم است (مانند حافظه پنهان).
RAID 1 – اگر به دنبال به دست آوردن افزونگی دادهها و یا سرعت خواندن ارزان قیمت هستید گزینه مناسبی است. (این یک سطح پایه خوب برای کسانی است که به دنبال رسیدن به زمان بالا و افزایش عملکرد پشتیبانگیری هستند.)
RAID 5/6 – اگر سرورهای وب، محیطهای خواندنی بالا، یا آرایههای ذخیرهسازی بسیار بزرگ به عنوان یک شی واحد دارید، انتخاب خوبی است. این عملکرد به خوبی RAID 1 در نوشتن نخواهد بود.
RAID 10 – یک راه حل همه جانبه خوب که سرعت خواندن و نوشتن بیشتر و همچنین افزونگی اضافی را فراهم میکند.
نرمافزار RAID یک گزینه در تمام سرورهای اختصاصی Steadfast است. این بدان معناست که برای RAID 1 نرمافزار هیچ هزینهای وجود ندارد. توصیه میشود که درایوهای موجود در یک آرایه RAID از یک نوع و اندازه باشند.
RAID مبتنی بر نرمافزار بخشی از قدرت محاسباتی سیستم را برای مدیریت پیکربندی RAID به کار میگیرد. اگر به دنبال به حداکثر رساندن عملکرد یک سیستم هستید، مانند پیکربندی RAID 5 یا 6. بهتر است از کارت RAID مبتنی بر سخت افزار در هنگام استفاده از HDD های استاندارد استفاده کنید.
RAID مبتنی بر سخت افزار، به یک کنترلر اختصاصی نصب شده در سرور نیاز دارد. یک کارت RAID مبتنی بر سختافزار تمام مدیریت آرایه(های RAID) را انجام میدهد و دیسکهای منطقی را بدون هیچ شنیدهای از طرف خود سیستم به سیستم ارائه میکند. علاوه بر این، RAID سخت افزاری میتواند انواع مختلفی از پیکربندیهای RAID را به طور همزمان در اختیار سیستم قرار دهد. این شامل ارائه یک آرایه RAID 1 برای درایو بوت و برنامه کاربردی و یک آرایه RAID-5 برای آرایه ذخیره سازی بزرگ است.
RAID معادل 100% آپتایم نیست. RAID یکی دیگر از ابزارهای موجود در جعبه ابزار است. که جهت حداقل رساندن خرابی و مشکلات ابتدایی در نظر گرفته شده است. خطر خرابی کارت RAID وجود دارد، اگرچه این خطر به طور قابل توجهی کمتر از خرابی درایو مکانیکی HDD است.
RAID جایگزین پشتیبان گیری نمیشود. هیچ چیز نمیتواند جایگزین اجرای خوب برنامه ریزی شده و آزمایش شدهی پشتیبان شود.
RAID از شما در برابر خرابی دادهها، خطاهای انسانی یا مسائل امنیتی محافظت نمیکند. در حالی که میتواند از شما در برابر خرابی درایو محافظت کند، دلایل بی شماری برای نگهداری پشتیبان وجود دارد. بنابراین RAID را جایگزین نسخه پشتیبان نگیرید. اگر پشتیبانگیری ندارید، نمیتوانید RAID را به عنوان یک گزینه در نظر بگیرید.
RAID لزوماً به شما اجازه نمیدهد که به صورت پویا اندازه آرایه را افزایش دهید. اگر به فضای دیسک بیشتری نیاز دارید، نمیتوانید به سادگی درایو دیگری را به آرایه اضافه کنید. احتمالاً باید از ابتدا شروع کنید، آرایه را بازسازی و قالببندی مجدد کنید.
RAID همیشه بهترین گزینه برای مجازی سازی و failover با دسترسی بالا نیست. در آن شرایط، شما میخواهید به راه حلهای SAN نگاه کنید، که Steadfast نیز ارائه میدهد.