از زمانی که سرعت ذخیره‌سازی اطلاعات اهمیت پیدا کرد، تحقیقات بسیاری صورت گرفت که نتیجه آن ظهور تکنولوژی raid بود. با کمک این تکنولوژی می‌توان سرعت دستگاه‌های ذخیره‌سازی اطلاعات را افزایش داد و به اطمینان بیشتری در این باره رسید. اگر با تکنولوژی raid آشنایی ندارید، توصیه می‌کنیم تا در ادامه این مقاله با ما همراه باشید تا علاوه بر تعریف raid شما را با انواع آن نیز آشنا کنیم.
معرفی تکنولوژی raid
کلمه raid به مخفف عبارت Redundant Array of Independent Disks مربوط می‌شود که معنی آرایه اضافی از دیسک‌های مختلف را می‌دهد. این تکنولوژی با این هدف ایجاد شد که یک کل واحد و منسجم از دو یا چند هارددیسک مستقل را ایجاد کند. درواقع می‌توان با کنار هم قرار دادن چند هارد، آن‌ها را به یک هارد واحد تبدیل و raid ایجاد کرد. سیستم عامل به این مجموعه به چشم یک منبع واحد نگاه می‌کند. به صورت نرم‌افزاری یا سخت‌افزاری می‌توان هاردها را به یکدیگر متصل کرد تا راهی برای پیاده‌سازی تکنولوژی raid ایجاد شود.
Raid با دو تکنیک Mirroring و Striping یا آینه‌سازی و نواربندی کار می‌کند. در اولین تکنیک، داده ها در بیش از یک دیسک کپی شده و در تکنیک نواربندی یا همان Striping فضای ذخیره‌سازی را به واحدهای یک سکتور تا چندین مگابایت دسته‌بندی می‌کنند. این تکنولوژی عملکردی شبیه به فضای ذخیره‌سازی و نرم‌افزار ابری دارد و باعث افزایش سرعت و امنیت برای ذخیره داده‌ها می‌شود.
مزایای استفاده از تکنولوژی Raid
در دنیای فناوری اطلاعات می‌توان مزیت‌های زیادی را برای تکنولوژی raid در نظر گرفت که به تعدادی از مهم‌ترین آن‌ها در ادامه اشاره می‌کنیم:
افزایش کارایی
تکنولوژی raid به کاربران اجازه می‌دهد تا اطلاعات را به دو قسمت تقسیم کرده و هرکدام از آن‌ها را در یکی از هاردها ذخیره کنند. این قابلیت باعث افزایش کارایی اطلاعات و توانایی دسترسی به داده‌ها می‌شود.
افزایش ظرفیت ذخیره‌سازی
با یکی شدن دو یا چند هارددیسک، فضای ذخیره‌سازی سیستم‌ها افزایش پیدا خواهد کرد.
افزایش امنیت
به دلیل ذخیره‌سازی اطلاعات در دو یا چند هارد، امنیت داده‌های شما بالا خواهد رفت و در صورت خرابی هارد، همچنان می‌توانید به اطلاعات خود دسترسی داشته باشید.
معایب استفاده از تکنولوژی raid
- در صورت خرابی یک درایو ممکن است اطلاعات از دست بروند.
- Raid نرم‌افزاری نسبت به raid سخت‌افزاری کندتر است.
- در صورت خراب شدن یک درایو احتمال خرابی بقیه درایوهای آرایه نیز وجود دارد.
معرفی انواع و سطوح raid
تکنولوژی raid شامل انواع و سطوح مختلفی می‌شود. ازجمله انواع raid می‌توان به raid استاندارد، raid ترکیبی و raid غیراستاندارد اشاره کرد. سطوح رید به هرکدام از این دسته‌ها تعلق دارند و مزایا و کاربردهای خاص مربوط به خود را شامل می‌شوند. در ادامه این بخش به معرفی انواع سطوح رید می‌پردازیم:
Raid 0
Raid 0 ساده‌ترین سطح رید است که روی اغلب سیستم عامل‌ها دیده می‌شود. در صورت اتصال دو هارددیسک به طور دینامیک و استریپ، حالت raid 0 مورداستفاده قرار می‌گیرد. اتصال همه هاردها در این سطح به صورت پشت سرهم است البته بدون در نظر گرفتن هارد رزرو و جایگزین که درنهایت منجر به افزایش سرعت raid می‌شوند. شرکت‌ها اغلب در کنار استفاده از فضای ذخیره‌سازی رایگان از raid 0 استفاده می‌کنند.
Raid 1
این سطح از امن‌ترین سطوح raid به حساب می‌آید، زیرا نیمی از هاردها برای نیم دیگری هستند. ازاین‌رو در این مدل تعداد هارددیسک‌ها به صورت زوج است. در این حالت زمانی که شما یک فایل را روی هارد اصلی کپی می‌کنید، یک نسخه پشتیبان از آن روی هارد رزرو ذخیره می‌شود. این قابلیت به توانمندی‌های فضای ابری اشاره دارد که در آن اطلاعات در مکان‌های مختلف ذخیره خواهند شد.
Raid 2
این سطح از رید از مدل‌های غیراستاندارد Raid است که هزینه بالا و اجرای دشوار آن باعث شده تا منسوخ شود. در این مدل برای اصلاح خطاها از کد Hamming استفاده می‌کند و برای تأمین امنیت داده‌ها از نواربندی در دیسک‌ها از ECC بهره می‌گیرد.
Raid 3 و Raid 4
به منظور ذخیره اطلاعات parity در سطح raid 3 از نواربندی و یک هارددیسک استفاده می‌کنند. در این مدل تشخیص خطاها و برطرف کردن آن‌ها با کمک تکنیک ECC ممکن است. Raid 4 بسیار شبیه به Raid 3 است و تفاوت آن‌ها به نحوه اشتراک‌گذاری داده‌ها مربوط می‌شود. برای پیاده‌سازی raid 4 به حداقل سه هارددیسک مستقل نیاز است.
Raid 5 و Raid 6
در سطح raid 5 ذخیره اطلاعات در حداقل سه هارددیسک و با استفاده از فن Mirroring ممکن است. برای افزایش امنیت و کارایی اطلاعات می‌توان از یک کد Parity استفاده کرد. این مدل در سیستم‌های workstation اداری و خانگی مورداستفاده قرار می‌گیرد. Raid 6 به raid 5 شباهت دارد و تفاوت آن‌ها در تعداد هارد رزرو آفلاین است که دو عدد بیشتر دارد. ازاین‌رو raid 6 امنیت بالاتری نسبت به سطح قبل دارد.
Raid 10
Raid 10 به ادغام دو حالت raid 0 و raid 1 مربوط می‌شود. برای مثال در صورت داشتن 6 هارددیسک با یکدیگر raid 1 را تشکیل داده و سه هارد به صورت raid 0 درخواهند آمد تا باعث افزایش سرعت نوشتن سیستم شوند.
Raid 50
در این سطح دو حالت raid 0 و raid 5 ترکیب شده‌اند که در ابتدا همه هاردها به بخش‌های کوچک تقسیم می‌شوند و روی raid 5 تنظیم خواهند شد. بعدازآن همه raid 5ها به صورت raid 0 تنظیم شده تا بتوان به همه دستگاه‌های هارددیسک دسترسی داشت.
بیشتر بخوانید: نکات مهم خرید هارد دوربین مداربسته
انواع ذخیره‌سازی در تکنولوژی Raid
در تکنولوژی رید ما با سه مفهوم اساسی روبه رو هستیم:
Mirroring
این مفهوم به نوشتن داده‌ها در بیش از یک دیسک اشاره دارد. یکی از مثال‌های این مفهوم آرایه raid 1 با دو دیسک است. هر دو دیسک دارای محتوای یکسانی هستند و در صورت ایجاد مشکل برای درایو اول، دیسک دوم عملیات خواندن و نوشتن را به صورت مستقیم انجام می‌دهد. در آرایه‌های mirroring عملیات خواندن در مقایسه با یک دیسک تنها سریع‌تر انجام می‌شود، اما عملیات نوشتن کندتر خواهد بود. برای بازسازی آرایه‌های یک دیسک mirror شده تنها داده‌ها را از دیسک سالم به دیسک جدید کپی می‌کنند.
Striping
به جداسازی داده‌ها از چندین دیسک، striping می‌گویند. برای مثال در آرایه raid 0 داده‌ها در دو دیسک قرار می‌گیرند که این کار فقط باعث افزایش کارایی می‌شود. خواندن و نوشتن در آرایه striping نسبت به دیسک‌های تکی سریع‌تر خواهد بود.
Error correction
در این حالت داده‌های parity را روی دیسک ذخیره می‌کند با روشی که به آن‌ها اجازه پیدا شدن و احتمال برطرف کردن مشکلات را می‌دهد. برای عملیات تصحیح خطا می‌توان raid 5 را مثال زد. Raid 5 شامل سه نوار داده در دو دیسک اول است و parity در دیسک سوم قرار می‌گیرد. در مکانیزم تصحیح خطا کارایی کاهش پیدا می‌کند.
جمع‌بندی
ما در این مقاله به بررسی تکنولوژی raid و انواع آن پرداختیم. توضیح دادیم که در صورت استفاده از آنچه مزایایی برای کاربران فراهم خواهد شد. البته نباید از معایب آن نیز چشم‌پوشی کرد. همچنین سطوح رید را معرفی کردیم که هرکدام در فضاهای ذخیره‌سازی مختلف دارای کاربردهای خاص مربوط به خود هستند.
