تکنولوژی RAID
(Raid (redundant array of Disks نوعی نوعی فناوری برای بالا بردم ذخیره دیسک و مرتب کردن آن می شود. آرایه ی RAID تبواسطه تعدادی دیسک فیزیکی که با ساختار RAID مثل RAID0,RAID1 و . . . پیکربندی شده اند ایجاد می شود . در حالیکه آرایه RAID داده ها را از طریق چندین دیسک پخش می کند ، ولی سیستم عامل سرور به عنوان یک دیسک آن را در نظر می گیرد .
مفهوم های rain:
RAID0 :
این نوع پیاده سازی کاملی از striping است . برای پیاده سازی آن حداقل دو نوع دیسک مورد نیاز است . اطلاعات parity با هدف ردوندانسی ذخیره نمی شود . نکته مهم این است که RAID 0 یکی از سطوح raid اصلی نمی باشد و REDUNDANCY داده ها را فراهم نمی نماید . raid 0 برای افزایش کارایی مورد استفاده قرار می گیرد .و برای جاهایی که افزونگی مهم نیست بسیار مفید است . این نوع raid می تواند دیسک ها با اندازه مختلف را ایجاد نماید اما فضای کلی آرایه با توجه به کوچکترین دیسک محدود می شود . مثلا اگر یک دیسک ۴۵۰ گیگابایتی با دیسک ۳۰۰ گیگا بایتی وجود داشته باشند ، فضای قابل استفاده آرایه به شکل زیر محاسبه می شود:
۲ x min(450GB, 300GB) = 600GB.
برای عملیات خواندن و نوشتن
برای عملیات خواندن و نوشتن با بلاک های کوچک مانند پایگاه داده اکسس داده ها به صورت مستقل واکشی خواهد شد . سرعت انتقال آرایه معادل سرعت همه ی دیسک هاست که با سرعت کنترلر raid محدود می شود . برای خواندن و نوشتن داده ها با بلاک های بزرگتر مانند کپی فایل ها و یا ویدئو ، داده ها در یک دیسک ، واکشی شده و کارایی ارایه RAID0 کاهش پیدا خواهد کرد.
RAID5 :
در تکنولوژی RAID5 آرایه از striping بلاک شده به همراه بلاک های parity پخش شده در همه ی دیسک ها استفاده می کند . دیسکی که برای بلاک parity استفاده می شود ، از یک strip به دیگری به صورت متناوب کار می کند . برای این تکنولوژی حداقل ۳ دیسک نیاز داریم . این تعداد برای RAID6 برابر حداقل ۴ دیسک می باشد . با افزایش مقدار RAID تعداد دیسک ها نیز افزایش می یابد .
گونه ای از دیسک ها به نام Hot spare
گونه ای از دیسک ها به نام Hot spare نیز وجود دارد که به عنوان پشتیبانی برای آرایه RAID به کار می روند . این دیسک ها به صورت فیزیکی در آرایه نصب شده وتا زمانیکه دیسک های فعال از کار بیفتند غیر فعال هستند . کنترلر RAID به صورت اتوماتیک درایوهای fail را با دیسک spare تعویض می کند و شروع به ایجاد مجدد فرآیند ها برای آرایه می نماید . برای مثال آرایه ی RAID5 با یک دیسک Hotspare مساوی تعداد دیسک های RAID6 بوده و از نظر حفاظت در هنگام به وجود آمدن خطا تسهیلات بیشتری را فراهم می کنند
مفهوم Mirroring :
یعنی داده ها در بیش از یک دیسک نوشته شوند . مثال اساسی Mirroring آرایه RAID1 با دو دیسک می باشد . هر دو دیسک محتوای یکسانی دارند . زمانی که برای درایو اولی مشکلی پیش بیاید ، عملیات خواندن و نوشتن به شکل مستقیم در دیسک دوم انجام می شود . عملیات خواندن در ارایه های Mirroring در مقایسه با دیسک تنها به دلیل اینکه سیستم ، داده ها را از چندین دیسک و در یک زمان می خواند سریع تر است . اگرچه عملیات نوشتن از آنجایی که داده ها باید در چند دیسک به جای یک دیسک نوشته شوند ، کند تر می باشد . بازسازی آرایه دیسک mirror شده بسیار آسان است داده ها از دیسک سالم به دیسک جدید کپی می شوند . در طول بازسازی کارایی خواندن کاهش پیدا می کند . چرا که تنها یک دیسک mirror قابل استفاده می باشد.
RAID1 :
پیاده سازی ضعیفی از mirroring است و حداقل دو دیسک برای پیاده سازی این تکنولوژی مورد نیاز است . این زمانی مفید است که کارایی خواندن یا اطمینان از ذخیره سازی برای ما مهم تر باشند . از آنجایی که هر دیسک یک نسخه کامل از داده ها را نگهداری می کند ، آدرس دهی آن مستقل بوده و به دنبال آن قابلیت Tear and wear افزایش پیدا می کند . در این تکنولوژی مانند RAID0 نیز زمانی یک دیسک ۴۵۰ گیگابایت با یک دیسک ۳۰۰ گیگابایت mirror شود ، فضای قابل استفاده ی آرایه حداقل در نظر گرفته می شود . یعنی ۴۵۰GB, 300GB) = 300GB) .
Striping :
عملیات جداسازی داده ها از چندین دیسک است .برای مثال آرایه RAID 0 داده ها را در دو دیسک قرار می دهد که این کار تنها کارآیی را افزایش می دهد . عملیات خواندن و نوشتن در آرایه ی Striping در مقایسه با دیسک های تکی سریع تر می باشد .
Error correction :
داده های parity را با روشی که به آنها اجازه یافته شدن و احتمال تصحیح مشکلات را بدهد بر روی دیسک ذخیره می کند . RAID5 مثال خوبی از مکانیزم تصحیح خطا است .مثلا آرایه RAID5 از سه نوار داده در دو دیسک اول تشکیل یافته و parity را در دیسک سومی قرار می دهد . مکانیزم تصحیح خطا باعث کاهش کارایی خصوصا در عملیات نوشتن می شود چراکه هم داده و هم parity باید نوشته شود .
