همه چيز در مورد Raid انواع RAID مزايا و معايب هر كدام

[مهمان مهمان]

گذرگاه IDE در طبقه بندي گذرگاههاي سيستم ، جزء گذرگاههاي خارجي محسوب مي شود و در سيستم از آن به منظور ارتباط قطعاتي مانند Rewriter ، CD-ROM ، HDD و ... است??اده مي شود . در سيستمهاي امروزي به طور معمول دو كانكتور IDE براي برقراري ارتباط بين 4 وسيله جانبي وجود دارد ولي در پاره اي سيستم ها تعداد اين كانكتورها 4 مورد مي باشد ، دو كانكتور به عنوان IDE ، و دو كانكتور اضا??ي براي است??اده تحت عنوان RAID يا ATA 133,ATA 100 .

 

همانطور كه مي دانيم با است??اده از كانكتورهاي IDE ي موجود روي مادر برد امكان است??اده از حداكثر دو دستگاه بر روي هر كانكتور وجود دارد .RAID تكنولوژي است كه امكاناتي نظير ا??زايش سرعت , Back up گيري همزمان روي يك يا چند درايو و … در اختيار كاربر قرار مي دهد . براي هر كدام از آرايشهاي ممكن هنگام است??اده از دو يا چند هارديسك , نسخه هاي مت??اوت RAID مطرح مي شود به عنوان مثال : RAID1 , RAID0 و….

 

در اين مقاله سعي داريم كه به نسخه هاي مت??اوت RAID نگاهي نزديكتر و دقيق تر بيندازيم .

 

RAID0 : ذخيره سازي روي چند ديسك بدون كنترل خطا

مزايا و مشخصات :

- داده ها به بلوكهايي تبديل مي شوند و هر بلوك در هارد ديسك مجزا ذخيره مي شود.

- باعث بالا ر??تن كارايي سيستم I/O مي گردد چرا كه بار ترا??يكي نقل و انتقالات بين چندين كانال مجزا تقسيم مي شود.

- بالار??تن كارايي بدليل وجود كنترلرهاي مختل??ي كه عمل كنترل ترا??يك را به عهده مي گيرند (ا??زايش سرعت)

- طراحي بسيار ساده ( زيرا مدار محاسبه Parity وجود ندارد )

- عدم پرداختن به محاسبات مربوطه به Parity وكنترل خطا (ا??زايش سرعت به دليل عدم پرداختن به محاسبات مربوط به Parity )

 

معايب :

- عدم است??اده از Parity .(هيچ گونه كد تشخيص و تصحيح خطا در اين نوع RAID وجود ندارد ).

- از كار ا??تادن يك درايو باعث از دست ر??تن كليه اطلاعات خواهد شد.

- عدم كارايي در محيطهاي حساس به ح??ظ داده ها

 

موارد است??اده :

- ميكس و پردازش تصاوير ويديويي (ميكس و مونتاژ ).

- واژه پردازي (نرم ا??زارهاي تايپ و... )

- كارهايي كه نياز به سرعت بالا دارد.

 

Backup : RAID1 گيري همزمان داده ها به منظور Mirroring و Duplexing

Mirroning : كپي برداري هم زمان روي دو درايو

Duplexing : زماني است كه يكي از درايوها دچار مشكل شود و درايو سالمي را جايگزين نماييم سپس داده ها را روي درايو سالم كپي كنيم .

مزايا و مشخصات :

-هنگام سيكل نوشتن , گويي اطلاعات روي يك ديسك نوشته مي شود (در صورتيكه عملأ بر روي دو ديسك نوشته مي شود . مانند RAID0 ) ولي عمل خواندن , ازهر دوديسك انجام مي شود ( كاهش ترا??يك گذرگاه - نوشتن بر روي هر دو ديسك ولي خواندن مجزا )

- قابليت برگرداندن %100 داده ها هنگام بروز مشكل براي يك ديسك .

- در نرخ انتقالات داده تغيير محسوسي نداريم. (يعني وجود دو ديسك ت??اوتي با يك ديسك ندارد ) .

- در شرايط خاص RAID1, توانايي تحمل خرابي بيش از يك ديسك را نيز دارد .

- ساده ترين طراحي در تكنولوژي RAID (مدار مربوط به Parity وجود ندارد )

 

معايب :

- بيشترين تعداد هارد ديسك در ميان انواع RAID (بسته به انتخاب User )

- هزينه بالا

 

RAID2 : داراي خاصيت ECC با است??اده از كد همينگ

مزايا و مشخصات :

- تصحيح خطاي بسيار سريع

- مناسب براي انتقال اطلاعات

 

معايب :

- طراحي بسيار يچيده كه با صدمه ديدن يك ديسك دچار مشكل مي شود .

- نامناسب در ديد تجاري (تعداد زياد درايوها )

 

كد همينگ : يكي از روشهاي محاسبه و كنترل خطا در سيستمهاي ديجيتال مي باشد . انواع روشها براي كنترل ترا??يك داده هاي ديجيتال وجود دارد به عنوان مثال Parity haming code ,… كه مجموعه اين روشها را ECC مي نامند . (Error Checking and Correcting)

 

RAID3 : انتقال موازي با است??اده از خاصيت Parity

مزايا و مشخصات :

- سيكل خواندن و نوشتن بسيار سريع .

 

معايب :

- طراحي بسيار پيچيده كه با صدمه ديدن يك ديسك مجموعه دچار مشكل مي شود .

 

كاربرد :

- ميكس و مونتاژ تصوير

- ويرايش تصوير مانند RAID0

 

RAID4 : ديسك هاي داده مجزا ديسك مربوط به Parity مشترك

مزايا و مشخصات :

- سيكل خواندن بسيار سريع ( ترا??يك كمتر در گذرگاه)

 

معايب :

- پيچيدگي بسيار بالا در طراحي مدار كنترلي مشكل در برگرداندن داده ها هنگام بروز اشكال در يك ديسك ( چرا كه داده ها روي ديسكها توزيع شده است )

 

RAID5 : ديسك هاي داده مجزا و Parity توزيع شده در ديسكهاي Data

مزايا و مشخصات :

- در اين نوع به حداقل 3 درايو ديسك سخت نياز داريم .

- تك تك بلوك هاي داده روي ديسك ها نوشته مي شوند و Parity مربوط به هر بلوك نيز داخل هارد مربوط ذخيره مي گردد.

- سيكل خواندن بسيار سريع (ترا??يك كمتر در گذرگاه )

- سيكل نوشتن متوسط (محاسبات مربوط به Parity )

- قابليت و اطمينان بالا (وجود ECC )

 

معايب :

- خرابي در يك ديسك در خروجي تاثير ندارد.

- طراحي پيچيده مدار كنترلي

- مشكل در برگرداندن داده ها هنگام بروز اشكال

 

كاربرد :

- در سيستمهاي Server و بانكهاي اطلاعاتي ISPها

 

RAID6 : ديسكهاي داده ها مجزا با دو Parity توزيع شده مجزا

مزايا و مشخصات :

- RAID6 در واقع نسخه پيشر??ته RAID5 مي باشد كه تصحيح و كنترل خطا را بهبود مي بخشد . اين ويرايش RAID اطمينان و توانايي بالا در زمينه data storage ??راهم مي كند .

- بهترين انتخاب براي كاربردهاي بحراني و حساس

 

معايب :

- طراحي مدار كنترلي بسيار پيشر??ته و پيچيده .

- سيكل نوشتن بسيار كند ( دوبار محاسبه مربوط به Parity )

- نياز به N+2 درايو ديسك سخت . بدليل دارا بودن حالت Parity دو بعدي . ( N تعداد ديسكهاي سخت در حالت معمولي )

- ادغام اطمينان بالا با قابليت بالا

 

RAID7 : نقل وانتقال بهينه شده غير همزمان به منظوردستيابي به نرخ انتقال بسيار سريع

مزايا و مشخصات :

- نقل و انتقال غير همزمان و داراي كنترلگرهاي مستقل.

- درايو مجزا براي ذخيره كردن اطلاعات مربوط بهParity

- برخورداري از سيستم Open System و است??اده از گذرگاهSCSI

- گذرگاه Cache داخلي با سرعت بالا (X-bus )

- ديسك هاي خواندن و نوشتن از امكان Choching است??اده ميكنند.

- تكنولوژي مدار توليد Parity تا حدودي با ساير انواع Raid ت??اوت دارد .

-امكان Hot Swaping

 

Open system : به سيستمي اطلاق مي شود كه قابليت سازگاري با سخت ا??زارها و نرم ا??زارهاي مختل?? را داشته باشد و امكان كاركردن در سيستمهاي مختل?? را به راحتي داشته باشد .

 

RAID10 : اين Raid حداقل به 4 دستگاه هارديسك نياز دارد

مزايا و مشخصات :

- عمل تكه تكه كردن بلوكهاي داده همانند Raid1 انجام مي پذيرد .

- تصحيح و كنترل خطا نيز مانند Raid2 مي باشد .

- نرخ انتقال بالا

- در شرايط معين , امكان تحمل خرابي چند ديسك در اين نوع RAID وجود دارد .

 

معايب :

- بسيار گران قيمت

- منبع تغذيه حتمأ بايد متصل به ups باشد .

- جابجايي درايوها بايد به صورت موازي انجام گيرد .

- سيستمهاي Server و بانكهاي اطلاعاتي .

 

RAID53 : نرخ انتقال بالا همراه با قابليت انتقال مناسب

مشخصات و مزايا :

-اين آرايه RAID حداقل به 5 دستگاه ديسك سخت نياز دارد .

- RAID53 در واقع بايد RAID03 نلميده شود زيرا عمل Striping آن همانند RAID0 بوده و Segment بندي آن نيز مانند RAID3 مي باشد.

- تحمل خطاي آن مانند RAID3 مي باشد.

- نسبت به RAID3 داراي نرخ انتقال بسيار بهتري مي باشد.

 

معايب :

- قيمت بالا

- همه ديسك ها بايد با همديگر سنكرون شوند كه انتخاب نوع و مدل درايو را محدود مي سازد .

- Stripe كردن در سطح بايتها نهايتأ در محاسبه ظر??يت ??رمت شده تأثير من??ي مي گذارد .

 

RAID 0+1 : نرخ انتقال داده بهينه

مزايا و مشخصات :

- حداقل به 4 دستگاه هارديسك نياز دارد .

- RAID 0+1 به عنوان آرايه آينه اي نيز معرو?? است با اين ت??اوت كه قطعات داده ها يا Segment ها طبق استراتژي RAID0 ايجاد شده اند .

- تحمل خطاي اين نوع آرايه مانند RAID5 مي باشد .

- نرخ انتقال بالا .

- بهترين انتخاب براي سيستمهايي كه به كارايي بالا بدون توجه به حداكثر اطمينان نياز داشته باشند .

 

معايب :

- RAID 0+1 نبايد با RAID10 اشتباه گر??ته شود . كوچكترين مشكل در عملكرد يك درايو , آرايه را به مدل RAID0 تبديل خواهد كرد .

- قيمت بسيار بالا

- جابجايي درايوها بايد به صورت موازي انجام گيرد .

 

كاربرد :

- پردازشهاي تصويري و fileserever هاي عمومي .

 

نتيجه گيري :

همانطور كه مشخص شد ، است??اده ازRAID براي مقاصد معين مي باشد و در كاربردهاي عادي و روزمره كارايي چشمگيري را به سيستم PC اضا??ه نمي كند . به عنوان مثال امكان است??اده از CD-ROM و Rewriter روي اين كانكتورها وجود ندارد .بنابراين هنگام است??اده از RAID ابتدا هد?? و مورد است??اده خود را مشخص كنيد سپس RAID مناسب را انتخاب نماييد.

 

.................................................. .................................................. ......

 

ا??زودن هارددرایو به كامپیوتر نه تنها ??ضای ذخیرهسازی شما را ا??زایش میدهد، بلكه موجب ا??زایش سرعت سیستم شده و به هنگام بروز اشكال در هارددرایو به بازیابی آن كمك بسیاری میكند. درایوهایی كه به صورت RAID پیكربندی میشوند، نتیجه بهتری نسبت به بقیه درایوها ارائه میدهند. در هر نوع RAID آمادگی در برابر خطای سیستم به گونهای مت??اوت است.

 

??? RAID۰:

این مرحله دادهها را مابین دو یا چند درایو توزیع میكند كه این امر سرعت انتقال دادهها را ا??زایش میدهد. اگر اغلب، دادههای زیادی را بر روی درایوها انتقال میدهید، متوجه كارایی خوب آرایه RAID۰ شدهاید، اما اگر تمام كاری كه با كامپیوتر انجام میدهید همان وظای?? استاندارد آن است، متوجه این ا??زایش سرعت نخواهید شد. در این مرحله تهیه نسخه پشتیبان حیاتی است چرا كه با بهرهگیری از RAID۰، احتمال از دست دادن دادهها نیز دو برابر است. اگر یك درایو از كار بی??تد یا نقصی در آن روی دهد، دادههای هر دو درایو را از دست میدهید.

 

??? RAID۱:

بر خلا?? RAID۰، در این نوع شاهد هیچ بهبودی در كارآیی كامپیوتر نیستیم. بلكه در این نوع با ایجاد یك كپی دقیق یا قرینه از اطلاعات هارد درایو اول روی هارد درایو دوم به طور بلادرنگ، میزان خرابی به حداقل ممكن رسیده است. اگر در هر یك از درایوها مشكلی پیش آید، میتوانید تا زمان جایگزینی هارددرایو معیوب از درایو دیگر است??اده كرده و كپی قرینه را بازسازی كنید. لازم به ذكر است در نوع ۱ RAID نیاز به تهیه كپی و نسخه پشتیبان مرت??ع نمیشود. هر نوع خرابی دادهها، سرایت ویروسها یا حذ?? تصاد??ی، هر دو درایو را به طور یكسان تحت تاثیر قرار میدهد.

 

??? RAID ۱+s:

برای نصب هارددرایو سومی كه تا زمان خرابی درایو راهانداز غیر??عال باشد، كنترل كنندههای RAID خاصی از این ??ناوری پشتیبانی میكنند. در آن حالت این درایو به طور اتوماتیك جایگزین درایو معیوب میشوند و آرایهها را تعمیر و بدون دخالت شما به ح??اظت از دادههایتان میپردازد. البته عیب RAID۱ و RAID ۱+s این است كه از درایو قرینه نمیتوانید برای ذخیره دادهها است??اده كنید.

 

??? ۰+۱ RAID و ۰+۱ RAID :

ه۱+۰ RAID درایوهایی را كه به چند بخش تقسیم شدهاند، را قریبهسازی میكند (بدین ترتیب كه نسخه پشتیبان قرینهای از دادههایی كه به منظور بهبود قابلیت اطمینان در درایوهای مختل??ی قرار گر??تهاند، ایجاد میكند) و ۰+۱ RAID درایوهای قرینه را به بخشهایی تقسیم میكند (بدین ترتیب كه نسخههای پشتیبان درایوهای متعدد انتقال میدهد تا عملكرد دستگاه بهبود یابد.) هر دو پیكربندی حداقل نیازمند ۴ هارددرایوهستند.

 

۱+۰ RAID دادهها را روی دو درایو كه به بخشهایی تقسیم شدهاند، ذخیره كرده و سپس با دو درایو دیگر آنها را قرینهسازی میكند. ۰+۱ RAID دو درایو قرینهسازی شده را كنار هم قرار میدهد و سپس هر دو مجموعه را به بخشهایی تقسیم میكند.

 

??? ۵ =RAID:

این نوع نیز امكان تقسیم دادهها و محا??ظت از آنها را در اختیار قرار میدهد، اما نحوه ح??اظت از دادههای آن موثرتر از ۱ RAID است. به جای قرینهسازی یك درایو با درایو دیگر، در ۵ RAID دادهها و اطلاعات یكسان مابین سه یا تعداد درایوهای بیشتر توزیع میشوند. این اطلاعات یكسان در كمك به بازیابی درایو معیوب و است??اده از داده بر روی درایوهای باقیمانده، م??ید هستند. از معایب این روش نیاز به سه هارددرایو برای هر آرایه است و كنترلكنندههای۵ RAID نسبت به سایر انواع RAID دارای قیمت بیشتری هستند. هر چند كنترل كنندههای RAID كه امروزه به صورت توكار در بسیاری از مادربردها قرار دارند، از ۵ RAID پشتیبانی میكنند.

 

??? برنامهریزی برای RAID

نصب و برپایی RAID نیازمند دو یا چند هارددرایو است و در این راستا برای هر درایو به یك SATA یا IDE باز نیاز است كه اغلب مادربردهای جدید با آن یكپارچه شدهاند. بسیاری از كامپیوترهای پیشر??ته كه طی دو سال اخیر به بازار عرضه شدهاند از ۰ RAID و ۱ RAID و برخی هم از ۵ RAID پشتیبانی میكنند. اگر كامپیوتر شما چنین قابلیتی ندارد، با نصب یك آداپتور RAID ساخت شركتهـایی از قبیــــل Highpoint Technologies،

Promise Technology و Adaptec میتوانید RAID، SATA یا كانالهای IDE را به هر كامپیوتری بی??زایید. یك آداپتور ۱+۰ RAID كه از دو هارددرایو پشتیبانی میكند، كمتر از ۷۵ دلار و یك آداپتور ۵ RAID كه تا ۴ هارددرایو را پشتیبانی میكند زیر ۱۵۰ دلار قیمت دارد.

 

در ادامه به ارائه نكات سودمندی درباره RAID میپردازیم.

۱) اگر داخل كیس كامپیوتر ??ضای كا??ی برای درایوهای اضا??ی موجود نیست، یك آداپتور RAID به همراه كانكتورهای خارجی SATA خریداری كرده و درایوها را داخل یك مح??ظه خارجی از قبیل Satum ExDrive شركت Addonic قرار دهید.

 

۲) در پیكربندی ۰ RAID كه به بخشهایی تقسیم شده است، نسخه حر??های ویندوز XP و ویندوز ۲۰۰۰ همانند كنترلكننده نرما??زاری RAID عمل میكنند اما در مورد تنظیمات ۱ RAID یا ۵ RAID قرینهسازی شده، صدق نمیكنند. با این كار از پرداخت هزینه خرید كنترل كننده سختا??زاری جلوگیری كردهاید اما بد نیست بدانید كه راهكار ویندوز سرعت كمی دارد و ویندوز در دیسكهای قسمتبندی شده، نمیتواند نصب شود. برای اطلاعات بیشتر به بخش پشتیبانی سایت شركت مایكروسا??ت واقع در آدرس زیر مراجعه كنید:

[url=http://support.microsoft./com/kb/۳۰۸۴۲۴/en_us]http://support.microsoft./com/kb/۳۰۸۴۲۴/en_us[/url

]

 

) دستورالعمل نصب سختا??زاری را به دقت مطالعه كرده، همیشه قبل از نصب تجهیزات RAID نسخه پشتیبان تهیه كنید. اگر مشكلی حین نصب پیش آید منجر به خرابی دادههای درایو میشود. قبل از آغاز بهتر است كه اطلاعات مربوط به نصب و به روزرسانی درایو را از طریق وب سایت شركت سازنده آن مطالعه كنید.

 

۴) اگر در پیكربندی RAID از درایوهای موازی ATA بهره میبرید، برای اطمینان از عملكرد بالا هر درایو را در كانال IDE خود به عنوان درایو Master تنظیم كنید.

 

۵) زمانی كه ویندوز را روی آرایه ۵ RAID یا ۰ RAID تقسیمبندی شده، نصب میكنید، برای بارگذاری درایورهای RAID به درایو ??لاپی نیاز دارید. بنا به دلایلی به ویندوز درایوهای RAID را تنها در درایو :A جستوجو میكند.