هارد RAID و انواع RAID چیست ؟

RAID نوعی تکنولوژی برای ترکیب کردن چند هارد فیزیکی به صورت یک هارد تنها است که باعث افزایش کارایی و حفاظت از داده‌ها می‌شود.

RAID مخفف عبارت Redundant Array of Independent Disks به معنای آرایه چندگانه دیسک‌های مستقل می باشد که نوعی تکنولوژی مجازی سازی است و چندین هارد دیسک فیزیکی را ترکیب کرده و به صورت یک هارد مستقل، در اختیار سیستم عامل یا اجزای شبکه قرار می‌دهد.

در هاردهای RAID داده‌ها ممکن است به صورت متفاوت بین دیسک‌های فیزیکی توزیع شوند که به نوع توزیع آن بستهگی دارد ، مراحل RAID نامیده می‌شوند (در قسمت پایین توضیح داده شده اند).

یک RAID با 5 هارد

RAID چه کاربردی دارد؟

افزایش سرعت

در برخی از لول‌های RAID ، داده‌ها به صورت قطعه قطعه در هاردها ذخیره می‌شوند، به این تکنولوژی Data striping گفته می‌شود. روش کار به این صورت است که کنترلر RAID فایل‌ها و داده‌ها را تکه تکه کرده سپس بر روی هاردهای خود ذخیره می‌کند.

افزایش تحمل خطا و امکان بازیابی

در برخی دیگر از لول‌های RAID که به عنوان پشتیبان شناخته می‌شود، همان داده‌ها به صورت موازی بر روی چندین هارد دیسک ذخیره می‌شود . یعنی با نابود شدن اطلاعات یک هارد، از طریق هارد دیگر می‌توانیم اطلاعات را بازیابی کنیم. همچنین این استانداردها از Error correcting code و بیت‌های توازن هم برای تصحیح خطای داده‌ها استفاده می‌کنند.

انواع رید (RAID)های استاندارد

RAID0

تکنولوژی RAID0 که به striping نیز معروف است، روشی است که داده‌ها تکه تکه شده و هر تکه در یک دیسک ذخیره می‌شود. در نهایت سرعت خواندن/نوشتن n برابر بیشتر خواهد شد (n = تعداد هاردها). با این که سرعت در این روش بسیار زیاد اما با از دست رفتن یکی از هاردها، کل اطلاعات غیرقابل استفاده خواهد شد. به عبارت دیگر، هیچ تکنولوژی بازیابی و تصحیح خطا در این RAID استفاده نشده و احتمال آسیب دیدن کل مجموعه برابر جمع احتمال کل هارد دیسک ها خواهد بود.

این گونه سیستم‌ها برای اطلاعات حساس به هیچ وجه مناسب نیست .

هارد RAID و انواع RAID چیست

RAID1

تکنولوژی RAID1 که به mirror نیز معروف است، روشی است که عین داده‌ها، به صورت همزمان در دیسک دیگر کپی می‌شود. به عبارت دیگر از اطلاعات به صورت همزمان یک نسخه پشتیبان تهیه می‌شود. سرعت خواندن نوشتن در این مجموعه افزایش نیافته اما امکان بازیابی اطلاعات بسیار زیاد خواهد بود. سرعت نوشتن در این مجموعه برابر سرعت کند ترین هارد و سرعت خواندن برابر جمع سرعت هارد هاست.

این گونه سیستم‌ها برای اطلاعات حساس و جاهایی که ثبات در خواندن و سرعت خواندن بیشتر از ثبات در نوشتن باشد بسیار کاربردی خواهد بود.

هارد RAID و انواع RAID چیست

RAID2

تکنولوژی RAID2 که به ندرت استفاده شده و در ان بیت‌ها بجای تکه داده‌ها ذخیره می‌شوند. به عنوان تصحیح خطا، از Hamming Code  استفاده می‌کند.

به دلیل این که امروزه خود هارد دیسک‌ها از Error Correcting Code ها استفاده می‌کنند، نیازی به پیاده سازی این چنین کدهای بازیابی خطا وجود ندارد. با این حال، چون در سطح بیت کار می‌کند، سرعت انتقال بسیار بالایی داشته و نمی‌تواند چندین درخواست را همزمان انجام دهد.

هارد RAID و انواع RAID چیست

RAID3

تکنولوژی RAID3 نیز مانند RAID2 به صورت نادر استفاده می‌شود چون نحوه کار در این حالت به صورت بایت و نه تکه‌های فایل است. وجود یک دیسک با عنوان بیت‌های توازن (Parity) که در شکل‌های زیر با عنوان p نشان داده شده است، امکان بازیابی اطلاعات را در صورت از دست رفتن یک دیسک فراهم می‌کند.

این سیستم نیز مانند RAID2 قادر به هندل کردن چندین درخواست همزمان نخواهد بود ولی سرعت انتقال داده آن بالا خواهد بود.

هارد RAID و انواع RAID چیست

RAID4

RAID 4 تقریباً مانند RAID 3 است با این تفاوت که بجای بایت داده‌ها، بلوک یا همان تکه داده‌ها ذخیره می‌شوند و مثل RAID 3 دارای یک دیسک اختصاصی به عنوان بیت‌های توازن برای بازیابی می‌باشد.

هارد RAID و انواع RAID چیست

RAID5

تکنولوژی RAID 5 به سرعت جایگزین RAID 3 و RAID 4 شد.بیت‌های توازنی که برای بازیابی استفاده می‌شوند، به گونه‌ای بر روی هاردها ذخیره می‌شوند که برای نوشتنشان، نیازی به صف بندی وجود نداشته باشد. سرعت خواندن و نوشتن این سیستم بسیار بالا بوده و در آن داده‌ها در سطح بلوک و نه بیت و بایت هندل می‌شوند.

در این سیستم با از دست رفتن یک هارد، اطلاعات می‌توانند به سادگی بازیابی شوند.

هارد RAID و انواع RAID چیست

RAID6

RAID6 نسخه گسترش یافته RAID5 است با این تفاوت که در این سیستم با از دست رفتن حتی ۲ هارد، امکان بازیابی اطلاعات وجود خواهد داشت. دلیلش هم استفاده از یک هارد دیگر به عنوان بیت توازن‌های اضافی (در شکل زیر با q مشخص کرده ایم) است. مثل RAID5 در سطح بلوک داده‌ها مدیریت می‌شوند با این حال به دلیل وجود یک دیسک بیشتر، سرعت خواندن و نوشتن نسبت به RAID5 کاهش یافته و امکان بازیابی افزایش می‌یابد.

هارد RAID و انواع RAID چیست

 RAID های غیر استاندارد

برخی دیگر از انواع RAIDها وجود دارند که منشاء گرفته از ریدهای استانداردی است که در بالا ذکر شده اند. یک مورد پر کاربرد از این ریدها عبارت اند از:

RAID10 (یا RAID1+0)

در این رید هم از دو حالت RAID1 و RAID0 (مثل RAID01) استفاده شده با این تفاوت که ابتدا داده‌ها تکه تکه شده (RAID0) سپس بر روی هارد دیسک ها به صورت کپی شده و mirror (RAID1) ذخیره می‌شوند.

هارد RAID و انواع RAID چیست

رهام تِک