معرفی تکنولوژی RAID و آشنایی با انواع سطوح آن

تکنولوژی RAID یکی از اصولی‌ترین و پرکاربردترین روش‌های ذخیره‌سازی داده است که برای حفاظت و امنیت اطلاعات در سیستم‌های ذخیره‌سازی استفاده می‌شود. RAID مخفف Redundant Array of Independent Disks است و به مجموعه‌ای از تکنیک‌ها و الگوریتم‌ها اشاره دارد که با استفاده از ترکیب چندین دیسک فیزیکی، داده‌ها را در سطوح مختلفی از تطبیق خطا، سرعت، و ظرفیت محافظت می‌کند. آشنایی با تکنولوژی RAID برای مدیران سیستم‌ها و حرفه‌ای‌های IT بسیار حیاتی است زیرا به آن‌ها امکان می‌دهد تا استفاده بهینه و انتخاب مناسب از سطوح مختلف RAID را بر اساس نیازها و محدودیت‌های سیستم‌های ذخیره‌سازی داشته باشند.

نحوه تنظیم هارددیسک بر روی سرورها

به طور کلی برای تنظیم هارددیسک‌ها و RAID، سه نرم‌افزار ACU ,SSA و ORCA وجود دارد که جدیدترین آنها SSA است که در سرورهای G9 برای تنظیم RIAD و دیگر تنظیمات مربوط به هارددیسک‌ها استفاده می‌شود. برای ورود به این نرم‌افزار ابتدا باید وارد Intelligent Provisioning و سپس وارد SSA شد. برای تنظیم و استفاده از هارددیسک‌ها ابتدا Array و سپس Logical ساخته می‌شود.

ساختار انواع RAID: تعریف و مزایا

سطح ۰ RAID

سطح ۰ RAID یکی از سطوح پایه RAID است که به صورت فشرده‌ای به آن اشاره می‌کنیم. در این سطح، داده‌ها بدون اعمال هیچ گونه پویش و قالب‌بندی به صورت پیوسته روی دیسک‌ها قرار می‌گیرند. این سطح از RAID برای ارتقای سرعت عملیات و استفاده بهینه از دیسک‌ها مناسب است. مزیت‌های سطح ۰ RAID شامل سرعت بالا در خواندن و نوشتن داده‌ها، استفاده کامل از ظرفیت هر دیسک فیزیکی، امکان افزایش سرعت با افزایش تعداد دیسک‌ها و عدم نیاز به ذخیره اطلاعات پاریتی است.

سطح 0

سطح ۱ RAID: حفاظت از داده‌ها با استفاده از دوبل کردن

سطح ۱ RAID یا همان RAID ۱، با استفاده از تکنیک دوبل کردن (mirroring)، داده‌ها را بین دو دیسک فیزیکی تکرار می‌کند. به این ترتیب، در صورت خرابی یک دیسک، سایر دیسک معادل داده‌های اصلی را دارند و امکان بازسازی داده‌ها از دیسک فعال دیگر وجود دارد. سطح ۱ RAID از لحاظ حفاظت از داده‌ها بسیار امن است اما ظرفیت استفاده شده نیز دو برابر می‌شود. این سطح برای سیستم‌هایی که نیاز به حفظ امنیت داده‌ها و بار زیاد خواندن داده دارند، مناسب است.

سطح 1

سطح ۵ RAID: ترکیب قابلیت تفکیک داده و افزایش سرعت خواندن و نوشتن

سطح ۵ RAID یکی از رایج‌ترین سطوح RAID است که از ترکیب دو ویژگی، یعنی تفکیک داده (striping) و همچنین میراث داده (mirroring) استفاده می‌کند. در این سطح، داده‌ها به طور متناوب بین دو یا بیشتر درایو تقسیم می‌شوند و به صورت موازی بر روی آن‌ها ذخیره می‌شوند. این عمل باعث افزایش سرعت خواندن و نوشتن داده‌ها می‌شود. همچنین، برای اطمینان از امنیت داده‌ها، داده‌های هر درایو در درایوی دیگر نیز ذخیره می‌شود. در صورت خرابی یکی از درایو‌ها، داده‌ها به صورت خودکار از درایو سالم دیگری بازیابی می‌شوند.

سطح ۵ RAID یکی از پرطرفدارترین سطوح RAID است که ترکیب قابلیت تفکیک داده و افزایش سرعت خواندن و نوشتن را به کاربران ارائه می‌دهد. با استفاده از این سطح، کارایی سیستم ذخیره‌سازی داده‌ها بهبود می‌یابد و امنیت اطلاعات نیز تضمین می‌شود. به علت اینکه در این سطح، داده‌ها به صورت موازی بر روی چندین درایو ذخیره می‌شوند، سرعت عملیات خواندن و نوشتن به طرز قابل توجهی افزایش می‌یابد. همچنین، در صورت خرابی یکی از درایو‌ها، داده‌ها به صورت خودکار از درایو سالم دیگری بازیابی می‌شوند که این امر ضمانت می‌دهد که اطلاعات مهم و حیاتی از بین نمی‌روند.

سطح 5

سطح ۶ RAID: حفاظت از داده‌ها در صورت خرابی متعدد

سطح ۶ RAID یکی از سطوح پیچیده‌تر و قدرتمند تکنولوژی RAID است که در آن داده‌ها به صورت پاریتی (Parity) بر روی چندین هارد دیسک توزیع می‌شوند. در این سطح، داده‌ها به صورت توالی بر روی چندین هارد دیسک ذخیره می‌شوند و همچنین برای هر بلوک داده، بلوکی پاریتی نیز محاسبه می‌شود. این بلوک پاریتی، برای تشخیص و تعمیر خرابی‌ها و بازیابی داده‌ها مورد استفاده قرار می‌گیرد. در صورت خرابی یک هارد دیسک، اطلاعات مورد نیاز برای بازیابی داده به کمک بلوک‌های پاریتی محاسبه شده و با استفاده از بلوک‌های دیگر هارد دیسک‌ها تعمیر می‌شود. این سطح از RAID برای حفاظت از داده‌ها در صورت خرابی متعدد بسیار قوی و موثر است.

سطح ۶ RAID با استفاده از توزیع داده‌ها بر روی چندین هارد دیسک و استفاده از بلوک‌های پاریتی، امکان بازیابی داده‌ها در صورت خرابی متعدد را فراهم می‌کند. این سطح تکنولوژی RAID برای سیستم‌هایی که نیاز به حفاظت داده در برابر خرابی هارد دیسک‌ها دارند، بسیار مناسب است. با استفاده از سطح ۶ RAID، کاربران می‌توانند در صورت خرابی همزمان چندین هارد دیسک، از از دست دادن داده‌های مهم جلوگیری کنند و به طور مطمئن دسترسی به اطلاعات خود را حفظ کنند.

سطح 6

سطح ۱۰ RAID: ترکیب قابلیت تفکیک داده و افزایش سرعت خواندن و نوشتن با حفاظت دوبل

سطح ۱۰ RAID یکی از انواع پیچیده و قدرتمند تکنولوژی RAID است که اجزای آن را در سطح ۰ و سطح ۱ ترکیب می‌کند. در این سطح، برای افزایش قابلیت تحمل خطا، داده‌ها به صورت تفکیک شده روی دیسک‌ها ذخیره می‌شوند. همچنین، افزایش سرعت خواندن و نوشتن نیز با استفاده از تجمیع دیسک‌ها برای خواندن و نوشتن همزمان انجام می‌شود. بدین ترتیب، سطح ۱۰ RAID همزمان قابلیت حفاظت دوبل و افزایش سرعت را فراهم می‌کند.

سطح ۱۰ RAID با ترکیب قابلیت تفکیک داده و افزایش سرعت خواندن و نوشتن با حفاظت دوبل، یکی از بهترین راهکارهای موجود برای حفظ امنیت و دسترسی سریع به اطلاعات است. با تفکیک داده‌ها و استفاده از کپی بک‌آپ، این سطح از RAID قابلیت تحمل خطا بالایی دارد و در عین حال با افزایش سرعت خواندن و نوشتن، عملکرد سیستم را بهبود می‌بخشد. با توجه به این ویژگی‌ها، استفاده از سطح ۱۰ RAID در سیستم‌های اطلاعاتی و ذخیره سازی اطلاعات بزرگ و حساس بسیار مناسب است.

سطح 10

سطح 60 RAID: ترکیب ویژگی های سطح ۶ و سطح ۰، بهبود عملکرد و ایمنی سیستم

سطح ۶۰ RAID یک ترکیب از سطح ۶ و سطح ۰ در تکنولوژی RAID است. در سطح ۶۰ RAID، تعدادی دیسک فیزیکی به گروه هایی تقسیم می شوند، سپس هر گروه به صورت RAID ۶ پیکربندی می شود و در نهایت این گروه ها به صورت RAID ۰ ترکیب می شوند. این سطح از RAID از امکانات فوق العاده ای مانند تکثیر داده ها و توزیع بار بین دیسک ها برخوردار است که منجر به افزایش سرعت خواندن و نوشتن داده ها می شود.

سطح ۶۰ RAID به دلیل ترکیب سطح ۶ و سطح ۰، همزمان از دو ویژگی اصلی این دو سطح استفاده می کند. از یک سو، سطح ۶ به دلیل توانایی تحمل خطاهای چندگانه و تنظیم مجدد تکثیر داده ها، امنیت بالایی را به سیستم ارائه می دهد. از سوی دیگر، سطح ۰ به دلیل توزیع بار خواندن و نوشتن بین دیسک ها، عملکرد سیستم را بهبود می بخشد. به همین دلیل، سطح ۶۰ RAID در سیستم هایی که نیاز به افزایش سرعت و ایمنی دارند، مناسب است.

سطح 60

نتیجه‌گیری: انتخاب مناسب سطح RAID بر اساس نیازها و محدودیت‌ها

آشنایی با انواع سطوح RAID و مزایا و محدودیت‌های هر یک، به مدیران سیستم و حرفه‌ای‌های IT امکان می‌دهد تا انتخاب مناسبی برای ذخیره‌سازی داده‌ها در سیستم‌های بازیابی، حفظ اطلاعات، و سرعت بخشیدن به عملیات انجام دهند. برای انتخاب سطح RAID مناسب، باید نیازها و محدودیت‌های سیستم را به دقت بررسی کرده و با توجه به اهمیت حفظ اطلاعات، سرعت، و ظرفیت، تصمیم‌گیری نمود. در نهایت، انتخاب مناسب سطح RAID باعث افزایش امنیت و بهبود عملکرد سیستم‌های ذخیره‌سازی می‌شود.