رید بندی (RAID) چیست؟ چگونه یک سرور را رید ببندیم؟

رید بندی (RAID) چیست؟ در جواب این سؤال می‌توان به طور خلاصه گفت: رید بندی سرور، یک تکنولوژی برای ادغام چندین هارد دیسک در سرور است که این تکنولوژی یک خروجی به ما می‌دهد. این تکنولوژی در زمینه تأمین امنیت اطلاعات مورد استفاده قرار می‌گیرد و امروزه جزو جدایی ناپذیر سروها شناخته می‌شود. در ادامه به آموزش رید بندی سرور می‌پردازیم.

رید (RAID) چیست؟

رید مخفف Redundant Array of Inexpensive Disks است؛ این کلمه به معنی ترکیب چندین هارد دیسک به یک واحد است از این تکنولوژی برای افزایش امنیت و سرعت خواندن استفاده می‌شود. با رید بندی سرور مرزهای تکنولوژی جا به جا شده است. قبل از هرچیزی شما باید از تعداد و حجم منابع ذخیره‌سازی آگاهی داشته باشید و باید اطلاعات بالایی از مدل‌های مختلف رید نیز داشته باشید.

نحوه کار رید بندی سرور

نحوه کار این تکنولوژی را بگذارید با یک مثال واضح برایتان توضیح دهیم. فرض کنید 17 تا هارد دیسک به طور مجزا در سرور شما قرار دارد و اگر قرار باشد هر هارد دیسک به صورت مجزا برای شما نمایش داده شود این عمل در ذخیره‌سازی مشکلاتی ایجاد می‌کند و می‌توان گفت تقریباً غیر ممکن است.

اگر 17 عدد هارد دیسک در سرور شما وجود داشته باشد؛ هرکدام باید به صورت مجزا خواندن و نوشتن مختلفی داشته باشد در این صورت شمردن 17 عدد هارد دیسک به شدت زمانبر است. بعد از رید بندی سرور سرعت خواندن و نوشتن هارد دیسک بسیار بالا می‌رود و اگر به هر دلیلی یکی از هارد دیسک‌ها بسوزد یا خراب شود؛ اطلاعات آن به هیچ عنوان حذف نمی‌شود و امنیت به شدت بالا می‌رود.

رید بندی معمولاً در دستگاه‌های گرافیکی و پردازشی انجام می‌شود؛ برای رید بندی سرور باید هارد دیسک‌ها باهم سری باشند و از یک حجم برابر باهم مجازی شوند. رید بندی، بیشتر در سرورها و سیسیتم‌های پردازشی که سرعت اطلاعات و امنیت برای آن‌ها مهم هستند استفاده می‌شود.

تکنیک ‌ها و انواع ذخیره‌سازی در رید بندی سرور

یکی از تکنیک‌های مهم که در از بین رفتن اطلاعات کمک می‌کند، تکنیک Mirroring  است؛ این تکینک یک کپی از اطلاعات به طور همزمان بر روی  چندین هارد دیسک قرار می‌دهد. تکنیک بعدی Striping است این تکنیک به معنی تقسیم بندی اطلاعات به بخش‌های مشخص و نوشتن این اطلاعات در هارد دیسک است. این تکنیک به افزایش فضای ذخیره‌سازی کمک می‌کند.

آخرین تکنیکی که باید با آن آشنا شوید؛ تکنیک Parity است. در این تکنیک نیز همانند تکنیک Striping اطلاعات به بخش‌های هم اندازه شکسته می‌شود و یک کد توازن تولید می‌شود سپس در یک یا چند هارد ذخیره می‌شود. این تکینک اجازه می‌دهد که اگر اطلاعات دچار مشکل شده آن را دوباره بازسازی کنید.

Raid01

اگر بخواهیم دیسک سخت افزاری را با دیسک نرم افزاری مقایسه کنیم، باید بگوییم که تفاوت این دو در استفاده از کارت مدیریت دیسک HP است. در درایو دیسک سخت، فرآیند نصب درایو با استفاده از کارت کنترل کننده دیسک انجام می شود که می تواند بدون نیاز به اپراتور سیستم پیکربندی شود. در حالی که یک درایو نرم افزاری مانند Raid Controller به سخت‌افزار خاصی نیاز ندارد، اما از قدرت پردازش سیستم عاملی که درایوهای Raid روی آن نصب شده اند استفاده می کند. بیایید Raid سخت افزاری و Raid نرم افزاری را با هم مقایسه کنیم.

مزایای Raid چیست؟

  • استفاده از چندین هارد دیسک به RAID اجازه می دهد تا عملکرد یک هارد دیسک را بهبود بخشد.
  • افزایش سرعت و قابلیت اطمینان
  • در دسترس بودن و انعطاف پذیری با RAID 5 افزایش می یابد.
  • با Mirroring، دو درایو می‌توانند داده‌های یکسانی را در خود نگه دارند و این اطمینان را می‌دهد که در صورت خرابی دیگری، یکی به کار خود ادامه می‌دهد.
  • سیستم های RAID می توانند بسیار سریعتر از یک درایو واحد اجرا شوند. این به این دلیل است که داده ها به طور همزمان در آرایه خوانده و نوشته می شوند.
  • در آرایه های RAID، زمانی که هارد دیسک از کار بیفتد، سیستم می تواند برای مدتی به طور عادی کار کند.

انواع سطوح Raid

RAID-0 تمام داده‌ها در چندین دیسک نوشته می‌شوند، به این معنی که کار سرور به جای یک دیسک توسط چندین دیسک مدیریت می‌شود.
RAID-1 با RAID 1 داده های شما از یک دیسک به دیسک دیگر کپی می‌شود.
RAID-2 امروزه از آن استفاده می‌شود زیرا ECC در اکثر درایوهای دیسک مدرن تعبیه شده است.
RAID-3 در یک محیط واحد استفاده می‌شود که به رکوردهای متوالی طولانی برای سرعت بخشیدن به انتقال داده‌ها دسترسی دارد.
RAID-4 هیچ مزیتی نسبت به RAID-5 ندارد و از چندین عملیات نوشتن همزمان پشتیبانی نمی‌کند.
RAID-5 RAID 5 را می‎‌توان با 3 تا 16 دیسک پیاده‌سازی کرد.

رید سخت افزاری چیست؟

Hardware Raid به یک کنترلر خاص نیاز دارد که بتوان آن را روی سرورهای HP نصب کرد. با خرید کنترلر سرور اچ پی تمامی مراحل پردازش توسط این قسمت انجام می شود و می توانید به صورت همزمان تمامی هارد ها را مانیتور و مدیریت کنید. سخت‌افزار RAID عملکرد بهتری نسبت به RAID نرم افزاری ارائه می دهد. نشت نرم‌افزار ممکن است به دلیل نقص در نرم‌افزار RAID یا درایور مورد استفاده باشد و داده ها خراب شده باشند. علاوه بر این، ممکن است به دلیل پردازش فشرده تاخیر وجود داشته باشد.

رید نرم افزاری چیست؟

نرم‌افزار RAID نوع جدیدی از RAID است که نیاز به سخت‌افزار خاصی ندارد و کامپیوتر میزبان مسئولیت درایوها را بر عهده دارد. هنگامی که درایوهای بدون کنترلر RAID به رایانه یا سرور متصل می شوند، پیکربندی RAID با استفاده از ابزارهای نرم افزاری در سیستم مدیریت انجام می شود. نرم‌افزار RAID به کاربران این امکان را می دهد که آرایه های خود را بدون محدودیت کنترل کننده RAID سخت افزاری پیکربندی کنند.
RAID نرم افزاری می تواند سیستم میزبان را مختل کند که می تواند منجر به عملکرد ضعیف شود. به همین دلیل باید اعضا را با کابل روی اعضا متصل کند تا به هر حرکت اعضا ضربه وارد کند.

تکنولوژی های ذخیره داده در RAID

روش striping یا نواری در رید:

در روش نواری یا striping در RAID، داده‌ها به بلوک‌های مساوی تقسیم شده و سپس این بلوک‌ها به صورت پیاپی در آرایه RAID قرار می‌گیرند. به عبارت دیگر، پارتیشن‌های Striping روی چند هارد در RAID قرار می‌گیرند.

روش mirroring یا آیینه ای در رید:

در روش آیینه ای یا mirroring در RAID، هر دیسک به صورت دوتایی تنظیم می‌شود و داده‌ها به صورت دوتایی در دیسک‌ها ذخیره می‌شوند. به این صورت که هر داده به صورت همزمان در دو دیسک ذخیره می‌شود، به طوری که در صورت خرابی یکی از دیسک‌ها، داده ها همچنان در دیسک دیگر موجود خواهند بود. این روش برای افزایش امنیت داده ها و کاهش احتمال از دست رفتن آنها استفاده می‌شود.

تکنیک parity یا افزونه در رید:

تکنیک parity در RAID یک روش است که در آن برای حفظ اطلاعات، یک بیت برای هر گروه از بایت ها اختصاص داده می شود. این بیت، با استفاده از یک تابع parity، برای بررسی درستی داده های اطلاعاتی در گروه بکار می رود. در صورت بروز خطا در یکی از بایت های گروه، اطلاعات با استفاده از بیت parity مربوطه بازیابی می شوند. این روش باعث افزایش ایمنی و قابلیت بازیابی داده ها در RAID می شود.

مقایسه رید سخت افزاری و رید نرم افزاری

برای آن تصمیم بگیرید کدام نوع Raid برای شما مناسب است باید ابتدا با تفاوت‌ها و ویژگی‌های این دو نوع رید آشنا شوید. در قسمت‌های قبل به توضیح این دو مورد پرداختیم؛ حال در این بخش Raid سخت افزاری را با Raid نرم افزاری مقایسه می‌کنیم:

قیمت رید سخت افزاری و رید نرم افزاری

داشتن یک رید کنترلر از ملزومات رید سخت افزاری است. ولی در رید نرم افزاری نیازی به کنترلر جداگانه ندارید و طبیعتا هزینه‌های پرداختی شما کمتر خواهد بود! بنابراین در مورد هزینه، رید نرم افزاری برنده است. به‌عنوان مثال برای سرور HP DL380 G9 شما به یک رید کنترلر مانند HPE Smart Array P440ar 2GB FBWC نیاز خواهید داشت.

سیستم عامل

RAID سخت افزاری مستقل از سیستم عامل عمل می‌کند. چندین سیستم عامل می‌توانند RAID سخت افزاری را به اشتراک بگذارند.

HARDWARE RAID SOFTWARE RAID
از کنترلرها یا کارت های RAID مختلف برای مدیریت طراحی RAID مستقل از سیستم عامل استفاده می‌کند. RAID نرم افزاری از قدرت پردازش سیستم عامل آن رایانه استفاده می کند که دیسک های RAID در آن نصب شده اند.
RAID سخت افزاری قابل اعتمادتر و گران‌تر است. هزینه پایین است زیرا نیازی به کنترلر RAID سخت افزاری نیست.
عملکرد ناسازگار برای برخی از تنظیمات RAID سخت افزاری که از حافظه فلش (SSD)، آرایه های HDD استفاده می کنند. پردازنده‌ها به راحتی می‌توانند پردازش RAID 0 و 1 را بدون هیچ مشکل قابل توجهی انجام دهند.
جایگزینی دیسک خراب ساده است – کافی است آن را بیرون بیاورید و یک دیسک جدید قرار دهید جایگزینی دیسک خراب در RAID نرم‌افزار کمی پیچیده‌تر است. ابتدا باید به سیستم بگوییم که استفاده از دیسک را متوقف کند و سپس دیسک را جایگزین کند.

جمع‌بندی

شما می‌توانید برای دریافت اطلاعات بیشتر ادامه این مقاله را از سایت افرا فناوری ایکاد مطالعه کنید. این تکنولوژی امروزه به یکی از محبوب‌ترین‌ها تبدیل شده است و همان‌طور که در بالا گفته شد؛ رید بندی سرور بسیار در سرعت و خواندن نوشتن تأثیر دارد و شما می‌توانید با این تکنولوژی امنیت سرور خود را بالا ببرید و دیگر نگران حذف شدن اطلاعات خود نباشید.

درصورتی که برای سرور خود نیاز به کمک دارید می توانید با تیم فنی افرا فناوری ایکاد در ارتباط باشید