تکنولوژی RAID چیست و چگونه عمل می کند؟

تکنولوژی RAID، از فناوری های ذخیره ‌سازی و حفظ اطلاعات بوده که از ترکیب چند هارد دیسک استفاده می کند. هدف تکنولوژی رید، بهبود سرعت، ظرفیت و ایمنی داده ‌ها است. فناوری RAID، برای سرورها، سیستم ‌های ذخیره ‌سازی شبکه (NAS) و کامپیوترهای حرفه‌ای جهت ویرایش ویدئو و کارهای گرافیکی استفاده می‌ شود. در این مقاله، می خواهیم به بررسی تکنولوژی RAID در هارد و نحوه عملکرد آن بپردازیم.

نحوه عملکرد تکنولوژی RAID

عملکرد این تکنولوژی بستگی به نوع RAID دارد. به طور کلی، این فناوری بر پایه تقسیم داده‌ ها (Striping)، کپی ‌برداری داده‌ ها (Mirroring)، اطلاعات پاریتی (Parity) و ترکیبی از این روش ها عمل می کند.

در تقسیم داده ‌ها (Striping)، اطلاعات به بخش ‌های کوچک تقسیم شده و بین چندین دیسک توزیع می‌ شوند. بدین ترتیب، هر دیسک می‌ تواند بخشی از عملیات را انجام دهد و در نتیجه، سرعت خواندن و نوشتن اطلاعات افزایش می یابد. این روش در در برخی از انواع RAID مانند RAID 0 دیده می شود.

در روش کپی‌ برداری داده ‌ها (Mirroring)، داده ‌ها را به صورت کامل روی دو یا چند دیسک ذخیره می‌ کند. از این رو، اگر یک دیسک خراب شود، اطلاعات همچنان روی دیسک های دیگر وجود خواهند داشت. در نتیجه، به فضای ذخیره‌ سازی بیشتری نیاز است.

در RAID 5 و RAID 6، اطلاعات بین دیسک‌ ها تقسیم شده و یک بلوک اضافی به نام پاریتی روی یکی از دیسک‌ ها ذخیره می ‌شود. این اطلاعات پاریتی (Parity)، این امکان را به سیستم می دهد تا در صورت خرابی یک یا دو دیسک داده‌ ها بازسازی شوند.

RAID 10 نیز ترکیبی از RAID 1 (mirroring) و RAID 0 (striping) است. این RAID، افزونگی و سرعت بالایی دارد. چرا که در این روش، علاوه بر اینکه داده ‌ها بین دیسک ‌ها تقسیم می شوند، روی دیسک‌ های دیگر هم کپی خواهند شد. بدین ترتیب، امنیت و سرعت بالا را در RAID 10 شاهد هستیم.

مزایا و معایب تکنولوژی رید (RAID)

از جمله مزایای تکنولوژی RAID، می توان موارد زیر را نام برد:

• بالا بردن سرعت عملکرد با تقسیم داده ‌ها بین چند دیسک‌

• حفاظت بیشتر از داده ‌ها با افزونگی در انواع مختلف مانند RAID 1 و RAID 5

• افزایش ظرفیت ذخیره ‌سازی از طریق ترکیب دیسک ‌ها

• مقیاس‌ پذیری آسان با اضافه کردن دیسک ‌های بیشتر

• مقاومت بالا در برابر خرابی‌ها با قابلیت بازسازی داده ‌ها

در خصوص معایب فناوری RAID هم می توان به موارد زیر اشاره کرد:

• هزینه بالا برای خرید دیسک ‌های اضافی و تجهیزات مرتبط با آن ها

• احتمال خرابی همزمان دو یا چند دیسک در برخی از انواع رید مانند RAID 5

• کاهش ظرفیت ذخیره ‌سازی در RAID 1 به دلیل کپی‌ برداری کامل از اطلاعات

• نیاز به تعمیرات و بررسی منظم برای حفظ عملکرد بهینه

• پیچیدگی در مدیریت و نگهداری

مقایسه انواع RAID

در مقایسه انواع تکنولوژی RAID باید گفت که هر کدام از ریدها ویژگی های خاص خود را داشته که با توجه به نیازهای کاربری مختلف مورد استفاده قرار می گیرند. به طور کلی، می توان گفت که در انتخاب نوع RAID، باید به نیاز کاربری، سطح امنیت مورد نظر و ظرفیت ذخیره ‌سازی لازم توجه داشت. در ادامه، انواع مختلف رید را باهم مقایسه کرده ایم که به شرح زیر می باشد:

• RAID 0 با تقسیم داده ‌ها بین دیسک‌ ها سرعت بالایی را برای خواندن و نوشتن فراهم می‌کند، اما هیچ نوع افزونگی ندارد و در صورت خرابی یک دیسک، داده‌ های شما از دست خواهند رفت.

• RAID 1 داده ‌ها را به ‌طور کامل روی دو یا چند دیسک کپی می‌کند که به همین علت، می تواند محافظت بهتر و بیشتری از اطلاعات شما داشته باشد.

• RAID 5 از پاریتی (Parity) برای محفاظت از داده ‌ها استفاده می‌کند که در صورت خرابی یک دیسک، امکان بازسازی داده‌ها وجود خواهد داشت. این نوع رید، بین سرعت، ظرفیت و امنیت تعادل ایجاد کرده است.

•  RAID 6 شبیه به RAID 5 بوده با این تفاوت که از پاریتی دوگانه که امنیت بیشتری در برابر خرابی دو دیسک دارد، بهره مند است. در این رید، سرعت نوشتن کمی کاهش یافته و نیاز به فضای ذخیره ‌سازی بیشتری هم وجود دارد.

• RAID 10 ترکیبی از RAID 1 و RAID 0 بوده که امنیت و سرعت بالایی دارد. این نوع رید، برای سیستم ‌هایی که به امنیت و سرعت بالا نیاز دارند، مناسب است.

•  RAID 50 و RAID 60 هم ترکیبی از RAID 5 یا 6 و RAID 0 هستند که برای محیط‌ های حرفه ای که به سرعت بالا و افزونگی نیازمند هستند، مناسب می‌ باشند.