RAID چیست و هرآنچه که باید در مورد آن بدانید!

Steadfast حداقل یک دهه است که سرور اختصاصی با تنظیمات RAID را ارائه می‌کند، درحالی‌که RAID یک فناوری پرکاربرد است، نحوه پیاده‌سازی آن با ظهور درایوهای حالت جامد (SSD) تغییرات زیادی کرده است. بسیاری از افراد می‌پرسند RAID چیست؟ چگونه بر آن‌ها تأثیر می‌گذارد و چگونه می‌توانند بهترین قابلیت اطمینان و عملکرد را از آن به دست آورند و درعین‌حال به نتیجه نهایی خود توجه داشته باشند.

قبل از به این بحث که RAID چیست لازم است بگوییم که اگر نیاز به سرور اختصاصی ایران یا خدمات کولوکیشن دارید می‌توانید بهترین نوع آن را از مبین‌هاست تهیه کنید.

RAID چیست؟

RAID مخفف عبارت Redundant Array of Inexpensive Disks است. این بدان معناست که RAID راهی برای قراردادن منطقی چندین دیسک در یک آرایه واحد است. پس ایده این است که این دیسک‌ها با هم کار کرده و سرعت یا قابلیت اطمینان یک دیسک گران‌تر را داشته باشند. اکنون، سرعت و قابلیت اطمینان دقیقی که از RAID به دست می‌آورید به نوع RAID مورد استفاده شما بستگی دارد.

این ساده‌ترین پاسخ به این سوال است که RAID چیست؟

مروری کوتاه بر دیسک چرخان و درایوهای حالت جامد

دیسک چرخان، هارد دیسک‌های مکانیکی یا هارد دیسک‌ها HDD معمولاً در شرایطی انتخاب می‌شوند که نیازهایی مانند سرعت و عملکرد در درجه دوم هزینه قرار می‌گیرند. با توجه به محدودیت‌های فیزیکی و ماهیت مکانیکی بسیاری از قطعات متحرک با سرعت بالا موجود در آن‌ها، HDD ها نیز در مقایسه با SSD ها از میزان خرابی نسبتاً بالایی برخوردار هستند. تکنولوژی RAID، بسته به نوع RAID که استفاده می‌کنید، به منظور کمک به کاهش هر دوی این مشکلات است.

دیسک چرخان، هارد دیسک‌های مکانیکی یا هارد دیسک‌ها (HDD) معمولاً در شرایطی انتخاب می‌شوند که نیازهایی مانند سرعت و عملکرد در درجه دوم هزینه قرار می‌گیرند. با توجه به محدودیت‌های فیزیکی و ماهیت مکانیکی بسیاری از قطعات متحرک با سرعت بالا موجود در آن‌ها، HDD ها نیز در مقایسه با SSD ها از میزان خرابی نسبتاً بالایی برخوردار هستند. تکنولوژی RAID، بسته به نوع RAID که استفاده می‌کنید، به منظور کمک به کاهش هر دوی این مشکلات است.

به طور معمول، یک هارد دیسک مکانیکی در هر سال کارکرد، 2.5 درصد احتمال خرابی دارد. این با گزارش‌های متعدد ثابت شده است و هیچ سازنده یا مدل خاصی تفاوت چشمگیری با نرخ 2.5٪ ندارد. به طور خلاصه، اگر داده‌های خود را ارزشمند می‌دانید، باید روش‌هایی را پیاده‌سازی کنید تا از خرابی درایو محافظت کنید.

SSD ها معمولاً در شرایطی انتخاب می‌شوند که سرعت و عملکرد در اولویت ملاحظات هزینه است. از آنجایی که آن‌ها قطعات متحرک ندارند، توانایی آن‌ها در نوشتن و خواندن داده‌ها روی آن‌ها به طور قابل توجهی سریع‌تر از یک HDD است (حداقل 8-10 برابر سریع‌تر). میزان خرابی SSDها در طول هر سال کار تقریباً 5/. به طور قابل توجهی خطر را در مقایسه با یک هارد دیسک در حال چرخش کاهش می‌دهد. به دلیل تفاوت چشمگیر بین فناوری‌های HDD و SSD، ذکر این نکته مهم است که برخی از پیاده سازی‌های تکنولوژی RAID که برای HDD ها عالی هستند، برای SSD ها نیستند و بالعکس.

انواع RAID چیست؟

RAID 0 Striping

RAID 0 هر تعداد دیسک را می‌گیرد و آن‌ها را در یک حجم بزرگ ادغام می‌کند. این کار سرعت را تا حد زیادی افزایش می‌دهد زیرا شما همزمان در حال خواندن و نوشتن از چندین دیسک هستید. سپس یک فایل جداگانه می‌تواند از سرعت و ظرفیت تمام درایوهای آرایه استفاده کند. اما نقطه ضعف RAID 0 این است که اضافی نیست. از دست دادن هر دیسک فردی باعث از بین رفتن کامل اطلاعات می‌شود. این نوع RAID بسیار کمتر از داشتن یک دیسک واحد قابل اعتماد است.

به ندرت موقعیتی وجود دارد که شما باید از RAID 0 در محیط سرور استفاده کنید. می‌توانید از آن برای کش یا اهداف دیگری که سرعت مهم است و قابلیت اطمینان از دست دادن داده‌ها اصلاً مهم نیست استفاده کنید اما نباید برای چیز دیگری استفاده شود. به عنوان مثال، با نرخ خرابی سالانه 2.5٪ درایوها، اگر یک آرایه RAID 0 شش دیسک داشته باشید، خطر سالانه از دست دادن اطلاعات خود را به نزدیک به 13.5٪ افزایش داده‌اید.
اگر نیاز به خدمات کانفیگ سرور دارید، با مبین هاست تماس بگیرید تا در اسرع وقت این کار را برای شما انجام دهند.

RAID 1 Mirroring

در حالی که RAID 1 قادر به پیکربندی بسیار پیچیده‌تری است، تقریباً در هر مورد استفاده از RAID 1، شما یک جفت دیسک یکسان دارید که به طور یکسان داده‌ها را در درایوهای موجود در آرایه منعکس یا کپی کنید. نقطه RAID 1 در درجه اول برای افزونگی است. اگر یک درایو را به طور کامل گم کنید، همچنان می‌توانید بیدار بمانید و از درایو اضافی استفاده کنید.

در صورتی که هر یک از درایوها از کار بیفتد، می‌توانید درایو خراب را با زمان کم یا بدون توقف جایگزین کنید. RAID 1 همچنین مزایای بیشتری از افزایش عملکرد خواندن به شما می‌دهد، زیرا داده‌ها را می‌توان از هر یک از درایوهای موجود در آرایه خواند. نکات منفی این است که شما تاخیر نوشتن کمی بالاتر خواهید داشت. از آنجایی که داده‌ها باید در هر دو درایو موجود در آرایه نوشته شوند، شما فقط ظرفیت یک درایو واحد را خواهید داشت در حالی که به دو درایو نیاز دارید.

RAID 5/6 Striping + Distributed parity

RAID 5 به استفاده از حداقل 3 درایو نیاز دارد .RAID 6 به حداقل 4 درایو نیاز دارد. ایده RAID 0 را می‌گیرد و داده‌ها را از چندین درایو جدا می‌کند تا عملکرد را افزایش دهد اما، با توزیع اطلاعات برابری در بین دیسک‌ها، جنبه افزونگی را نیز اضافه می‌کند. منابع فنی زیادی در اینترنت وجود دارد که می‌تواند به جزئیات چگونگی وقوع این اتفاق بپردازد. اما به طور خلاصه، با RAID 5 می‌توانید یک دیسک را از دست بدهید و با RAID 6 می‌توانید دو دیسک را از دست بدهید و همچنان عملیات و داده‌های خود را حفظ کنید.

RAID 5 و 6 عملکرد خواندن را به میزان قابل توجهی بهبود می‌بخش اما عملکرد نوشتن تا حد زیادی به کنترلر RAID مورد استفاده بستگی دارد. برای RAID 5 یا 6، مطمئناً به یک کنترلر سخت افزاری اختصاصی نیاز خواهید داشت. این به دلیل نیاز به محاسبه داده‌های برابری و نوشتن آن در تمام دیسک‌ها است. RAID 5 و RAID 6 اغلب گزینه‌های خوبی برای وب سرورهای استاندارد، سرورهای فایل و سایر سیستم‌های هدف عمومی هستند که بیشتر تراکنش‌ها در آن خوانده می‌شوند و ارزش خوبی برای پول شما به ارمغان می‌آورند. این به این دلیل است که برای افزودن سرعت و افزونگی فقط باید یک درایو اضافی برای RAID 5 یا دو درایو اضافی برای RAID 6 خریداری کنید.

RAID 5 و 6 عملکرد خواندن را به میزان قابل توجهی بهبود می‌بخش اما عملکرد نوشتن تا حد زیادی به کنترلر RAID مورد استفاده بستگی دارد. برای RAID 5 یا 6، مطمئناً به یک کنترلر سخت افزاری اختصاصی نیاز خواهید داشت. این به دلیل نیاز به محاسبه داده‌های برابری و نوشتن آن در تمام دیسک‌ها است. RAID 5 و RAID 6 اغلب گزینه‌های خوبی برای وب سرورهای استاندارد، سرورهای فایل و سایر سیستم‌های هدف عمومی هستند که بیشتر تراکنش‌ها در آن خوانده می‌شوند و ارزش خوبی برای پول شما به ارمغان می‌آورند. این به این دلیل است که برای افزودن سرعت و افزونگی فقط باید یک درایو اضافی برای RAID 5 یا دو درایو اضافی برای RAID 6 خریداری کنید.

RAID 5 و 6 عملکرد خواندن را به میزان قابل توجهی بهبود می‌بخش اما عملکرد نوشتن تا حد زیادی به کنترلر RAID مورد استفاده بستگی دارد. برای RAID 5 یا 6، مطمئناً به یک کنترلر سخت افزاری اختصاصی نیاز خواهید داشت. این به دلیل نیاز به محاسبه داده‌های برابری و نوشتن آن در تمام دیسک‌ها است. RAID 5 و RAID 6 اغلب گزینه‌های خوبی برای وب سرورهای استاندارد، سرورهای فایل و سایر سیستم‌های هدف عمومی هستند که بیشتر تراکنش‌ها در آن خوانده می‌شوند و ارزش خوبی برای پول شما به ارمغان می‌آورند. این به این دلیل است که برای افزودن سرعت و افزونگی فقط باید یک درایو اضافی برای RAID 5 یا دو درایو اضافی برای RAID 6 خریداری کنید.

RAID 5 و 6 عملکرد خواندن را به میزان قابل توجهی بهبود می‌بخش اما عملکرد نوشتن تا حد زیادی به کنترلر RAID مورد استفاده بستگی دارد. برای RAID 5 یا 6، مطمئناً به یک کنترلر سخت افزاری اختصاصی نیاز خواهید داشت. این به دلیل نیاز به محاسبه داده‌های برابری و نوشتن آن در تمام دیسک‌ها است. RAID 5 و RAID 6 اغلب گزینه‌های خوبی برای وب سرورهای استاندارد، سرورهای فایل و سایر سیستم‌های هدف عمومی هستند که بیشتر تراکنش‌ها در آن خوانده می‌شوند و ارزش خوبی برای پول شما به ارمغان می‌آورند. این به این دلیل است که برای افزودن سرعت و افزونگی فقط باید یک درایو اضافی برای RAID 5 یا دو درایو اضافی برای RAID 6 خریداری کنید.

RAID 10

RAID 10 به حداقل 4 درایو نیاز دارد و ترکیبی از RAID 1 (Mirroring) و RAID 0 (striping) است. این کار باعث افزایش سرعت و افزونگی می‌شود. اگر به دنبال سرعت هستید اما همچنان به افزونگی نیاز دارید، اغلب این سطح RAID توصیه می‌شود. در یک پیکربندی چهار درایو، دو درایو آینه‌ای نیمی از داده‌های راه راه را نگه می‌دارند و دو درایو دیگر نیمی دیگر از داده‌ها را منعکس می‌کنند. این بدان معناست که شما می‌توانید هر درایو واحدی و احتمالاً حتی یک درایو دوم را بدون از دست دادن هیچ داده‌ای، از دست بدهید. درست مانند RAID 1، شما فقط ظرفیت نیمی از درایوها را خواهید داشت اما عملکرد خواندن و نوشتن بهبود یافته و زمان بازسازی سریع RAID 1 را خواهید داشت.

چه زمانی باید از RAID استفاده کنم؟

اگر زمان آپدیت و در دسترس بودن برای شما یا کسب و کارتان مهم باشد، RAID بسیار مفید است. پشتیبان‌گیری به شما کمک می‌کند تا از دست دادن داده‌های فاجعه بار مطمئن شوید. بازیابی مقادیر زیادی از داده‌ها، مانند زمانی که با خرابی درایو مواجه می‌شوید، ممکن است ساعت‌ها طول بکشد. این پشتیبان‌گیری‌ها ممکن است ساعت‌ها یا روزها از عمرشان گذشته باشد و تمام داده‌های ذخیره‌شده یا تغییر یافته از آخرین نسخه پشتیبان را برای شما تمام کند. RAID به شما این امکان را می‌دهد که بدون از دست دادن اطلاعات و در بسیاری از موارد بدون هیچ گونه خرابی، از شکست یک یا چند درایو عبور کنید.

RAID همچنین در صورتی مفید است که با مشکلات IO دیسک مواجه هستید، جایی که برنامه‌ها برای انجام وظایف روی دیسک منتظر هستند. استفاده از RAID با اجازه به شما امکان خواندن و نوشتن داده‌ها از چندین درایو به جای یک درایو واحد، توان عملیاتی بیشتری را برای شما فراهم می‌کند. علاوه بر این، اگر از RAID سخت‌افزاری استفاده می‌کنید، کارت RAID سخت‌افزاری شامل حافظه اضافی برای استفاده به عنوان حافظه پنهان می‌شود که فشار وارده بر سخت‌افزار فیزیکی را کاهش می‌دهد و عملکرد کلی را افزایش می‌دهد.

توجه: ما معمولاً استفاده از کارت RAID سخت افزاری را برای حجم‌های SSD توصیه نمی‌کنیم زیرا به دلیل سرعت خود SSD ها، حافظه پنهان اضافی لازم نیست.

از چه نوع RAID استفاده کنم؟

No RAID: اگر بتوانید چندین ساعت از کار افتادگی و یا از دست دادن داده‌ها را در حین بازیابی سایت خود از پشتیبان‌گیری تحمل کنید، خوب است.

RAID 0: اگر داده‌ها بی‌اهمیت باشند، خوب است زیرا ممکن است داده‌ها از بین بروند اما عملکرد بسیار مهم است (مانند حافظه پنهان).

RAID 1: اگر به دنبال به دست آوردن افزونگی داده‌های اضافی و یا سرعت خواندن ارزان قیمت هستید خوب است. (این یک سطح پایه خوب برای کسانی است که به دنبال رسیدن به زمان بالا و افزایش عملکرد پشتیبان‌گیری هستند.)

RAID 5/6: اگر سرورهای وب، محیط‌های خواندنی بالا یا آرایه‌های ذخیره سازی بسیار بزرگ را به عنوان یک شی واحد دارید، خوب است. این عملکرد بدتر از RAID 1 در نوشتن خواهد بود. اگر محیط شما از نظر نوشتن سنگین است یا به فضای بیشتری از حد مجاز روی دیسک با RAID 1 نیاز ندارید، RAID 1 احتمالاً گزینه مؤثرتری است.

RAID 10: یک راه‌حل همه جانبه خوب که سرعت خواندن و نوشتن بیشتر و همچنین افزونگی اضافی را فراهم می‌کند.

نرم افزار در مقابل سخت افزار؟

نرم‌افزار RAID

نرم افزار RAID یک گزینه در تمام سرورهای اختصاصی Steadfast است. این بدان معناست که برای نرم‌افزار RAID 1 هیچ هزینه‌ای وجود ندارد و اگر از حافظه محلی روی یک سیستم استفاده می‌کنید، بسیار توصیه می‌شود. به شدت توصیه می‌شود که درایوهای موجود در یک آرایه RAID از یک نوع و اندازه باشند.

RAID مبتنی بر نرم افزار بخشی از قدرت محاسباتی سیستم را برای مدیریت پیکربندی RAID به کار می‌گیرد. اگر به دنبال به حداکثر رساندن عملکرد یک سیستم هستید، مانند پیکربندی RAID 5 یا 6، بهتر است از کارت RAID مبتنی بر سخت افزار در هنگام استفاده از HDD های استاندارد استفاده کنید.

سخت‌افزار RAID

RAID مبتنی بر سخت افزار به یک کنترلر اختصاصی نصب شده در سرور نیاز دارد. مهندسان Steadfast خوشحال خواهند شد که توصیه‌هایی در مورد اینکه کدام مراقبت سخت‌افزاری RAID برای شما بهترین است و بر اساس پیکربندی RAID که می‌خواهید داشته باشید، به شما ارائه کنند. یک کارت RAID مبتنی بر سخت‌افزار تمام مدیریت آرایه‌های RAID را انجام می‌دهد و دیسک‌های منطقی را بدون هیچ شنیده‌ای از طرف خود سیستم برای سیستم فراهم می‌کند. علاوه بر این، RAID سخت افزاری می‌تواند انواع مختلفی از پیکربندی‌های RAID را به طور همزمان در اختیار سیستم قرار دهد. این شامل ارائه یک آرایه RAID 1 برای درایو بوت و برنامه کاربردی و یک آرایه RAID-5 برای آرایه ذخیره‌سازی بزرگ است.

تکنولوژیRAID چه کاری انجام نمی‌دهد؟

RAID معادل 100% آپتایم نیست: RAID یکی دیگر از ابزارهای موجود در جعبه ابزار است که به منظور کمک به به حداقل رساندن خرابی و مشکلات در دسترس بودن است. هنوز خطر خرابی کارت RAID وجود دارد، اگرچه این خطر به طور قابل توجهی کمتر از خرابی درایو مکانیکی HDD است.

RAID جایگزین پشتیبان‌گیری نمی‌شود: هیچ چیز نمی‌تواند جایگزین اجرای خوب برنامه‌ریزی شده و مکرر آزمایش شده پشتیبان شود!

RAID از شما در برابر خرابی داده‌ها، خطاهای انسانی یا مسائل امنیتی محافظت نمی‌کند: در حالی که می‌تواند از شما در برابر خرابی درایو محافظت کند، دلایل بی‌شماری برای نگهداری پشتیبان وجود دارد. بنابراین RAID را جایگزین نسخه پشتیبان نگیرید. اگر پشتیبان‌گیری ندارید، نمی‌توانید RAID را به عنوان یک گزینه در نظر بگیرید.

RAID لزوماً به شما اجازه نمی‌دهد که به صورت پویا اندازه آرایه را افزایش دهید. اگر به فضای دیسک بیشتری نیاز دارید، نمی‌توانید به سادگی درایو دیگری را به آرایه اضافه کنید. احتمالاً باید از ابتدا شروع کنید، آرایه را بازسازی یا قالب‌بندی مجدد کنید.