رید (Raid) چیست؟ توضیحاتی کامل در مورد رید و معرفی انواع آن
تاریخچه رید (Raid)
اصطلاح رید برای اولین بار ، در سال 1987 توسط دیوید پترسون ، رندی کتز و گارث گیبسون معرفی شد. باور آن ها این بود که استفاده از چند بخش مستقل و در دسترس در کنار هم می تواند عملکرد هارد دیسک اصلی را بهبود بخشد.
این نظریه با گذشت زمان و مورد بررسی و بحث قرار گرفت و تکامل یافت. قبل از معرفی رید توسط این گروه 3 نفر ، افرادی مانند پتنتی یا شرکت Digital Equipment نیز روی این نظریه کار کرده بودند اما این 3 نفر توانستند یک تعریف کامل و یکپارچه درباره رید (Raid) ارائه دهند.
رید چیست ؟
رید مخفف عبارت Redundant Array Of Inexpensive به معنی لغوی آرایه افزونه دیسک های مستقل می باشد. اما در توضیح جامع تر آن ، تکنولوژی ترکیب چند هارد دیسک به یکدیگر است.
داده هایی که قرار است در یک هارد دیسک ذخیره شوند ، با این روش به صورت یکسان در دیسک های وصل شده به یکدیگر در یک رید ذخیره می شوند. از مزایای رید می توان به بالا رفتن سرعت ، ظرفیت ، بهبود عملکرد و حفظ داده ها هنگام وقوع آسیب در دیسک اشاره کرد.
پس رید (Raid) یعنی روشی برای گروه بندی درایو های فیزیکی مجزا در یک درایو بزرگتر که در مجموع رید نامیده می شود. در این شرایط ، سرور می تواند بین چندین درایو ، خواندن و نوشتن را به طور همزمان انجام دهد.
تیم حرفه ای ارائه دهنده خدمات فناوری اطلاعات و ارتباطات رساتلکام ، از این تکنیک برای نگهداری اطلاعات کاربران خود بهره می گیرد.
رید (Raid) چگونه کار می کند ؟
با توجه به نوع رید ، از هارد دیسک مشخصی استفاده می شود و همین امر موجب تفاوت میان رید های مختلف موجود در بازار شده است. رید ها با نام سطوح مختلف رید شناخته می شوند. ویژگی های ایجاد شده توسط ترکیب هارد دیسک ها باعث ایجاد تفاوت سطوح مختلف رید می شوند.
این ویژگی ها شامل موارد زیر می شوند :
تحمل خطا (Fault Tolerance)
یکی از اصلی ترین اهداف رید می توان به ایجاد امکانی برای حفظ اطلاعات در برابر بروز هرگونه مشکل در هارد دیسک اشاره کرد. شکل های مختلف رید باعث به وجود آمدن تفاوت در مقاومت در برابر ایجاد مشکل در هارد دیسک با یکدیگر می شود.
عملکرد (Performance)
به دلیل اینکه از چند هارد دیسک در یک رید استفاده می شود ، همین امر باعث افزایش سرعت پردازش داده ها می شود و شاهد عملکرد خوبی خواهیم بود. همچنین با توجه به نوع رید نوع عملکرد نیز متفاوت خواهد بود.
ظرفیت (Capacity)
با توجه به نوع رید ، ظرفیت نیز تغییر می کند. تعداد هارد دیسک های ترکیب شده در یک رید و نوع اتصال میان آن ها می تواند ظرفیت های مختلفی ایجاد کند.
مزایای استفاده از رید (Raid)
- بالا رفتن سرعت خواندن و نوشتن
- استفاده نکرد از CPU کامپیوتر
- سرعت بازیابی بالا
- امکان بوت کردن توسط کاربر
- کاهش هزینه ها
- افزایش کارایی با استفاده از چند هارد دیسک
- تأمین افزونگی برای هارد
معایب استفاده از رید (Raid)
رید نرم افزاری عملکرد کند تری نسبت به رید سخت افزاری دارد.
با خراب شدن یک درایو ، امکان خرابی دیگر درایو ها نیز وجود دارد.
با خرابی یک درایو اطلاعات از دستن میرود.
انواع رید (Raid) :
تکنولوژی رید انواع و سطح بندی متفاوتی دارد که در ادامه به انواع رید می پردازیم.
- رید استاندارد
- رید ترکیبی
- رید غیر استاندارد
Raid 0 : این نوع رید اطلاعات را نواربندی می کند اما هیچ اطلاعات افزوده شده ای ندارد. این رید بر پایه تکنیک striping پایه گذاری شده زیرا برای خواندن یک فایل اطلاعات می تواند چند هارد را به صورت همزمان بخواند.
حداقل به یک هارد دیسک برای نتظیم این نوع رید نیاز است. بهترین کارایی و بیشترین سرعت را میان رید ها دارد اما زمانی که یکی از هارد دیسک ها خراب شود هیچ نوع تحمل خطا و امنیتی ندارد و اطلاعات از بین می روند.
Raid 1 : برای ایجاد این رید حداقل به دو هارد دیسک نیاز است. در Raid 1 از تکنیک mirroring استفاده می شود. این رید سرعت و تحمل خطا را افزایش می دهد و در صورت بروز هرگونه مشکل ، اطلاعات در بخش های دیگر ذخیره شده است. سرعت نوشتن در این نوع تغییر نمی کند.
Raid 2 : تکنولوژی Raid 2 از تکنیک Hamming برای تصحیح خطا ها استفاده می کند. همچنین از ECC برای نواربندی در دیسک ها و تأمین امنیت استفاده می کند. تکنولوژی Raid 2 به خاطر بالا بودن هزینه و اجرای سخت ، دیگر مورد استفاده قرار نمی گیرد. این نوع رید در گروه رید های غیر استاندارد قرار دارد.
Raid 3 : این تکنیک ، اطلاعات را نواربندی می کند و برای ذخیره اطلاعات Parity از یک هارد دیسک استفاده می کند. با استفاده از سیستم ECC امکان تشخیص خطاها در Raid امکان پذیر می شود.
Raid 4 : Raid 4 شباهت زیادی به Raid 3 دارد و اصلی ترین تفاوت آن ها در نحوه اشتراک گذاری داده ها می باشد. در این رید برای پیاده سازی و پیکربندی کامل حداقل به سه هارد دیسک نیاز است. Raid 4 از نوار های بزرگ برای خواندن هر رکوردی از هر درایوی استفاده می کند.
Raid 5 : Raid 5 از کنار هم قرار گرفتن تکنیک striping و Parity ایجاد می شود. برای ایجاد این نوع رید به حداقل سه هارد دیسک نیاز است. هنگام استفاده از Raid 5 سرعت به طرز قابل توجهی افزایش میابد و همچنین در صورت از بین رفتن یکی از هارد دیسک های موجود ، محتوا باقی می ماند.
Raid 6 : عملکرد Raid 6 همانند Raid 5 می باشد ، به این معنا که از تکنیک striping و Parity در کنار هم به کار برده می شود اما از دو Parity به طور همزمان استفاده می کند. به همین خاطر نسبت به Raid 5 تحمل خطا بالاتری دارد. همچنین سرعت Raid 6 با سرعت Raid 5 برابر است.
Raid 10 : از ترکیب Raid 0 و Raid 1 ، مدل Raid 10 به وجود می آید. در این نوع رید ، اطلاعات کپی و سپس نوار بندی می شوند. برای مثال اگر 6 هارد وجود داشته باشد ، این هارد ها با هم Raid 1 شده و امنیت بالایی را ایجاد می کند و تعداد 3 هارد باقی مانده نیز به صورت Raid 0 شده و سرعت نوشتن روی هارد ها نیز افزایش میابد.
Raid 50 : از ترکیب Raid 0 و Raid 5 به وجود می آید. برای داشتن Raid 50 حداقل به 6 هارد دیسک نیاز است. تحمل خطا در Raid 50 در مقایسه با Raid 5 بیشتر است. زیرا در هنگام بروز هرگونه مشکل ، فقط یکی از آرایه های اطلاعات تحت تأثیر قرار می گیرد.
Raid 60 : از ترکیب Raid 0 و Raid 6 به وجود می آید. برای داشتن Raid 60 حداقل به 8 هارد دیسک نیاز است.نحوه ذخیره سازی Raid 60 با Raid 50 با یکدیگر یکی است. تنها تفاوتی که باعث تمایز آن شده ، تعریف شدن دو دفعه Parity می باشد. به همین دلیل اگر سیستم دچار مشکل شود می توان بدون وقفه به کار خود ادامه داد.
