این چندمین مقاله از سری مقالات RAID است، امیدواریم این مقاله به آسانترین روش ممکن نشان بدهد که RAID چیست، ایده آن چه بوده و چطور کار می کند.
RAID 1 چیست؟
RAID 1(Mirroring): ایده اساسی چنین راه حلی، استفاده از دو عدد یا بیشتر از دو عدد هارد دیسک است (Mirroring)، یعنی با استفاده از RAID 1 یک نسخه از اطلاعات بر روی دو یا بیشتر از دو دیسک ذخیره می شود. این نوع RAID کارایی و قابلیت خواندن خوبی را ارائه می دهد، اما ظرفیت فضای ذخیره سازی نیاز به تقسیم بندی دارد، به دلیل این که کل فضای ذخیره سازی باید برابر با کم ظرفیت ترین هارد دیسک باشد.
به طور مثال در RAID ای که از 3 دیسک 500GB و 250GB و 1TB تشکیل شده فضای قابل استفاده برابر با 250GB خواهد بود.
چرا RAID 1؟
برای افزایش ضریب امنیت داده ها و رسیدن به کارایی مناسبی در سرعت خواندن و نوشتن می توان از RAID1 استفاده کرد. در این روش سرعت کلی نوشتن برابر با عملکرد نوشتن هر درایو در RAID می باشد. عمل نوشتن فرایندی همزمان می باشد که بطور موازی اتفاق می افتد. به این معنی که زمان ثبت و نوشتن داده ها برابر با سرعت کندترین هارد دیسک می باشد. از این قابلیت می توان در فرایند خواندن نیز استفاده کرد. همچنین فرایند خواندن می تواند به صورت ترتیبی و برابر RAID 0 باشد و حتی می تواند از درایوهای مشخصی صورت پذیرد. از راهکار دوم در زمان هایی که تفاوتی بین سرعت های خواندن هر درایو در RAID وجود دارد استفاده می شود.
افزایش زمان سرعت خواندن و کاهش زمان دسترسی یک مزیت اصلی بشمار می آید. همچنین از امنیت داده ها نیز می توان به عنوان یک مزیت دیگر یاد کرد.
یک RAID 1 را با دو مدل مشابه از درایوهای دیسک با 5% امکان اینکه در طول سه سال آن دیسک ممکن است خراب شود را در نظر بگیرید. (خرابی ها نیز طبق آمار مستقل هستند) سپس احتمال خرابی هر دو دیسک در طول سه سال عمر، برابر 0.25% است. بدین ترتیب احتمال از دست دادن کل داده ها نیز برابر با %0.25 خواهد بود. اگر در یک دوره سه ساله هیچ گونه خرابی برای RAID اتفاق نیافتد، در صورت خرابی دیسک اول و عدم جایگزینی آن با یک هارد دیسک سالم، شانس 5% برای از دست دادن داده ها وجود دارد. هم چنین با خرابی فقط یکی از هارد دیسک ها هیچ داده ای از دست نخواهد رفت. البته به شرط آنکه هارد دیسک خراب در اسرع وقت و قبل از خرابی هارد دیسک دوم تعویض گردد.
از آنجایی که از دو دیسک با الگوهای مشابه استفاده شده است، نمی توان خرابی ها را مستقل فرض کرد. بنابراین امکان از بین رفتن کل داده ها در صورت خرابی هارد دیسک اول و عدم تعویض آن ممکن است خیلی بیشتر از 5% باشد.
در سیستمی که به خوبی مدیریت می شود هارد دیسک در صورت خراب شدن تعویض می شود. عملیات دوره تعمیر، یعنی زمان کلی که بابت کشف خرابی، جایگزین کردن هارد دیسک خراب شده و بازسازی RAID صرف می شود. به طور مثال یک ساعت برای تعویض هارد دیسک خراب شده زمان صرف می شود، لذا قابلیت اطمینان کلی سیستم توسط امکان پذیری اینکه درایو باقیمانده برای یک ساعت بدون خرابی عمل خواهد کرد تعریف می شود.
منبع
همانطور که به سادگی دیدید، امکان از دست رفتن داده ها واقعاً کم خواهد بود. این بزرگترین مزیت RAID 1 امکان رفع سریع یک مشکل احتمالی نادر که باعث از دست رفتن داده ها از طریق خرابی یک دیسک می شود، می باشد.
با این حال، اشکالاتی نیز وجود دارد. همانطور که ذکر شد، تمام ظرفیت فضای ذخیره سازی یک RAID برابر با کوچکترین هارد دیسک متصل به آن است. عیب دوم مسئله ای است که ممکن است ما آن را فوریت فرآیند نوشتن و تغییر بنامیم. RAID 1 می تواند مانع از بین رفتن داده ها بخاطر خرابی هارد دیسک باشد، اما در مورد ویروس ها یا عوامل انسانی (یعنی پاک کردن تصادفی داده ها) RAID 1 مانع از بین رفتن داده ها نخواهد شد. هرگونه تغییر که بر روی دیسک اول یا دوم در RAID خواه به صورت یک اشتباه و یا توسط بدافزار یا هرچیز دیگر اتفاق بیافتد باعث از بین رفتن داده ها خواهد شد.
RAID 0+1 و RAID 1+0 چه هستند؟
RAID 0+1 یعنی RAIDهای پیاده سازی شده RAID 1، که المان هایشان RAIDهای RAID 0 هستند. چنین پیاده سازی مزیت هایی مانند سرعت RAID 0 و امنیت RAID 1 را در بردارد. همچنین پیاده سازی آن از RAID 5 ،RAID 3 یا RAID 6 خیلی آسان تر است. عیب اصلی چنین راه حلی هزینه آن می باشد.
RAID 1+0 به عنوان RAID 0 پیاده سازی می شود، که المان های آن RAID 1 هستند. این RAID مزیت های مشابه RAID 0 (سرعت) و RAID 1 (امنیت) را ترکیب می کند، اما به شیوه متفاوتی این کار را انجام می دهد. RAID 1+0 یک Stripe بزرگ از Mirrorهای بزرگ می سازد. در این RAID پس از خرابی یک هارد دیسک، در حالیکه آن هارد دیسک تعویض می شود، فقط بخش کوچکی از کل RAID مجدداً ساخته می شود. متاسفانه این RAID دقیقاَ عیبی مشابه RAID 0+1 دارد که هزینه پیاده سازی بالای آن است.
