صفحه اصلی      شماره تماس : 95119193-021 ( 15 خط)
Filters
Preferences
جستجو

همه چیز در باره Raid

همه چیز در باره Raid

با همه گیر شدن نصب دوربین های IP و نیاز به ذخیره سازی طولانی مدت تصاویر که از حجم بالایی هم برخوردار هستند، بکارگیری ذخیره سازها (Storage) بسیار معمول شده و اکثر سازندگان رکوردر نیز به همین دلیل، دستگاه هایی ارئه می دهند که عملا یک استوریج با قابلیت پذیرش چندین هارد دیسک با رکوردرهای خود ادغام کرده اند.

نکته مهم در نصب رکوردر و استوریج یا رکوردرهای دارای استوریج داخلی، این است که همه می دانیم، هارد دیسک قطعه ایی بسیار آسیب پذیر و حساس است! و می باید حمل آن با دقت تمام انجام شود، زیرا چنانچه در طی مراحل حمل حتی ضربه کوچکی به آن وارد شود، ممکن بزودی دچار مشکل شود. این موضوع و اهمیت بسیار بالای نگهداری اطلاعات و خصوصاً نگهداری داده های تصویری، می تواند هر کسی را مجاب کند که باید برای تامین امنیت اطلاعات برنامه ای داشت.

شاید جالب باشد که بدانیم فاصله هد تا دیسک بسیار بسیار کم و در حد چند نانو متر است (مثلاً چیزی در حدود 5 بیلیونیوم متر!!!) و دیسک هم با سرعتی حدود 7200 بار در دقیقه یعنی چیزی در حدود 120 دور در ثانیه در چرخش است. به همین دلیل در فضای بسیار که داخل هارد دیسک ها (HDD) هوا وجود نداشته و خلع برقرار است.

البته این همه حساسیت و نگرانی از بروز نقص در هارد دیسک ها فقط از ناحیه مشکلات حمل نیست زیرا هارد دیسک ها گاهی اوقات به دلیل مشکلات دیگری هم دچار نقص می شوند.

اما چاره چیست؟ درصورت بروز مشکل چه بر سر این همه اطلاعات با ارزش خواهد آمد!؟

با گسترش روزافزون بکار گیری ذخیره سازها، که از دیسک سخت (Hard disk) استفاده می کنند از یکسو و اهمیت دیتا های ذخیره شده، دانشمندان به دنبال تعریف و ایجاد روش هایی برای افزایش ایمنی اطلاعات بوده و هستند. یکی از مهمترین روش های معرفی شده استفاده از تکنیک رید که مخفف کلمات RedundantArray ofIndependentDisks به معنی مجموعه هارد دیسک های مستقل به هم پیوسته است، می باشد.

کاربرد رید (RAID) چیست؟

کاربرد اصلی رید بهینه سازی و افزایش وسرعت خواندن و نوشتن اطلاعات روی هارد دیسک و یا افزایش امنیت اطلاعات در مواقع خراب شدن یا از کار افتادن هارد دیسک است.

البته امروزه با توجه به تولید و در اختیار بودن هارد دیسک های جدید که سرعت خواندن و نوشتن اطلاعات در آنها بسیار زیاد و رو به توسعه است، عملاً کاربرد اول خیلی مد نظر نیست. اما موضوع تامین امنیت اطلاعات هر روز اهمیت بیشتری پیدا می کند ودر واقع امروزه هیچ سروری را نمی توان دید که از تکنیک "رید" استفاده نکند.

تکنولوژی RAID دارای انواع مختلفی بوده که برخی از انواع آن موجب افزایش سرعت و کاهش ریسک خطا و یا هربطور همزمان می شوند و به این ترتیب موجب افزایش کارایی مجموعه هارد ها می شوند.

افزایش سرعت

در این حالت از RAID، که تکنولوژی Data striping نامیده می شود، کنترلر رید که می تواند بصورت برد سخت افزاری یا نرم افزاریباشد، دیتا به قطعات مختلف تقسیم و به همین شکل روی هارد دیسک های مختلف ذخیره می شوند. تفاوت این حالت با بهره گیری از یک هارد دیسک تنها این است که بجای آنکه همه اطلاعات روی یک هارد نوشته یا خوانده شود هر هارد دیسک فقط بخشی اطلاعات را پذیرا خواهد بودو به این ترتیب سرعت خواندن و نوشتن به مراتب بیشتر خواهد شد.

افزایش امنیت و امکان بازیابی اطلاعات

در این حالت ازRAID که به عنوان پشتیبانی برای تضمین امنیت اطلاعات معرفی می شود، داده ها به صورت همزمان روی چندین هارد دیسک ذخیره می شود. در این صورت اگر یکی از هارد دیسک ها به هر دلیلی از مدار خارج شود و اطلاعات آن از دسترس خارج شود، می توان با کمک دیگر هارد اطلاعات را بازیابی نمود. در این تکنیک از استاندارد از Error correcting code و بیت های متوازن برای تصحیح خطای خواندن و نوشتن دیتا استفاده می کنند.

انواع روش های استاندارد رید

انواع استانداردهای رید به 7 روش زیر پیاده سازی می شوند:

RAID0

روش RAID0 که به نام striping نیز شناخته می شود، روشی است که فقط در افزایش سرعت خواندن و نوشتن داده ها روی هارد دیسک کاربرد دارد و همانطور که گفته شد هنگام نوشتن ابتدا داده ها به قسمت های مختلف تقسیم شده و سپس هر کدام روی یک هارد دیسک ذخیره می شود و موقع خواندن عملی عکس این انجام می شود. در این حالت از رید سرعت نوشتن و خواندن دیتا n برابر سرعت هارد دیسک ها خواهد بود وهیچ تکنولوژی بازیابی و تصحیح خطا در رید صفر استفاده نمی شود و در واقع احتمال آسیب پذیری دیتای کل بیشتر از حالت استفاده از یک هارد و برابر مجموع احتمال کل هارد دیسک ها خواهد بود!

سیستم هایی که به این نوع از رید مجهز باشند، برای اطلاعات حساس به هیچ وجه مناسب نیستند و فقط در کامپیوترهایی که سرعت خواندن و نوشتن داده در آنها مهم است می توانند مطلوب و بسیار پرکاربرد باشند.

حداقل تعداد هارد دیسک لازم 2 دستگاه بوده و به هر حال تعداد آنها باید زوج باشد.

RAID1

روش RAID1 یا همان آینه (Mirror) روشی است که هر دیتا همزمان روی دو هارد دیسک نوشته می شود. به دیگر سخن اطلاعات همیشه در حال بک آپ یا همان کپی برداری است. در این حالت سرعت خواندن نوشتن دچار کاهش یا افزایش نشده ولی در صورت خراب شدن یکی از هارد دیسک ها، براحتی می توان همه اطلاعات را از هارد دیگر بازخوانی نمود.

در این حالت سرعت خواندن یا نوشتن اطلاعات مساوی با سرعت هارد کندتر و ظرفیت مجموع برابر با یکی از هارد دیسک هاست.

در واقع هر جا که اطلاعات مهم باشد، Raid1 حداقل رید قابل استفاده است. تعداد هارد دیسک لازم حداقل 2 دستگاه بوده و به هر حال تعداد آنها باید زوج باشد.

RAID2, 3 &4

روش های 4 و 2،3رید دارای کاربردهای بسیار نادر و بعضاً نایاب هستند و در این مقاله بدلیل اختصار و جلوگیری از پیچیدگی بحث از توضیح آن صرف نظر می شود.

RAID5

این روش که بلافصله پس از رید های 4 و 3، 2 معرفی شد، از پر کاربرد ترین انواع رید بوده و با توجه به امنیت بالای نگهداری اطلاعات در این روش بسیار محبوب می باشد.

حداقل تعداد هارد دیسک لازم برای این روش 3 دستکاه و حداکثر آن به کنترلر رید سرور یا رکوردر بستگی دارد. همچنین مثل دیگر روش های رید بهتر است هاردهای مورد استفاده دارای مشخصات فنی و ظرفیت یکسان باشند.

در این روش در صورتی که یک هارد به هر دلیل نرم افزاری یا سخت افزاری از مدار خارج شود، براحتی می توان از دیگر هارد ها اطلاعات را بازیابی نمود. البته قویاً توصیه می شود قبل از هر کاری ابتدا هارد دیسک معیوب را یا یک دستگاه هارد جدید با مشخصات مشابه جایگزین نمائید. زیرا با توجه به زمان لازم برای هماهنگ شدن (synchronization) هارد جدید با هارد های قبلی که بسته به ظرفیت هارد و اطلاعات موجود روی دیگر هارد دیسک ممکن از از چندین ساعت تا چند روز متفاوت باشد، سیستم بسیار آسیب پذیر است! و چنانچه در همین مدت یک هارد دیگر از مدار خارج شود یا اصطلاحاً فیل (Fail) دهد، امکان بازیابی اطلاعات بسیار کم خواهد بود.

همانطور که در شکل مشخص شده است، بیت های توازن که در صورت خرابی یک هارد دیسک برای بازیابی اطلاعات استفاده می شوند، روی هارد های مختلف ذخیره می شود.

مجموع ظرفیت قابل استفاده در رید 5 مساوی است با حاصل ضرب ظرفیت کوچک ترین آنها (اگر از هاردهای متفاوت استفاده شده باشد، که توصیه نمی شود) در تعداد هارد دیسک ها منهای یک. به عنوان مثال اگر 4 دستگاه هارد 3 ترابایت برای ساختن (Build) رید استفاده شده باشد آنگاه مجموع ظرفیت قابل استفاده 9 ترابایت خواهد بود.

RAID6

در واقع Raid6 نسخه توسعه یافته رید 5 است و تفاوت اصلی آن این است که در این حالت در آن واحد حتی اگر 2 دستگاه هارد دیسک فیل (Fail) دهند هم، اطلاعات قابل بازیابی خواهد بود. همانطور که مشاهده می شود امنیت بازیابی اطلاعات در این حالت بسیار زیاد است. نکته مهم این است که در این حالت سرعت خواندن و نوشتن اطلاعات اندکی کمتر از رید 5 است اما امنیت اطلاعات خیلی بیشتر است.

علت این مطلب هم وجود یک دستگاه هارد بیشتر برای ذخیره شاخص های بازیابی اطلاعات بوده که در شکل با حرف q مشخص شده است.

حداقل تعداد هارد دیسک لازم برای رید6، چهار دستگاه و حداکثر آن مثل دیگر حالات رید، به کنترلر رید سرور یا رکوردر بستگی دارد. در این روش هم توصیه می شود از هاردهای دارای مشخصات فنی و ظرفیت یکسان استفاده شود.

مجموع ظرفیت قابل استفاده در ذخیره اطلاعات یا تصاویر در رید 6 مساوی است با حاصل ضرب ظرفیت کوچک ترین آنها (اگر از هاردهای متفاوت استفاده شده باشد، که توصیه نمی شود) در تعداد هارد دیسک ها منهای دو. یعنی اگر5 دستگاه هارد 4 ترابایت برای ساختن (Build) رید استفاده شده باشد آنگاه مجموع ظرفیت قابل استفاده 12 ترابایت خواهد بود. یعنی 8 ترابایت کمتر از مجموع ظرفیت هارد دیسک ها!

انواع روش های غیر استاندارد Raid

غیر از روش های استاندارد که در بالا توضیح داده شد، انواع روش های دیگری هم که در واقع با ترکیب روش های استاندارد بوجود می آیند نیز معمول می باشد. مثل رید 01 یا رید 10، که هر دو از ترکیب رید 0 و رید 1 حاصل می شود و منافع هر دو را با هم دارد یعنی هم باعث افزایش سرعت خواندن و نوشتن اطلاعات می شود و هم امنیت را 2 برابر می کند. با این تفاوت که در یکی ابتدا داده ها mirror می شوند و بعد تکه تکه شده و در دیگری ابتدا تکه تکه شده و بعد بطور همزمان در دو جا کپی می شوند.

Raid 50

رید 50 از ترکیب رید 0 و رید 5 حاصل می شود، ابتدا دیتا تقسیم شده (رید0) و سپس با تکنیک رید 5 برای افزایش امنیت در بازیابی هر قسمت بطور جداگانه در هارد دیسک های مختلف ذخیره می شود.

Raid 60

رید 60 هم از ترکیب رید 0 و رید 6 بوجود آمده و داده ها ابتدا با روش رید0 تقسیم شده و سپس با روش رید 6 برای افزایش امنیت در بازیابی هر قسمت بطور جداگانه در هارد دیسک های مختلف ذخیره می شود.

نظر خود را ارسال کنید