Raid چیست؟

<!-- /* Style Definitions */ p.MsoNormal, li.MsoNormal, div.MsoNormal {mso-style-parent:""; margin:0cm; margin-bottom:.0001pt; text-align:right; mso-pagination:widow-orphan; direction:rtl; unicode-bidi:embed; font-size:12.0pt; font-family:"Times New Roman"; mso-fareast-font-family:"Times New Roman"; mso-bidi-language:AR-SA;} @page Section1 {size:612.0pt 792.0pt; margin:72.0pt 90.0pt 72.0pt 90.0pt; mso-header-margin:36.0pt; mso-footer-margin:36.0pt; mso-paper-source:0;} div.Section1 {page:Section1;} -->

 

Raidچیست؟
گذرگاه
IDE در طبقه بندی گذرگاههای سیستم ، جزء گذرگاههای خارجی محسوب می شود و در سیستم از آن به منظور ارتباط قطعاتی مانند Rewriter ، CD-ROM ، HDD و ... استفاده می شود . در سیستمهای امروزی به طور معمول دو کانکتور IDE برای برقراری ارتباط بین 4 وسیله جانبی وجود دارد ولی در پاره ای سیستم ها تعداد این کانکتورها 4 مورد می باشد ، دو کانکتور به عنوان IDE ، و دو کانکتور اضافی برای استفاده تحت عنوان RAID یا ATA 133,ATA 100 .

همانطور که می دانیم با استفاده از کانکتورهای
IDE ی موجود روی مادر برد امکان استفاده از حداکثر دو دستگاه بر روی هر کانکتور وجود دارد .RAID تکنولوژی است که امکاناتی نظیر افزایش سرعت , Back up گیری همزمان روی یک یا چند درایو و … در اختیار کاربر قرار می دهد . برای هر کدام از آرایشهای ممکن هنگام استفاده از دو یا چند هاردیسک , نسخه های متفاوت RAID مطرح می شود به عنوان مثال : RAID1 , RAID0 و….
در این مقاله سعی داریم که به نسخه های متفاوت
RAID نگاهی نزدیکتر و دقیق تر بیا ندازیم
RAID0 : ذخیره سازی روی چند دیسک بدون کنترل خطا
مزایا و مشخصات

- داده ها به بلوکهایی تبدیل می شوند و هر بلوک در هارد دیسک مجزا ذخیره می شود.
- باعث بالا رفتن کارایی سیستم
I/O می گردد چرا که بار ترافیکی نقل و انتقالات بین چندین کانال مجزا تقسیم می شود.
- بالارفتن کارایی بدلیل وجود کنترلرهای مختلفی که عمل کنترل ترافیک را به عهده می گیرند (افزایش سرعت)
- طراحی بسیار ساده ( زیرا مدار محاسبه
Parity وجود ندارد )
- عدم پرداختن به محاسبات مربوطه به
Parity وکنترل خطا (افزایش سرعت به دلیل عدم پرداختن به محاسبات مربوط به Parity )

معایب:
- عدم استفاده از
Parity .(هیچ گونه کد تشخیص و تصحیح خطا در این نوع RAID وجود ندارد ).
- از کار افتادن یک درایو باعث از دست رفتن کلیه اطلاعات خواهد شد.
- عدم کارایی در محیطهای حساس به حفظ داده ها

موارد استفاده:
- میکس و پردازش تصاویر ویدیویی (میکس و مونتاژ ).
- واژه پردازی (نرم افزارهای تایپ و... )
- کارهایی که نیاز به سرعت بالا دارد.
Backup : RAID1 گیری همزمان داده ها به منظور Mirroring و Duplexing

Mirroning : کپی برداری هم زمان روی دو درایو
Duplexing : زمانی است که یکی از درایوها دچار مشکل شود و درایو سالمی را جایگزین نماییم سپس داده ها را روی درایو سالم کپی کنیم .

مزایا و مشخصات

هنگام سیکل نوشتن , گویی اطلاعات روی یک دیسک نوشته می شود (در صورتیکه عملأ بر روی
دو دیسک نوشته می شود . مانند
RAID0 ) ولی عمل خواندن , ازهر دودیسک انجام می شود ( کاهش ترافیک گذرگاه - نوشتن بر روی هر دو دیسک ولی خواندن مجزا )
- قابلیت برگرداندن %100 داده ها هنگام بروز مشکل برای یک دیسک .
- در نرخ انتقالات داده تغییر محسوسی نداریم. (یعنی وجود دو دیسک تفاوتی با یک دیسک ندارد ) .
- در شرایط خاص
RAID1, توانایی تحمل خرابی بیش از یک دیسک را نیز دارد .
- ساده ترین طراحی در تکنولوژی
RAID (مدار مربوط به Parity وجود ندارد )

معایب :

- بیشترین تعداد هارد دیسک در میان انواع
RAID (بسته به انتخاب User )
- هزینه بالا

RAID2 : دارای خاصیت ECC با استفاده از کد همینگ

مزایا و مشخصات :

- تصحیح خطای بسیار سریع
- مناسب برای انتقال اطلاعات

معایب :

- طراحی بسیار یچیده که با صدمه دیدن یک دیسک دچار مشکل می شود .
- نامناسب در دید تجاری (تعداد زیاد درایوها )

کد همینگ :

یکی از روشهای محاسبه و کنترل خطا در سیستمهای دیجیتال می باشد . انواع روشها برای کنترل ترافیک داده های دیجیتال وجود دارد به عنوان مثال
Parity haming code ,… که مجموعه این روشها را ECC می نامند . (Error Checking and Correcting)


RAID3 : انتقال موازی با استفاده از خاصیت Parity
مزایا و مشخصات :
سیکل خواندن و نوشتن بسیار سریع .


معایب :
- طراحی بسیار پیچیده که با صدمه دیدن یک دیسک مجموعه دچار مشکل می شود .

کاربرد :
- میکس و مونتاژ تصویر
- ویرایش تصویر مانند
RAID0

RAID4 : دیسک های داده مجزا دیسک مربوط به Parity مشترک

مزایا و مشخصات :
- سیکل خواندن بسیار سریع ( ترافیک کمتر در گذرگاه)

معایب :
- پیچیدگی بسیار بالا در طراحی مدار کنترلی مشکل در برگرداندن داده ها هنگام بروز اشکال در یک دیسک ( چرا که داده ها روی دیسکها توزیع شده است )

RAID5 : دیسک های داده مجزا و Parity توزیع شده در دیسکهای Data

مزایا و مشخصات :

- در این نوع به حداقل 3 درایو دیسک سخت نیاز داریم .
- تک تک بلوک های داده روی دیسک ها نوشته می شوند و
Parity مربوط به هر بلوک نیز داخل هارد مربوط ذخیره می گردد.
- سیکل خواندن بسیار سریع (ترافیک کمتر در گذرگاه )
- سیکل نوشتن متوسط (محاسبات مربوط به
Parity )
- قابلیت و اطمینان بالا (وجود
ECC )

معایب :
- خرابی در یک دیسکدر خروجی تاثیر ندارد.
- طراحی پیچیده مدار کنترلی
- مشکل دربرگرداندن داده ها هنگام بروز اشکال

کاربرد :
- درسیستمهای Server و بانکهای اطلاعاتی ISPها

RAID6 : دیسکهای داده هامجزا با دو Parity توزیع شده مجزا

مزایا و مشخصات :

- RAID6 در واقع نسخه پیشرفته RAID5 می باشد که تصحیح و کنترل خطارا بهبود می بخشد . این ویرایش RAID اطمینان و توانایی بالا در زمینه data storage فراهم می کند .
- بهترین انتخاب برای کاربردهای بحرانی و حساس

معایب :

- طراحی مدار کنترلی بسیار پیشرفته و پیچیده .
- سیکل نوشتن بسیار کند ( دوبار محاسبه مربوط به Parity )
- نیازبه N+2 درایو دیسک سخت . بدلیل دارا بودن حالت Parity دو بعدی . ( N تعداد دیسکهایسخت در حالت معمولی )
- ادغام اطمینان بالا با قابلیت بالا
RAID7 : نقل وانتقال بهینه شده غیر همزمان به منظوردستیابی به نرخ انتقال بسیارسریع

مزایا و مشخصات :

- نقل و انتقال غیر همزمان ودارای کنترلگرهای مستقل.
- درایو مجزا برای ذخیره کردن اطلاعات مربوطبهParity
- برخورداری از سیستم Open System و استفاده از گذرگاهSCSI
- گذرگاه Cache داخلی با سرعت بالا (X-bus )
- دیسک های خواندن ونوشتن از امکان Choching استفاده میکنند.
- تکنولوژی مدار تولید Parity تاحدودی با سایر انواع Raid تفاوت دارد .
-امکان Hot Swaping

Open system :

به سیستمی اطلاق می شود که قابلیت سازگاری با سخت افزارها و نرمافزارهای مختلف را داشته باشد و امکان کارکردن در سیستمهای مختلف را به راحتی داشتهباشد .

RAID10 : این Raid حداقل به 4 دستگاه هاردیسک نیازدارد

مزایا و مشخصات :

- عمل تکه تکه کردنبلوکهای داده همانند Raid1 انجام می پذیرد .
- تصحیح و کنترل خطا نیز مانند Raid2 می باشد .
- نرخ انتقال بالا
- در شرایط معین , امکان تحملخرابی چند دیسک در این نوع RAID وجود دارد .

معایب :
- بسیار گران قیمت
- منبع تغذیه حتمأ باید متصل به ups باشد .
- جابجایی درایوها باید به صورت موازی انجام گیرد .
- سیستمهای Server وبانکهای اطلاعاتی .

RAID53 : نرخ انتقال بالا همراه با قابلیت انتقالمناسب

مشخصات و مزایا :

-این آرایه RAID حداقلبه 5 دستگاه دیسک سخت نیاز دارد .
- RAID53 در واقع باید RAID03 نلمیده شودزیرا عمل Striping آن همانند RAID0 بوده و Segment بندی آن نیز مانند RAID3 میباشد.
- تحمل خطای آن مانند RAID3 می باشد.
- نسبت به RAID3 داراینرخ انتقال بسیار بهتری می باشد.

معایب :

- قیمت بالا
- همه دیسک ها باید با همدیگر سنکرون شوند که انتخاب نوع و مدل درایو رامحدود می سازد .
- Stripe کردن در سطح بایتها نهایتأ در محاسبه ظرفیت فرمتشده تأثیر منفی می گذارد .
RAID 0+1 : نرخ انتقال داده بهینه

مزایا و مشخصات :

- حداقل به 4 دستگاه هاردیسک نیازدارد .
- RAID 0+1 به عنوان آرایه آینه ای نیز معروف است با این تفاوت کهقطعات داده ها یا Segment ها طبق استراتژی RAID0 ایجاد شده اند .
- تحملخطای این نوع آرایه مانند RAID5 می باشد .
- نرخ انتقال بالا .
- بهترین انتخاب برای سیستمهایی که به کارایی بالا بدون توجه به حداکثر اطمینان نیازداشته باشند .

معایب :
- RAID 0+1 نباید با RAID10 اشتباه گرفته شود . کوچکترین مشکل در عملکرد یک درایو , آرایه را به مدل RAID0 تبدیل خواهد کرد .
- قیمت بسیار بالا
- جابجایی درایوها باید بهصورت موازی انجام گیرد .

کاربرد :
- پردازشهای تصویری و fileserever های عمومی .

نتیجه گیری :

همانطور که مشخص شد ، استفاده ازRAID برای مقاصد معین میباشد و در کاربردهای عادی و روزمره کارایی چشمگیری را به سیستم PC اضافه نمی کند . به عنوان مثال امکان استفاده از CD-ROM و Rewriter روی این کانکتورها وجود ندارد .بنابراین هنگام استفاده از RAID ابتدا هدف و مورد استفاده خود را مشخص کنید سپس RAID مناسب را انتخاب نمایید

/ 0 نظر / 17 بازدید