آشنائی با RAID، انوع آن و کاربردها-2

۲۶ بهمن ۱۳۸۷

آشنائی با RAID، انوع آن و کاربردها-2

RAID 1
به اين سطح ،‌mirroring نيز گفته مي‏شود. و اساساً يك تركيب از دو هارد ديسك است كه اطلاعات يكي از اين دو ،‌عيناً روي ديگري كپي مي‏شود و در كامپيوتر به صورت يك درايو نمايش داده‏مي‏شود.تحمل خطا در RAID 1 وجود دارد.چراكه اگر يكي از ديسك‏ها از كار بيفتد آرايه مي‏تواند همچنان به فعاليت خود ادامه دهد. به دليل اين‏كه هم‏زمان از دو هارد ديسك استفاده مي‏شود ،‌ زمان خواندن سريعتر مي‏شود.روشي كه در اين‏جا براي خواندن داده‏ها به‏كارگرفته مي‏شود ، زمان‏بندي Round-robin ( روح سرگردان ! )‌نام دارد. كه سرور براي خواندن داده‏ها مرتباً از يك هارد به هارد ديگر مي‏رود و عملاً زمان را بين دو هارد ديسك تقسيم مي‏كند.سرعت خواندن در اين جا دوبرابر سرعت خواندن از يك درايومنفرد فاقد‌mirroring است. با اين حال در موقع نوشتن ، داده‏ها بايد روي دو هارد ديسك نوشته‏شوند. و عملاً مي‏بينيم كه در مدت زمان نوشتن تغييري حاصل نخواهدشد.نسبت به ساير انواع آرايه‏هاي افزايشي ،‌اين سطح بهترين كارآيي را دارد. ولي از لحاظ رتبه در هنگام ازكارافتادن درايو ،‌نسبت به RAID 5 كارآيي كمتري دارد.بزرگترين عيب اين سطح ،‌هزينه‏اي است كه براي درايوهاي اضافي آن پرداخت مي‏شود. به هر حال هيچ‏چيز ارزان به دست نمي‏آيد و براي داشتن يك سيستم امن و كارآ بايد هزينه‏هاي زيادي پرداخت چراكه اگر سيستم ازكار بيفتد يا حتي براي ساعاتي متوقف شود ، هيچ هزينه‏اي نمي‏تواند جايگزين داده‏ها و اطلاعات باارزش ازدست رفته ما باشد.
Duplexing :
در بيشتر متونِ منبع در مورد آرايه‏هاي ديسك (RAID ) در ادامه‏ي مبحث RAID 1 به موضوعي اشاره‏شده كه به آن Duplexing گفته مي‏شود. اما Duplexing چيست؟اساساً Duplexing در مواقعي مورد بررسي قرار خواهد گرفت كه ما خواسته‏باشيم RAID را به صورت نرم‏افزاري اجراكنيم . مثلاً بوسيله‏ي سيستم عامل ويندوز 2000 يا XP .( در فصل‏هاي بعدي توضيحات كامل‏تري از RAID نرم‏افزاري و سخت‏افزاري خواهيم آورد‌)در روش استفاده هارد ديسک ها با استفاده از کنترلرهای يکسان مشكل اين است كه يك كنترلر هم درايو اصلي و هم درايو آيينه‏اي را كنترل مي‏كند. اگر كنترل كننده ديسك از كار بيفتد هر دو درايو غير قابل دسترسي مي‏شوند . تكنيكي كه براي جلوگيري از اين مشكل پيشنهاد مي‏شود Duplexing است. يعني اين‏كه براي هر ديسك يك كنترلر جداگانه استفاده كنيم.

RAID 2
در RAID 2 نيز از روش Striping استفاده مي‏شود و داده‏ها به صورت نوارهاي سكتوري ذخيره مي‏شوند . و بعضي از درايوهاي آرايه براي اطلاعات ECC در نظرگرفته مي‏شوند.با وجود اين‏كه اين سطح به‏ندرت در كاربردهاي تجاري استفاده شده‏است ولي بيان‏گر مفهوم ديگري از تضمين داده‏ها ست. هر بيت داده كه روي هارد ديسك‏ها نوشته‏مي‏شود ، كد تصحيح خطا يا ECC مربوط به خود را دارد. اين كدها روي درايوهاي جداگانه ذخيره مي‏شوند و به منظور حفاظت از يكپارچگي و سلامت داده‏ها مورد استفاده قرار مي‏گيرند.ECC ارزش‏هاي عددي داده‏هاي ذخيره‏شده بر روي بلوك‏هاي مشخص در درايو مجازي را با استفاده از فرمولي به نام check-sum ( جمع كنترلي ) جدول بندي مي‏كند. سپس در صورت نياز ،‌ جمع كنترلي براي تاييد سلامت داده‏ها به انتهاي بلوك داده الحاق مي‏شود.هنگامي كه داده‏ها مجدداً خوانده مي‏شوند ، جدول بندي ECCمجدداً محاسبه مي‏شود . سپس جمع كنترلي هر بلوك داده‏ي خاص ،‌خوانده شده و با آخرين جدول بندي مقايسه مي‏شود. چنانچه اعداد همانند باشند داده‏ها بدون نقص هستند ، اما اگر تناقضي وجود داشته‏باشد ، داده‏ها ي از دست رفته با استفاده از اولين جمع كنترلي (يا جمع كنترلي قبلي )‌به عنوان يك نقطه‏ي مرجع ،‌قابل محاسبه‏ي مجدد هستند.از اين سطح به ندرت استفاده مي‏شود. به دليل اين‏كه تمام هارد ديسك‏ها امروزه اطلاعات ECC را در هر سكتور جاسازي مي‏كنند ،‌ RAID 2مزيت قابل توجهي نسبت به ساير نمونه‏هاي RAID ندارد . (‌ ضمناً كنترلرهاي Adaptec اين سطح را پشتيباني نمي‏كنند)


RAID 3
امروزه ،‌بسيار كم مورد استفاده قرار مي‏گيرد. RAID 3خيلي شبيه RAID 2 مي‏باشد . و اطلاعات را به صورت سكتوري روي گروهي از درايوها stripe مي‏كند. تفاوت آن اين‏است كه يك درايو جداگانه براي ذخيره‏ي داده‏هاي پريتي درنظر مي‏گيرد. RAID 3 بر داده‏هاي ECC جاسازي شده در هر سكتور براي رديابي اشكالات ، تكيه دارد. اگر درايوي از كار افتاد ، به‏وسيله‏ي XOR كردن اطلاعات موجود روي ساير درايوها ،‌عمليات بازيابي را انجام مي‏دهد.
اين سطح در واقع انطباقي از RAID 0 است كه مقداري از طرفيت هر يك از درايوها را قرباني مي‏كند اما به سطح بالايي از سلامت اطلاعات و تحمل خطا دست‏يابد.در اين حالت ، بلوك‏هاي داده به نوارهايي تقسيم شده و بر روي تمام درايوهاي درون آرايه به جز يكي از آن‏ها نوشته مي‏شوند. اطلاعات موازنه‏ي نوار كه براي بررسي سلامت داده در تمام درايوهاي درون زيرسيستم مورد استفاده قرار مي‏گيرند د رهنگام نوشتن داده‏ها ، ايجاد شده و بر روي ديسك پريتي ،‌نوشته مي‏شوند. درايو موازنه نيز به نوارهايي تقسيم شده‏است و هر يك از اين نوارها در درايو موازنه براي نگهداري اطلاعات پريتي مربوط به نوارهاي داده‏ي متناظر آن كه در سراسر آرايه گسترده شده ، مورد استفاده قرار مي‏گيرد. اطلاعات موازنه هنگام خواندن داده‏ها بازبيني مي‏شود.اين شيوه با خواندن يا نوشتن داده‏ها بر روي تمام درايوها به طور هم‏زمان يا به صورت موازي توانايي انتقال داده بسيار بالايي را در اختيار قرار مي‏دهد ولي در عين حال مزيت بازسازي داده در صورت از كارافتادن يكي از درايوها و حفظ سلامتي داده‏ها براي سيستم را نيز از دست نمي‏دهد.ركوردهايي كه در تمام درايوها گسترده شده‏اند ، نرخ انتقال را در ديسك بهينه مي‏كنند.به دليل اينكه هر درخواست I/O به چندين درايو از آرايه دسترسي دارد. در اين سطح RAID در يك زمان فقط به يك درخواست پاسخ داده مي‏شود. و براي محيط‏هاي تك كاربره ، تك كاره با ركوردهاي طولاني ،‌ بهترين كارآيي را دارد. درايوهاي spindle همگام شده (؟) براي پرهيز از پايين آمدن كارآيي در مقابل كار با ركوردهاي كوچك به RAID 3 نيازدارند. ( به دليل اين‏كه RAID 5 با نوارهاي كوچك مي‏تواند همان كارآيي RAID 3 را داشته‏باشد،‌ (كنترلرهاي Adaptec اين نمونه را نيز پشتيباني نمي‏كنند)

RAID 4
RAID 4
با RAID 3 يكسان است . به جز اين‏كه از نوارهاي بزرگ‏تري استفاده‏ مي‏كند.به همين دليل ركوردها از هر درايو جداگانه مي‏توانند خوانده‏شوند(‌البته به جز درايو پريتي). اين عمل اين امكان را مي‏دهد تا عمليات خواندن به اشتراك گذاشته‏شود. در هنگام نوشتن ،‌عمليات آهسته مي‏شود جون پس از ذخيره شدن داده‏ها بر روي يك ديسك ،‌بايد اطلاعات پريتي نيز در درايو مربوط به پريتي نوشته شوند. به هرحال با هر بار عمل نوشتن بايد پريتي به روزآوري شود و لذا درايوها در موقع نوشتن نمي‏توانند مشتركاً استفاده شوند. اين ساختار مزيت ويژه‏اي نسبت به ساير حالات ندارد و كنترلرهاي Adaptec اين نمونه را پشتيباني نمي‏كنند.در يك جمله مي‏توان گفت كه استفاده از نوارهاي بزرگ‏تر ( معمولاً دو بلوك ) در RAID 4 به نرم‏افزار مديريت RAID امكان مي‏دهد تا با استقلال بيشتري نسبت به RAID 3 به اداره‏ي ديسك‏ها بپردازد.

RAID 5
اساساً RAID 5 شبيه RAID 1 است . با اين تفاوت كه RAID 5 براي هر نوار از داده‏ها يك پريتي ذخيره مي‏كند. اما در مقايسه با RAID 1 عمليات نوشتن آهسته‏تر است. زيرا يك زمان اضافي براي نوشتن اطلاعات پريتي نياز است.در موقع نوشتن اطلاعات RAID 5 تقريباً 60 درصد آهسته‏تر از RAID 1 عمل مي‏كند. عمليات خواندن هم هيچ تغييري پيدا نمي‏كند.براي رسيدن به بهترين كارآيي ، RAID 5 بايد يك فضاي ذخيره‏سازي داشته باشد برابر با حاصل جمع فضاي تمامي هارد ديسك‏ها منهاي 1.بعضي مواقع به اين سطح از RAID ،‌آرايه با پريتي چرخشي ” نيز گفته‏مي‏شود. چرا كه مانند RAID 4 پريتي‏ها را در يك درايو جداگانه جمع نمي‏كند و اين اطلاعات را در تمام آرايه و بر تمام درايوها توزيع مي‏كند.هيچ درايو منحصر بفردي براي ذخيره‏ي اطلاعات پريتي وجود ندارد. تمام درايوها شامل داده هستند و عمليت خواندن مي‏تواند از تمام درايوها به صورت مشترك انجام شود. براي نوشتن اطلاعات نيز به يك درايو داده و نيز يك درايو ديگر براي ذخيره‏ي اطلاعات پريتي نياز داريم. با توجه به اين‏كه ،‌پريتي ركوردهاي مختلف روي درايوهاي ديگر قرارمي‏گيرد ،‌عمليا ت نوشتن معمولاً مي‏تواند به اشتراك گذاشته شود.بيشترين استفاده از RAID 5 در سرورها و شبكه‏هاي محلي مي‏باشد ، ‌جايي كه فضاي ذخيره‏سازي و تحمل خطا بسيار اهميت دارد. در اين روش نيازي به وجود درايو آيينه وجود ندارد . زيرا اگر يكي از ديسك‏هاي اصلي از كار بيفتد ، سرور اطلاعات از دست رفته از نوارهاي پريتي ذهيره شده روي ديگر درايوها بازسازي مي‏كند. براي اجراي RAID 5 ،‌حداقل به سه هارد ديسك نياز داريم.

RAID
سخت افزاري يا نرم افزاري ؟ كدام يك بهتر است؟
بستگي دارد به هدف و ميزان هزينه شما و انتظاراتي كه شما داريد. RAID نرم افزاري از طريق يك سيستم عامل تنظيم مي شود و به طور ذاتي كارايي كمتري نسبت به كنترلرهاي سخت افزاري RAID دارد. اين به علت فقدان سخت افزار اختصاصي براي مديريت آرايه هاي RAID است. اما بايد گفت كه تنظيم آن، دست كم موقع استفاده از Windows XP Professional، نسبت به سيستم هاي مبتني بر سخت افزار ساده تر و انعطاف پذير تر است.دومين عامل در زمينه بررسي و انتخاب نوع RAID، اين است كه آيا شما مي خواهيد سيستم عامل تان قسمتي از آرايه باشد يا خير؟ بزرگترين محدوديت در انجام RAID در ويندوز XP اين است كه سيستم عامل بايد قبل از ايجاد آرايه RAID نصب شود. به اين معنا كه اگر شما بخواهيد ديسك سيستم عامل خود را Strip كنيد، براي افزايش سرعت Loading راهي جز رفتن به سمت كنترلرهاي RAID سخت افزاري نداريد.بنابراين اگر بدون ايجاد درايوهاي Strip شده ، مي خواهيد حداكثر استفاده را ببريد يا اگر براي Backup هاي خود نياز داريد كه از RAID استفاده نماييد از مادربردي استفاده كنيد كه كنترلر RAID را به صورت Onboard در خود دارد و يا اينكه از يك كارت كنترلر PCI استفاده كنيد. اما اگر مي خواهيد سرعت درايوهاي Stripped را امتحان كنيد به سراغ RAID نرم افزاري برويد كه همان طور كه گفتيم در ويندوز XP, 2000 اين امکان فراهم شده است و ضمناً آسانتر و ارزانتر نيز مي باشد.
این خبر برگرفته از سایت http://www.iritn.com می باشد.


 
جستجو
Breitling Watches
Indiana University Online Degrees Buy Tramadol