آشنائی با انواع RAID و نحوه انتخاب درست آن‌ها

دوستان در مقالات قبلی تلاش کردیم درباره قطعات ذخیره سازی در سرورهای اچ پی اطلاعات مفیدی را برای شما منتقل کنیم و انواع درایوهای ذخیره‌سازی و دسته بندی و نقاط قوط و ضعف هر کدام تشریح شد و مفهوم RAID هم چندین بار توضیح داده شده اما یکی از مواردی که مدیران IT را همیشه درباره انتخاب آن شاید دچار مشکل شوند انتخاب RAID مناسب جهت گروه بندی درایوهای ذخیره‌سازی سرور یا دستگاه ذخیره‌سازشان می‌باشد.

حالا چرا باید روی سرورها از RAID استفاده شود ؟ اول بیائیم به سناریویی فکر کنیم که RAID وجود ندارد. چند تا سوال از خودمان می‌پرسیم :

1. سرور من دارای یک هارد می‌باشد، تعداد کاربران برای این سرور ۲۰۰ نفر هستند، آیا تک هارد پاسخگوی درخواست این تعداد کاربر می‌باشد؟

2. ظرفیت هارد سرور اچ پی من در حال پرشدن است و یا اینکه بالاترین ظرفیت هارد موجود در بازار اگر ۲۰TB می‌باشد، اطلاعات من بیشتر از آن شد ، چه کار باید انجام دهم ؟

3. اگر هارد روی سرور بسوزد یا خراب شود تکلیف اطلاعات چه می‌شود؟

این ۳ تا سوال مهم قطعا برای همه سازمان‌ها مهم می‌باشد برای حل مشکل بهبود عملکرد، افزایش ظرفیت ذخیره‌سازی و همچنین اهمیت سخت افزاری اطلاعات مفهومی بنام RAID بوجود آمد.

RAIDبندی یا گروهی از دیسک‌ها در کنار هم کمک می‌کند به یک یا دو یا هر سه مورد فوق بتوانیم دسترسی داشته باشیم. با وجود RAID می‌توان از ظرفیت چند دیسک بطور همزمان استفاده کرد، عملکرد خواندن و نوشتن را بواسطه داشتن گروهی از دیسک‌ها بهبود داد و همچنین با استفاده از مکانیزم‌های پیش‌بینی شده امنیت اطلاعات را نسبتاً تضمین کرد. (مثلاً در RAID5 با خراب شدن یک دیسک اطلاعات کل RAID خراب نمی‌شود.)

در اینجا انواع RAIDها معرفی می‌شوند و نقاط قوت و ضعف هر کدام تشریح خواهد شد. پر استفاده‌ترین RAIDها موارد ذیل می‌باشند

RAID0

• حداقل به یک دیسک نیاز می‌باشد

• حداکثر دیسک پشتیبانی شده به برند و کنترلر سرور مرتبط می‌شود

• ظرفیت همه دیسک‌های شرکت کننده در RAID0 استفاده می‌شود و مجموع کل ظرفیت‌ هاردها قابل استفاده می‌باشد ( به عنوان مثال اگر سه عدد هارد ۱TB داشته باشیم و RAID0 را استفاده کنیم مجموعاً به فضای ۳TB دسترسی خواهیم داشت.

• موقع نوشتن اطلاعات، دیتای مورد نظر تقسیم می‌شود بین همه هاردهای شرکت کننده و همین مکانیزم باعث نقاط قوت و ضعف زیر می‌شود

  • با خراب شدن اولین درایو کل اطلاعات از بین خواهد رفت

  • بهترین عملکرد Write را تقریباً در بین همۀ RAIDهای دیگر دارد.

  • امکان تعریف درایو یدک یا Spare برای این نوع RAID وجود ندارد

در کل باید بگوییم اگر موارد ذیل برای سازمان‌ در اولویت است از RAID0 استفاده کنیم.

• نهایت ظرفیت کل درایوهای ذخیره‌سازی مورد نیاز می‌باشد

• امنیت اطلاعات برروی سرور در اولویت نیست

• بهترین عملکرد نوشتن در اولویت می‌باشد.

RAID1

• حداقل ۲ عدد دیسک یا SSD مورد نیاز می‌باشد

• حداکثر ۲ و ۳ عدد دیسک بسته به دستگاه، برند و محدودیت کنترلر می‌توان استفاده کرد

• اطلاعات بصورت تکراری و آینه‌ای در همه دیسک‌های شرکت کننده نوشته می‌شود. (به عنوان مثال اگر ۲ عدد دیسک ۱ترابایت با هم RAID1 یا Mirror شوند کلاً یک ترابایت فضا در اختیار خواهید داشت.)

• هر چند تا هارد را RAID1 نمائید به عنوان مثال ۲ عدد هارد ۱ ترابایت، تعداد خرابی دیسک‌ها هر چند تا باشد ، حتی یک دیسک سالم داشته باشیم ، اطلاعات در دسترس خواهد بود فرق نمی‌کند دیسک اول خراب شود یا دوم

• بخاطر تحمل خرابی می‌توان دیسک یدکی یا Spare برای این نوع RAID تعریف کرد.

سازمان‌هایی که سرعت نوشتن کم، خواندن متوسط با تعداد دیسک کمتر و داشتن امنیت نسبی در اولویتشان باشد RAID1 یکی از انتخاب‌ها می‌باشد.

• از RAID1 اصولاً جهت نصب OS یا Boot Device استفاده می‌شود.

RAID10

• حداقل ۴ عدد دیسک یا SSD مورد نیاز است

• حداکثر تعداد دیسک وابسته به دستگاه، برند و مدل کنترلر می‌باشد

• تعداد دیسک‌ها باید زوج باشد.

دیسک‌ها ۲ تا ۲تا RAID1 می‌شوند و مجموعاً با هم RAID0 می‌شوند (به عنوان مثال در RAID10 با چهار عدد درایو ۲ تا RAID1 و یک عدد RAID0 خواهیم داشت)

با توجه به موارد فوق عملکرد خوب قابلیت Read در RAID1 و عمل Write در RAID0 را در RAID10 خواهیم داشت بطوریکه می‌توان گفت یکی از RAIDهایی می‌باشد که در عملکرد Read و Write همزمان جزء یکی از بهترین‌ها می‌باشد.

• اکر تعداد دیسک‌ها را n تا در نظر بگیریم تا n/2 خرابی را می‌تواند تحمل کند یعنی اگر ۴ عدد دیسک داشته باشیم تا ۲ عدد خرابی را تحمل می‌کند، تا اینجا به نظر می‌رسد تحمل خطای خوبی دارد ولی اینکه در این ۴ تا دیسک کدام ۲ عدد خراب می‌باشد مشکل پیش نمی‌آید نکته ای که در اینجا وجود دارد این است که چون دیسک‌ها با هم ۲ تا ۲ تا RAID1 می‌شوند از هر RAID1 تا یک خرابی قابل تحمل می‌باشد و اگر دو تا دیسک از RAID1 خراب شوند کل RAID10 را از دست خواهید داد.

• چون این مدل RAID قابلیت تحمل خطا را دارد می‌توان از درایو یدکی یا Spare برای این نوع RAID استفاده کرد.

• نکته منفی دیگر این نوع RAID از دست دادن نصف فضای ذخیره‌سازی می‌باشد. به عنوان مثال اگر ۴ عدد دیسک ۱ ترابایت را با هم RAID10 کنیم، مجموعاً ۲ ترابایت فضا در اختیار خواهیم داشت. بنابراین RAID10 در موارد زیر مورد استفاده قرار می‌گیرد.

  • حداقل ۴ عدد درایو داریم

  • عملکرد مناسب در قسمت نوشتن و خواندن بصورت همزمان در اولویت می‌باشد.

  • امنیت اولویت متوسط داشته باشد

  • تمام ظرفیت دیسک‌ها مورد نیاز نباشد

  • بودجه مناسب جهت موارد فوق، سازمان در نظر گرفته باشد

RAID5

• حداقل ۳ عدد دیسک مورد نیاز است

• حداکثر تعداد می‌تواند مثلا در سرورهای HPE بسته به مدل کنترلر تا ۱۴ عدد باشد

• تعداد دیسک‌ها می‌تواند زوج یا فرد باشد

• قابلیت تحمل خطا تا یک عدد خرابی (فارغ از اینکه RAID5 با چند عدد دیسک ساخته شده)

• برای بالا بردن امنیت از مفهومی بنام Parity استفاده می‌شود که بصورت موازی بین دیسک‌ها ایجاد می‌شود اگر تعداد دیسک‌ها n تا باشد ۱/n از فضای هر دیسک برای ساختن Parity استفاده خواهد شد.

• عملکرد Read متوسط و Write ضعیف‌تر نسبت به RAIDهای قبلی می‌باشد (توسط کنترلرهای سخت افزاری دارای کش و باتری کندی Write این مدل RAID تا حدودی جبران می‌شود)

• معمولا سازمان‌ها از این نوع RAID استفاده می‌کنند.

• بعلت نوشتن Parity روی همه دیسک‌ها اهمیت ندارد کدام دیسک خراب شود تا یکعدد خرابی را تحمل می‌کند و با اضافه کردن دیسک Spare امنیت نسبتاً خوبی را در اختیار سازمان قرار می‌دهد.

این مدل RAID معمولاً در چه سناریوهایی استفاده می‌شود؟

1. حداقل ۳ عدد دیسک دارند

2. عملکرد متوسط Read و نسبتاً ضعیف Write البته بدون در نظر گرفتن کنترلر سخت افزاری مورد نیاز سازمان باشد

3. امنیت متوسط رو به خوب

4. ظرفیت کل دیسک‌ها مورد نیاز نباشد (ظرفیت یک دیسک به علت استفاده از Parity در دسترس نخواهد بود)

5. کنترلر RAID5 را پشتیبانی کند.

RAID6

• حداقل ۴ عدد دیسک لازم است

• حداکثر تعداد دیسک وابسته به پشتیبانی کنترلر می‌باشد.

• تعداد دیسک‌ها می‌تواند زوج یا فرد باشد.

• قابلیت تحمل خرابی حداکثر تا ۲ عدد خرابی را دارد. (خارج از اینکه RAID6 با چند عدد دیسک ساخته شده باشد.)

• مفهوم Parity مثل RAID5، در RAID6 هم وجود دارد، با این تفاوت که بجای یک Parity، دو عدد Parity بصورت همزمان و موازی برروی دیسک‌های شرکت کننده نوشته می‌شود و بخاطر همین مورد می‌باشد که قابلیت تحمل خطا تا ۲ عدد خرابی را دارد و فرق نمی‌کند کدام ۲ عدد دیسک خراب شود.

عملکرد Read متوسط و عملکرد Write بشدت ضعیف تر از RAIDهای قبلی می‌باشد و یکی از کندترین RAIDها بخصوص در زمینه Write می‌باشد (مثل RAID5، این RAIDهم با توجه به حضور کنترلر سخت‌افزاری که دارای کش و باتری می‌باشد تا حد زیادی نزدیک به ۴ برابر عملکرد Write را بهبود می‌دهد)

برای اطلاع از قیمت سرور اچ پی و هاردهای مربوط به آن بهتر است از خدمات شرکت های معتبری همچون جاده ابریشم رایانه استفاده نمایید.

این مدل RAID معمولا در چه سناریوهایی استفاده می‌شود.

• حداقل ۴ عدد دیسک دارند

• امنیت در اولویت می‌باشد (مخصوص سرویس‌هایی که ۷ روز هفته و ۲۴ ساعته باید در دسترس باشند.

• عملکرد Read و Write خیلی بالا و در اولویت نباشد

• ظرفیت کل دیسک‌ها مورد نیاز نباشد (ظرفیت ۲ دیسک بعلت استفاده از Parity در دسترس نخواهد بود.)

• کنترلر RAID6 را پشتیبانی کند.

RAID50

• حداقل ۴ عدد دیسک مورد نیاز است

• دیسک‌ها ۳ تا ۳ تا با هم RAID5 می‌شوند و مجموع با هم RAID0 می‌شوند

• هر گروه RAID5 قابلیت تحمل خطا تا یک عدد خرابی را دارند و اگر با ۴ عدد دیسک RAID50 ساخته شده باشد تا ۲ عدد خرابی تحمل می‌شود.

• برای ساختن RAID50 بالاتر از ۴ تا دیسک باید مضربی از ۳ باشد یعنی ۹ تا ۱۲ تا و غیره

به عنوان مقال اگر ۴ عدد دیسک یک ترابایتی با هم RAID50 شوند حدود ۴ ترابایت فضا در اختیار خواهیم داشت.

• این نوع RAID می‌تواند دیسک Spare را بپذیرد

• مزایا و معایب RAID0 و RAID50 را به ارث می‌برد

• RAID50 و RAID60 خیلی کمتر در سازمان‌ها مورد استفاده قرار می‌گیرند، شاید یکی از دلایل کندی Write و از دست دادن فضای زیادی در RAID بعلت داشتن Parityهای چندگانه می‌باشد.

RAID60

• حداقل ۸ عدد دیسک مورد نیاز است

• دیسک‌ها ۴ تا ۴ تا با هم RAID6 می‌شوند و مجموع با هم RAID0 می‌شوند.

• هر گروه RAID6 قابلیت تحمل خطا تا ۲ عدد خرابی را دارند و اگر با ۸ عدد دیسک RAID0 ساخته شده باشد تا ۲ عدد خرابی تحمل می‌شوند

• برای ساختن RAID60 بالاتر از ۸ تا دیسک باید مضربی از ۴ باشند یعنی ۱۲ ، ۱۶ و غیره

به عنوان مثال اگر ۸ عدد دیسک یک ترابایت با هم RAID60 شود حدود ۴ ترابایت فضا در اختیار خواهیم داشت

• این مدل RAID می‌تواند دیسک Spare را بپذیرد

• مزایا و معایب RAID0 و RAID6 را به ارث می‌برد

JBOD

این ویژگی به شرطی که توسط کنترلر پشتیبانی شود نوعی RAID نمی‌باشد، قابلیتی است که دیسک‌های نصب شده را بدون اینکه RAID شوند در اختیار سیستم عامل قرار می‌دهد. شرکت HPE به این قابلیت HBA Mode می‌گوید و در صورت فعال سازی آن کنترلر هیچ کنترلی برروی هاردها نخواهد داشت و اگر از قبل RAID تنظیم کرده باشید از دسترس خارج خواهد شد.

بعضی مواقع سیستم عامل‌ها قادر به شناسایی فضای ذخیره‌سازی مجازی (RAID) نمی باشد، در چنین مواقعی مجبوریم از این ویژگی استفاده کنیم . مثل سرویس Free NAS که فضای Logical را نمی‌تواند شناسایی کند.

امیدواریم این مقاله تا حدودی توانسته باشد راهنمایی لازم را درباره انتخاب RAID مناسب مجموعه شما انجام داده باشد

شرکت HPE در عکس و جدول ذیل بصورت خلاصه نسبت به اولویت‌های سازمان شما کمک می‌کند RAID مناسب را انتخاب کنید.

بهترین مرکز برای خرید سرور اچ پی

موسسان مجموعه جاده ابریشم رایانه با هدف ارائه خدمات با بالاترین کیفیت و با کسب مجوزهای لازم و همچنین داشتن گواهی رتبه‌بندی از شورای عالی انفور‌ماتیک در زمینه خدمات فنی و مهندسی در واحدهای فناوری اطلاعات، شبکه‌های رایانه‌ای، مراکز داده (Data Center )، ذخیره‌سازی اطلاعات تحت شبکه ، تأمین تجهیزات ارائه گارانتی اصلی و خدمات پس از فروش مشهورترین نام‌های تجاری دنیا مانند EMC, Cisco, Dell-Sonicwall, HP آماده خدمات رسانی به مشتریان است. شما می‌توانید با مراجعه به آدرسhttps://www.myhpe.ir/ از مشاوره متخصصین این شرکت بهره‌مند شوید./۵۸۱۰۳۳