رید چیست؟ راهنمای جامع سطوح RAID

دسطوح RAID در دنیای ذخیره‌سازی اطلاعات، و محافظت از داده‌ها و افزایش سرعت دسترسی به آن‌ها اهمیت بالایی دارد. تکنولوژی RAID (Redundant Array of Independent Disks) یکی از محبوب‌ترین روش‌ها برای دستیابی به این هدف است. با ترکیب چندین هارد دیسک در یک آرایه، RAID می‌تواند همزمان امنیت، پایداری و سرعت را بهبود بخشد. اما سطوح مختلف RAID هرکدام ویژگی‌ها و کاربردهای متفاوتی دارند. در این مقاله با بررسی جامع سطوح RAID به شما کمک می‌کنیم تا بهترین انتخاب را برای سرور خود داشته باشید.

RAID چیست و چرا اهمیت دارد؟

سطوح RAID سیستمی است که با استفاده از ترکیب چند هارد دیسک به عنوان یک واحد واحد ذخیره‌سازی، به افزایش امنیت داده، افزایش سرعت خواندن/نوشتن و ارتقاء عملکرد سیستم کمک می‌کند. این تکنولوژی به ویژه در حوزه‌های سرورهای سازمانی، مراکز داده، و کاربران حرفه‌ای نقش مهمی دارد. آموزش raid بندی سرور های HP بسیار مهم است.

• مثال کاربردی رید چیست: فرض کنید شما یک سرور hp دارید و می‌خواهید اطلاعات مهم سازمانی‌تان به‌صورت خودکار در برابر خرابی هارد محافظت شوند؛ RAID می‌تواند با ایجاد نسخه‌های آینه‌ای یا توزیعی این اطمینان را ایجاد کند.

RAID 0؛ سرعت بالا، بدون افزونگی

Raid 0 یا Disk Striping فرآیندی است که داده‌ها را به بلوک‌های کوچک تقسیم کرده و این بلوک‌ها را در چندین HDD یا SSD در یک آرایه از گروه‌های دیسک مستقل توزیع می‌کند. استفاده از Raid 0 به طور قابل توجهی به بهینه‌سازی سرعت هارد دیسک کمک می‌کند. با حداقل دو درایو، این روش باعث می‌شود که داده‌ها به‌طور همزمان یا متوالی بر روی هر دو درایو نوشته شوند، که نتیجه آن افزایش سرعت خواندن و نوشتن اطلاعات است.

Disk striping معادل RAID 0 است و داده‌ها را در تمامی درایوهای موجود در یک گروه RAID بدون داده‌های برابری توزیع می‌کند. با توجه به اینکه striping داده‌ها را در درایوهای فیزیکی بیشتری پخش می‌کند، چندین دیسک می‌توانند به محتوای یک فایل دسترسی داشته باشند و عملیات خواندن و نوشتن با سرعت بالاتری انجام می‌شود. اما باید توجه داشت که بر خلاف سایر سطوح RAID، Raid 0 فاقد Parity است. این نوع دیسک striping بدون داده‌های برابری، قابلیت افزونگی یا تحمل خطا ندارد؛ به این معنا که اگر یکی از درایوها دچار مشکل شود، تمام اطلاعات موجود در آن درایو از بین خواهد رفت.

مزایا:

– افزایش چشمگیر سرعت خواندن و نوشتن

– استفاده کامل از ظرفیت هاردها

معایب:

– فاقد هرگونه افزونگی (در صورت خرابی یک دیسک، تمام داده‌ها از بین می‌رود)

• مثال: استفاده در محیط‌های تست نرم‌افزار یا ادیت ویدیو که نیاز به سرعت بالاست و خطر از دست رفتن اطلاعات پذیرفته شده است.

 RAID 1؛آینه‌سازی داده‌ها

Disk Mirroring که به عنوان RAID 1 نیز شناخته می‌شود، فرآیند همسان‌سازی داده‌ها بر روی دو یا چند دیسک است. در واقع، RAID 1 به شبکه‌ای از دو یا چند هارد دیسک متکی است که داده‌ها را به صورت آینه‌ای و تکراری ذخیره می‌کند. این فرآیند به عنوان Mirroring شناخته می‌شود. Disk Mirroring گزینه‌ای مناسب برای برنامه‌هایی است که به عملکرد و دسترسی بالا نیاز دارند، مانند برنامه‌های تراکنشی، ایمیل و سیستم‌عامل‌ها. همچنین، RAID 1 با SSDها نیز به خوبی عمل می‌کند، بنابراین اصطلاح “drive monitoring” می‌تواند توصیف بهتری برای سیستم‌های ذخیره‌سازی مدرن باشد. در مقاله پیشین مزایا و معایب RAID نرم افزاری و سخت افزاری قید شده است.

انعکاس دیسک به ویژه در سناریوهای بازیابی فاجعه مفید است، زیرا امکان دسترسی فوری به داده‌های حیاتی برنامه‌ها را فراهم می‌کند. در صورتی که درایوهای اصلی در آرایه دچار آسیب شوند یا از کار بیفتند، ترافیک به درایوهای پشتیبان ثانویه یا آینه‌ای منتقل می‌شود. کپی آینه‌ای می‌تواند در حالت Failover فعال شود، زیرا سیستم‌عامل و نرم‌افزارهای کاربردی به همراه داده‌های مورد استفاده برنامه‌ها به صورت آینه‌ای کپی می‌شوند.

مزایا:

– حفاظت کامل از داده‌ها از طریق Mirror کردن اطلاعات

– سادگی پیاده‌سازی

معایب:

– ظرفیت قابل استفاده نصف کل فضای ذخیره‌سازی خواهد بود.

• مثال: برای کاربرانی که خرید سرور اچ پی را با هدف امنیت اطلاعات انجام می‌دهند، RAID 1 انتخاب مناسبی است.

RAID 5 تعادل سرعت و امنیت

RAID 5 یک آرایه پیشرفته از پیکربندی دیسک‌های مستقل است که از نوار دیسک با استفاده از برابری بهره می‌برد. این روش به طور متوازن بین خواندن و نوشتن داده‌ها عمل می‌کند و در حال حاضر یکی از رایج‌ترین انواع RAID به شمار می‌آید. نکته جالب این است که RAID 5 نسبت به پیکربندی‌های RAID 1 و RAID 10 فضای ذخیره‌سازی بیشتری را در اختیار کاربران قرار می‌دهد و عملکردی مشابه با RAID 0 ارائه می‌دهد. به همین دلیل، RAID 5 به عنوان یکی از امن‌ترین پیکربندی‌های RAID شناخته می‌شود.

از دیگر ویژگی‌های مهم RAID 5 این است که به جای استفاده از روش Mirroring برای افزونگی داده‌ها، از برابری (Parity) بهره می‌برد. زمانی که داده‌ها در درایو RAID 5 ذخیره می‌شوند، سیستم برابری را محاسبه کرده و آن را در درایو ثبت می‌کند. در حالی که روش Mirroring چندین نسخه از داده‌ها را در هر درایو نگه می‌دارد تا در صورت خرابی از آن‌ها استفاده شود، RAID 5 قادر است یک درایو معیوب را با استفاده از داده‌های برابری که در درایوهای دیگر ذخیره شده‌اند، بازسازی کند.

مزایا:

– ترکیب سرعت بالا و افزونگی

– استفاده مؤثر از فضای ذخیره‌سازی

معایب:

– نیاز به حداقل ۳ هارد دیسک

– بازسازی داده پس از خرابی زمان‌بر است

• مثال: در سازمان‌هایی که به سرور hp برای بانک‌های اطلاعاتی و فایل سرور نیاز دارند، RAID 5 بسیار محبوب است.

 RAID 6 ؛ افزونگی مضاعف

سیستم‌هایی که از RAID 6 بهره می‌برند، به طور کلاسیک از روش Striping استفاده می‌کنند. در این روش، تمامی داده‌ها به بلوک‌های کوچک تقسیم شده و به طور یکنواخت در هارد دیسک‌های انتخابی توزیع می‌شوند. این کار به کاربران این امکان را می‌دهد که به طور همزمان به چندین هارد دیسک دسترسی پیدا کرده و بلوک‌های فرعی یک نوار داده را به صورت موازی بخوانند.

در مورد Parity، در RAID 6 سیستم به طور دائم دو مجموعه از اطلاعات Parity را ذخیره می‌کند. این ویژگی باعث می‌شود که در صورت خرابی یک یا دو دیسک، اطلاعات به راحتی قابل بازیابی باشد. برای این منظور، یک سیستم RAID 6 می‌تواند به صورت اختیاری از منطق XOR یا ترکیبی از منطق XOR و تصحیح خطای چندبیتی با استفاده از کد Reed-Solomon استفاده کند. این کد همچنین برای انتقال سیگنال‌های تلویزیونی مطابق با استاندارد DVB ضروری است و به بهبود نرخ خطای بیت در سیگنال دریافتی کمک می‌کند.

مزایا:

– قابلیت تحمل خرابی همزمان دو هارد

– مناسب برای آرشیو داده‌های حیاتی

معایب:

– سرعت کمتر نسبت به RAID 5

– نیاز به حداقل ۴ دیسک

• مثال: مناسب مراکز داده که اطلاعات مهم مانند نسخه‌های پشتیبان را نگه‌داری می‌کنند.

RAID 10؛ ترکیبی از RAID 1 و RAID 0

فناوری RAID به ما این امکان را می‌دهد که چندین درایو را به‌عنوان یک واحد پیکربندی کنیم و در نتیجه تحمل خطای بیشتری داشته باشیم. RAID 10 ترکیبی از RAID 0 و RAID 1 است و به حداقل چهار هارد دیسک و یک کنترلر RAID نیاز دارد. در این نوع RAID، داده‌ها به‌صورت آینه‌ای (Mirror) ذخیره می‌شوند، به این معنا که تمام اطلاعات حداقل در دو دیسک کپی می‌شوند و در عین حال به‌صورت نواری (Striped) نیز توزیع می‌شوند. به عبارت ساده‌تر، در RAID 10 داده‌ها به‌صورت نواری بین هاردهای آینه‌ای توزیع می‌شوند.

شایان ذکر است که RAID 1+0 با RAID 0+1 متفاوت است. در RAID 1+0، داده‌ها ابتدا به‌صورت آینه‌ای ذخیره می‌شوند و سپس به‌صورت نواری توزیع می‌گردند، در حالی که در RAID 0+1، داده‌ها ابتدا به‌صورت نواری ایجاد شده و سپس آینه‌ای می‌شوند. هر دو نوع RAID از تعداد یکسانی هارد درایو استفاده می‌کنند.

مزایا:

– سرعت و امنیت بالا به‌طور همزمان

– مناسب برای دیتابیس‌های پر ترافیک

معایب:

– هزینه بالا به دلیل نیاز به دو برابر هارد

• مثال: سازمان‌هایی که سرور hp را برای پردازش‌های بلادرنگ تهیه کرده‌اند، اغلب از RAID 10 بهره می‌برند.

RAID 50 و RAID 60 راهکارهای پیشرفته سازمانی

RAID 50

ترکیبی از RAID 5 و RAID 0 برای افزایش سرعت و افزونگی در مقیاس بزرگ.

RAID 60

ترکیبی از RAID 6 و RAID 0 با مقاومت بالا در برابر خرابی.

• مثال: در دیتاسنترهای بزرگ و سرورهای ابری این ترکیب‌ها بسیار کاربردی‌اند.

انتخاب بهترین سطح RAID بر اساس نیاز

برای انتخاب بهترین سطوح RAID، موارد زیر را در نظر بگیرید:

1. نوع داده‌ها (حساس یا عمومی)
2. نیاز به سرعت یا امنیت
3. بودجه برای خرید تجهیزات
4. تعداد هاردهای در دسترس

تشخیص نوع raid سرور

تشخیص نوع RAID (Redundant Array of Independent Disks) در سرورها یکی از مهم‌ترین اقداماتی است که مدیران شبکه و کارشناسان IT برای حفظ سلامت داده‌ها و بهره‌وری از منابع ذخیره‌سازی باید انجام دهند. RAID تکنولوژی‌ای است که با ترکیب چند هارد دیسک فیزیکی در یک آرایه (Array)، کارایی، پایداری و امنیت اطلاعات را افزایش می‌دهد.

برای تشخیص اینکه چه نوع RAID روی یک سرور پیاده‌سازی شده، ابتدا باید به سراغ ابزارهای مخصوص هر برند و سیستم‌عامل رفت. در سرورهای برند HPE، یکی از رایج‌ترین روش‌ها استفاده از نرم‌افزار HPE Smart Storage Administrator (SSA) است. این نرم‌افزار پس از ورود به محیط BIOS یا حتی از طریق سیستم‌عامل قابل اجراست و اطلاعات دقیقی از وضعیت دیسک‌ها، نحوه‌ی پیکربندی آرایه‌ها، نوع RAID، ظرفیت تخصیص‌یافته، وضعیت سلامت هارد دیسک‌ها و مدل کنترلر RAID نمایش می‌دهد.

به‌جز نرم‌افزار SSA، در سرورهای دیگر مانند Dell یا Lenovo نیز ابزارهای مشابه مانند Dell OpenManage یا Lenovo XClarity برای همین منظور طراحی شده‌اند. با این ابزارها، حتی می‌توان عملیات ویرایش یا ایجاد آرایه‌های جدید RAID را نیز انجام داد. اما در صورتی که دسترسی به محیط گرافیکی فراهم نباشد، می‌توان از ابزارهای داخلی سیستم‌عامل کمک گرفت. در ویندوز سرور، با مراجعه به Disk Management می‌توان وضعیت کلی درایوها را مشاهده کرد، اما برای جزئیات بیشتر باید از PowerShell استفاده کرد. دستوراتی نظیر Get-PhysicalDisk, Get-VirtualDisk و Get-StoragePool اطلاعات جامعی درباره نوع RAID، تعداد دیسک‌های درگیر و سطح حفاظتی پیکربندی‌شده ارائه می‌دهند.

در ادامه تشخیص نوع رید داریم:

در سیستم‌عامل لینوکس نیز روش‌های قدرتمندی برای تشخیص نوع RAID وجود دارد. اگر RAID به صورت نرم‌افزاری با ابزار mdadm پیکربندی شده باشد، می‌توان با اجرای دستور mdadm –detail /dev/md0 تمامی جزئیات مربوط به آرایه مورد نظر از جمله نوع RAID، وضعیت همگام‌سازی، دیسک‌های فعال و خرابی‌های احتمالی را مشاهده کرد. همچنین مشاهده محتوای فایل /proc/mdstat نیز اطلاعات لحظه‌ای و ساده‌تری از وضعیت آرایه‌ها نمایش می‌دهد. در صورتی که RAID به صورت سخت‌افزاری پیاده‌سازی شده باشد، باید از ابزارهای اختصاصی شرکت تولیدکننده کنترلر RAID مانند MegaCLI برای LSI استفاده شود.

در نهایت، تشخیص نوع RAID نه تنها برای عیب‌یابی و نگهداری سرور اهمیت دارد، بلکه در زمان ارتقاء سیستم، اضافه کردن هارد دیسک جدید یا بازیابی اطلاعات نیز نقش حیاتی ایفا می‌کند. آگاهی دقیق از ساختار RAID به مدیر شبکه این امکان را می‌دهد تا تصمیمات آگاهانه‌تری در خصوص توسعه یا پشتیبان‌گیری اتخاذ کند و از بروز مشکلاتی نظیر از دست رفتن اطلاعات یا کاهش کارایی سیستم جلوگیری شود.

نرم‌افزار یا سخت‌افزار؟ RAID کدام بهتر است؟

– نوع RAID نرم‌افزاری: اجرا از طریق سیستم‌عامل، ارزان‌تر ولی با عملکرد پایین‌تر.

– نوع RAID سخت‌افزاری: نیاز به کنترلر RAID مخصوص (مانند Smart Array در سرور hp)، اما عملکرد بسیار بالا.

نکات مهم هنگام راه‌اندازی RAID

– همیشه از داده‌ها Backup بگیرید

– درایوهای با ظرفیت و برند مشابه استفاده کنید

– در RAIDهای پیچیده از کنترلرهای معتبر HPE استفاده شود

تفاوت RAID با JBOD چیست؟

JBOD یا “Just a Bunch of Disks” به استفاده از چند هارد دیسک به‌صورت مستقل و بدون ترکیب داده‌ها اطلاق می‌شود. برخلاف RAID، در JBOD هیچ افزونگی یا بهینه‌سازی عملکردی صورت نمی‌گیرد.

• مثال: در یک سرور ساده که فقط به فضای زیاد بدون نیاز به امنیت داده نیاز داریم، JBOD می‌تواند انتخابی اقتصادی باشد. اما در خرید سرور اچ پی برای پروژه‌های حیاتی، RAID انتخاب حرفه‌ای‌تری است.

نقش کنترلر RAID در سرورهای HP

کنترلر RAID بخشی سخت‌افزاری است که عملیات مدیریت RAID را انجام می‌دهد و تأثیر مستقیمی بر عملکرد دارد. در سرورهای HPE، کنترلرهایی مثل HPE Smart Array عملکرد RAID را بهینه و پایداری سیستم را تضمین می‌کنند.

نکته: در زمان خرید سرور اچ پی، حتماً نوع و مدل کنترلر RAID را بررسی و با نیازتان تطبیق دهید.

تأثیر RAID بر بازیابی اطلاعات در زمان خرابی

استفاده از سطوح RAID مانند RAID 1، RAID 5 یا RAID 6 باعث می‌شود که در صورت خرابی یک یا دو هارد دیسک، اطلاعات به‌طور کامل قابل بازیابی باشند. اما سطح RAID و تجهیزات استفاده‌شده نقش تعیین‌کننده‌ای در مدت زمان بازسازی دارند.

• مثال: در RAID 6، در صورت خرابی دو دیسک، اطلاعات همچنان بدون اختلال در دسترس خواهند بود.

چه زمانی نباید از RAID استفاده کرد؟

اگر سیستم شما کوچک و غیرحساس به از بین رفتن داده‌هاست، یا به‌صورت مرتب از اطلاعات Backup گرفته می‌شود، استفاده از RAID ممکن است هزینه‌بر و غیرضروری باشد. همچنین در کامپیوترهای شخصی و پروژه‌های آزمایشی ساده، RAID ارزش افزوده خاصی ایجاد نمی‌کند.

RAID در سرورهای مجازی‌سازی (VMware/Hyper-V)

در محیط‌های مجازی‌سازی، پایداری و سرعت دیسک اهمیت زیادی دارد. سطوح RAID مانند RAID 10 و RAID 5 به‌دلیل تعادل بین عملکرد و افزونگی، گزینه‌های مناسبی برای میزبانی ماشین‌های مجازی هستند.

• مثال: اگر از VMware ESXi روی سرور hp استفاده می‌کنید، RAID 10 سرعت بارگذاری VMها را به شکل محسوسی افزایش می‌دهد.

نتیجه‌گیری

در این مقاله با سطح Raid  آشنا شدیم و بررسی کردیم که چگونه هرکدام از آن‌ها می‌توانند بسته به نوع کاربرد و نیاز کسب‌وکار، بهترین عملکرد را ارائه دهند. اگر قصد خرید سرور اچ پی دارید یا از سرور hp استفاده می‌کنید، آشنایی دقیق با RAID می‌تواند کیفیت و امنیت کار شما را چندین برابر کند.

پیشنهاد می‌کنیم:

– سایر مقالات ما درباره “مادربرد سرور” و “خطاهای چراغ قرمز مادربرد” را بخوانید.

– با تیم مشاوره مستر اچ‌پی که متخصص فروش سرور اچ‌پی است تماس بگیرید تا بهترین RAID را متناسب با پروژه شما پیشنهاد دهند.

پرسش‌های متداول

1.      آیا سطوح Raid جایگزین Backup است؟

خیر، RAID افزونگی ایجاد می‌کند اما جایگزین پشتیبان‌گیری منظم نیست.

2.      کدام سطح RAID برای ذخیره‌سازی فایل‌های حجیم مناسب‌تر است؟

RAID 5 یا RAID 6 به دلیل ترکیب سرعت و امنیت انتخاب مناسبی هستند.

3.      اگر یک هارد در RAID 1 خراب شود، چه می‌شود؟

در سطوح Raid ، اطلاعات از روی دیسک دوم قابل بازیابی است و پس از تعویض هارد، آینه‌سازی انجام می‌شود.

4.      آیا می‌توان سطوح Raid را در هر نوع سروری اجرا کرد؟

در اکثر سرورهای حرفه‌ای مانند سرور hp امکان اجرای سطوح Raid با کنترلر مخصوص وجود دارد، اما نیاز به بررسی سخت‌افزار دارد.