said
11-02-2013, بتوقيت غرينيتش 01:43 AM
RAID Primer - ما هو RAID؟
يشير raid (الصفيف المكرر للأقراص المستقلة) إلى مجموعة متعددة من مشغلات الأقراص الثابتة المستقلة (السلال الصفراء في الصورة) المدمجة معاً لتكوين صفيف منطقي واحد كبير (السلة المنقطة). يتم حفظ البيانات في هذا الصفيف من الأقراص بمصاحبة معلومات تكرار إضافية، والتي قد تكون هي البيانات ذاتها (نسخ طبق الأصل) أو معلومات مماثلة تم احتسابها من خلال كتل بيانات متعددة (RAID 4 أو raid 5). مع وجود raid في موضعه، لا يعد نظام التشغيل (Windows* أو NetWare* أو Unix) يتعامل مع مشغلات فردية، حيث يتعامل مع صفيف أقراص كامل باعتباره مشغل منطقي واحد.
إن الأهداف الرئيسية لـ raid هي تحسين درجة إتاحة البيانات وأمانها. هذا ويعمل raid على تجنب تخفيض وقت الحدث في حالة فشل القرص الصلب، إلا إنه ليس بمقدوره استعادة البيانات التي تم حذفها من قبل المستخدم أو تعرضت للتلف بواسطة حدث كبير مثل سرقة أو حريق. ولهذا السبب، يلزم قيامك بعمل نسخة احتياطية من بياناتك للحفاظ على نظامك من التعرض لمثل هذه المشاكل بعد تثبيت setup نظام RAID.
هناك طريقتان لتنفيذ حل RAID. يتميز جهاز التحكم في raid بالذكاء وبمقدرته على معالجة جميع معلومات raid ذاتها. ومع تثبيت setup مثل هذا النوع من النظم، يتم تجاهل جميع عمليات التحكم في صفيف raid من الحاسب المضيف ويتم التحكم فيه بالكامل بواسطة جهاز التحكم في RAID. ويمكن اللجوء إلى حل بديل لتنفيذ نظام raid بواسطة مهايئ مضيف بسيط وبرنامج تشغيل RAID. في مثل هذا النوع من النظم، يتم تكامل برنامج التشغيل في نظام التشغيل، أي Windows* NT. وفي هذه الحالة، يعتمد مستوى أداء نظام raid تماماً على حمل المعالجة الواقع على CPU المضيف، وهو ما قد يشكل مشكلة أثناء مرحلة إعادة تشييد الصفيف عقب تعرض القرص لفشل.
من ضمن الأشياء التي يجب عليك التحقق منها في جهاز التحكم في raid الخاص بأحد الأجهزة: سهولة التثبيت setup والصيانة، إمكانيات برنامج الإدارة وخبرة الجهة المصنعة في تطوير مكونات RAID. يجب أن يدعم جهاز التحكم في raid أكثر مستويات raid أهمية (0 و1 و4 و5 و10)، ويجب أن يكون قادرًا على معالجة عدة صفيفات في وقت واحد مع مستويات مختلف من raid خلال قنوات متعددة.
مستويات raid - كيف يتم ترتيب المشغلات
ينشر كل مستوى من raid البيانات عبر مشغلات المصفوفة بطريقة مختلفة ويتم تحسينه لحالات معينة. بالنسبة لأهدافنا الخاصة، سوف نقوم بالتركيز على أكثر مستويات raid شيوعًا المستخدمة حاليًا.
كيفية تحديد مستوى raid الخاص بك
RAID 0
يجمع مستوى raid هذا بين مشغلي أقراص صلبة أو أكثر على نحو يتم فيه تقسيم البيانات (ABCD ....في السلال الصفراء) الواردة من المستخدم إلى كتل قابلة للإدارة. ويتم تقسيم هذه الكتل إلى شرائط عبر المشغلات المختلفة لصفيف raid 0. ومن خلال هذه العملية، يتم الجمع بين مشغلين أقراص صلبة أو أكثر، ويصبح في الإمكان تحسين مستوى أداء القراءة/الكتابة، وخاصة بالنسبة للوصول التسلسلي. وعلى الرغم من ذلك، لا يتم تخزين معلومات تكرار في صفيف raid 0، وهو ما يعني فقد جميع البيانات في حالة فشل أحد مشغلي الأقراص الصلبة. ويتم التعبير عن غياب التكرار هذا في الرقم صفر، الذي يدل على عدم التكرار. وعادة لا يستخدم raid 0 في الخوادم غير المؤمنة على نحو محكم.
الميزة: أعلى معدلات التحويل
العيب: عدم إمكانية التكرار، إذا فشل قرص واحد، سوف تفقد جميع البيانات
التطبيق: يستخدم بشكل نموذجي في محطات العمل للبيانات المؤقتة ومعدل الإدخال/الإخراج العالي
RAID 1
في نظام raid 1، يتم تخزين بيانات مماثلة في قرصين صلبين (تكرار مائة في المائة). وعند فشل أحد القرصين، يمكن الوصول إلى جميع البيانات على الفور من على القرص الآخر دون أدنى تأثير على مستوى الآداء أو سلامة البيانات. تتم الإشارة إلى "إنشاء نسخة مطابقة من القرص" عند نسخ مشغلي قرصين بشكل مطابق على قناة SCSI واحدة. أما إذا تم توصيل كل مشغل أقراص بقناة SCSI منفصلة، فتتم الإشارة إلى هذا باسم "مزاوجة الأقراص" (مزيد من الحماية). ويعتبر raid 1 حلاً سهلاً وعالي الكفاءة لحماية البيانات والحفاظ على توافر النظام باستمرار.
الميزة: قدرة توافر عالية، فحتى في حالة فشل أحد الأقراص، يبقى المشغل المنطقي بما عليه من بيانات متاحاً
العيب: يتطلب قرصين إلا إنه يستخدم دوماً السعة التخزينية لواحد فقط
التطبيق: يستخدم بشكل نموذجي للأنظمة الأصغر حيث سعة قرص واحد كافية ولأقراص التمهيد
RAID 4
يعتبر raid 4 مماثل جدًا لـ raid 0. يتم تقسيم البيانات عبر مشغلات الأقراص. علاوة على ما سبق، يقوم جهاز التحكم في raid كذلك باحتساب التكرار (معلومات التماثل) المخزنة على محرك قرص منفصل (P1، P2،...). حتى عند فشل مشغل الأقراص، كافة البيانات مازالت متاحة. ويتم الوصول إلى البيانات المفقودة من خلال احتسابها من البيانات التي لازالت متوفرة ومن معلومات التماثل. وعلى النقيض من raid 1، لا توجد حاجة إلى أكثر من سعة محرك قرص واحد لعملية التكرار. فعلى سبيل المثال، إذا تناولنا صفيف أقراص raid 4 يحتوي على خمسة مشغلات أقراص، يصبح 80 % من سعة مشغل الأقراص المثبت متاحة لاستخدام المستخدم، حيث لا يستخدم أكثر من 20% من السعة للتكرار. وفي حالة وجود العديد من كتل البيانات الصغيرة، يصبح مشغل أقراص التماثل مثل عنق الزجاجة بالنسبة لنقل البيانات. ومع وجود كتل بيانات أكبر، يتسم raid 4 بمستوى أداء أفضل كثيراً.
الميزة: قدرة توافر عالية، فحتى في حالة فشل أحد الأقراص، يبقى المشغل المنطقي بما عليه من بيانات متاحاً
الميزة: قادر على الاستخدام الجيد لسعة القرص (الصفيف المكون من عدد n من الأقراص، يستخدم n-1 لتخزين البيانات)
العيب: يحتاج إلى احتساب معلومات التكرار، مما يحد من إمكانيات الكتابة
التطبيق: يستخدم على نحو نموذجي لنظم تخزين البيانات الأكبر حجما نظراً لما يتمتع به من نسبة فعالة بين السعة المثبتة وسعة التوافر الفعلية.
RAID 5
وعلى النقيض من raid 4، يتم تقسيم بيانات التماثل في صفيف أقراص raid 5 عبر كافة مشغلات الأقراص. يقوم صفيف القرص raid 5 بتوصيل البيانات على نحو أكثر توازناً. فحتى مع كتل البيانات الصغيرة، والتي تكثر بشدة في بيئات تعدد المهام وتعدد المستخدمين، تتم الاستجابة في وقت جيد للغاية. هذا ويوفر raid 5 نفس مستوى الأمن المتوفر في raid 4: في حالة فشل قرص واحد، تبقى جميع البيانات متاحة تماماً. وتتم إعادة حساب البيانات المفقودة من خلال البيانات التي لازالت متوفرة ومن معلومات التماثل.
الميزة: قدرة توافر عالية، فحتى في حالة فشل أحد الأقراص، يبقى المشغل المنطقي بما عليه من بيانات متاحاً
الميزة: قادر على الاستخدام الجيد لسعة القرص (الصفيف المكون من عدد n من الأقراص، يستخدم n-1 لتخزين البيانات)
العيب: يحتاج إلى احتساب معلومات التكرار، مما يحد من إمكانيات الكتابة
التطبيق: يستخدم على نحو نموذجي لنظم تخزين البيانات الأكبر حجما نظراً لما يتمتع به من نسبة فعالة بين السعة المثبتة وسعة التوافر الفعلية.
RAID 10
RAID 10 هو خليط بين raid 0 (الأداء) وRAID 1 (أمان البيانات). وعلى النقيض من raid 4 وRAID 5، لا توجد حاجة لاحتساب معلومات التماثل. علاة على ما سبق، تتيح صفيفات أقراص raid 10 أداء عالي المستوى وأمان للبيانات. ومثله مثل raid 0، يتم تحقيق الأداء الأمثل في الحالات عالية الحمل التسلسلي. وبالتماثل مع raid 1، يتم فقد 50 من السعة المثبتة للتكرار.
الميزة: قدرة توافر عالية، فحتى في حالة فشل أحد الأقراص، يبقى المشغل المنطقي بما عليه من بيانات متاحاً
الميزة: أداء عالي المستوى للكتابة
العيب: يتطلب عدد زوجي من الأقراص على ألا يقلوا عن أربعة، حيث يتم استخدام نصف سعة القرص فقط
التطبيق: يستخدم على نحو نموذجي في الحالات التي تتطلب مستوى أداء عالي من الكتابة
https://fbcdn-sphotos-d-a.akamaihd.net/hphotos-ak-ash4/482113_236967293114455_1193518507_n.png (http://www.dzbatna.com)
©المشاركات المنشورة تعبر عن وجهة نظر صاحبها فقط، ولا تُعبّر بأي شكل من الأشكال عن وجهة نظر إدارة المنتدى (http://www.dzbatna.com)©
يشير raid (الصفيف المكرر للأقراص المستقلة) إلى مجموعة متعددة من مشغلات الأقراص الثابتة المستقلة (السلال الصفراء في الصورة) المدمجة معاً لتكوين صفيف منطقي واحد كبير (السلة المنقطة). يتم حفظ البيانات في هذا الصفيف من الأقراص بمصاحبة معلومات تكرار إضافية، والتي قد تكون هي البيانات ذاتها (نسخ طبق الأصل) أو معلومات مماثلة تم احتسابها من خلال كتل بيانات متعددة (RAID 4 أو raid 5). مع وجود raid في موضعه، لا يعد نظام التشغيل (Windows* أو NetWare* أو Unix) يتعامل مع مشغلات فردية، حيث يتعامل مع صفيف أقراص كامل باعتباره مشغل منطقي واحد.
إن الأهداف الرئيسية لـ raid هي تحسين درجة إتاحة البيانات وأمانها. هذا ويعمل raid على تجنب تخفيض وقت الحدث في حالة فشل القرص الصلب، إلا إنه ليس بمقدوره استعادة البيانات التي تم حذفها من قبل المستخدم أو تعرضت للتلف بواسطة حدث كبير مثل سرقة أو حريق. ولهذا السبب، يلزم قيامك بعمل نسخة احتياطية من بياناتك للحفاظ على نظامك من التعرض لمثل هذه المشاكل بعد تثبيت setup نظام RAID.
هناك طريقتان لتنفيذ حل RAID. يتميز جهاز التحكم في raid بالذكاء وبمقدرته على معالجة جميع معلومات raid ذاتها. ومع تثبيت setup مثل هذا النوع من النظم، يتم تجاهل جميع عمليات التحكم في صفيف raid من الحاسب المضيف ويتم التحكم فيه بالكامل بواسطة جهاز التحكم في RAID. ويمكن اللجوء إلى حل بديل لتنفيذ نظام raid بواسطة مهايئ مضيف بسيط وبرنامج تشغيل RAID. في مثل هذا النوع من النظم، يتم تكامل برنامج التشغيل في نظام التشغيل، أي Windows* NT. وفي هذه الحالة، يعتمد مستوى أداء نظام raid تماماً على حمل المعالجة الواقع على CPU المضيف، وهو ما قد يشكل مشكلة أثناء مرحلة إعادة تشييد الصفيف عقب تعرض القرص لفشل.
من ضمن الأشياء التي يجب عليك التحقق منها في جهاز التحكم في raid الخاص بأحد الأجهزة: سهولة التثبيت setup والصيانة، إمكانيات برنامج الإدارة وخبرة الجهة المصنعة في تطوير مكونات RAID. يجب أن يدعم جهاز التحكم في raid أكثر مستويات raid أهمية (0 و1 و4 و5 و10)، ويجب أن يكون قادرًا على معالجة عدة صفيفات في وقت واحد مع مستويات مختلف من raid خلال قنوات متعددة.
مستويات raid - كيف يتم ترتيب المشغلات
ينشر كل مستوى من raid البيانات عبر مشغلات المصفوفة بطريقة مختلفة ويتم تحسينه لحالات معينة. بالنسبة لأهدافنا الخاصة، سوف نقوم بالتركيز على أكثر مستويات raid شيوعًا المستخدمة حاليًا.
كيفية تحديد مستوى raid الخاص بك
RAID 0
يجمع مستوى raid هذا بين مشغلي أقراص صلبة أو أكثر على نحو يتم فيه تقسيم البيانات (ABCD ....في السلال الصفراء) الواردة من المستخدم إلى كتل قابلة للإدارة. ويتم تقسيم هذه الكتل إلى شرائط عبر المشغلات المختلفة لصفيف raid 0. ومن خلال هذه العملية، يتم الجمع بين مشغلين أقراص صلبة أو أكثر، ويصبح في الإمكان تحسين مستوى أداء القراءة/الكتابة، وخاصة بالنسبة للوصول التسلسلي. وعلى الرغم من ذلك، لا يتم تخزين معلومات تكرار في صفيف raid 0، وهو ما يعني فقد جميع البيانات في حالة فشل أحد مشغلي الأقراص الصلبة. ويتم التعبير عن غياب التكرار هذا في الرقم صفر، الذي يدل على عدم التكرار. وعادة لا يستخدم raid 0 في الخوادم غير المؤمنة على نحو محكم.
الميزة: أعلى معدلات التحويل
العيب: عدم إمكانية التكرار، إذا فشل قرص واحد، سوف تفقد جميع البيانات
التطبيق: يستخدم بشكل نموذجي في محطات العمل للبيانات المؤقتة ومعدل الإدخال/الإخراج العالي
RAID 1
في نظام raid 1، يتم تخزين بيانات مماثلة في قرصين صلبين (تكرار مائة في المائة). وعند فشل أحد القرصين، يمكن الوصول إلى جميع البيانات على الفور من على القرص الآخر دون أدنى تأثير على مستوى الآداء أو سلامة البيانات. تتم الإشارة إلى "إنشاء نسخة مطابقة من القرص" عند نسخ مشغلي قرصين بشكل مطابق على قناة SCSI واحدة. أما إذا تم توصيل كل مشغل أقراص بقناة SCSI منفصلة، فتتم الإشارة إلى هذا باسم "مزاوجة الأقراص" (مزيد من الحماية). ويعتبر raid 1 حلاً سهلاً وعالي الكفاءة لحماية البيانات والحفاظ على توافر النظام باستمرار.
الميزة: قدرة توافر عالية، فحتى في حالة فشل أحد الأقراص، يبقى المشغل المنطقي بما عليه من بيانات متاحاً
العيب: يتطلب قرصين إلا إنه يستخدم دوماً السعة التخزينية لواحد فقط
التطبيق: يستخدم بشكل نموذجي للأنظمة الأصغر حيث سعة قرص واحد كافية ولأقراص التمهيد
RAID 4
يعتبر raid 4 مماثل جدًا لـ raid 0. يتم تقسيم البيانات عبر مشغلات الأقراص. علاوة على ما سبق، يقوم جهاز التحكم في raid كذلك باحتساب التكرار (معلومات التماثل) المخزنة على محرك قرص منفصل (P1، P2،...). حتى عند فشل مشغل الأقراص، كافة البيانات مازالت متاحة. ويتم الوصول إلى البيانات المفقودة من خلال احتسابها من البيانات التي لازالت متوفرة ومن معلومات التماثل. وعلى النقيض من raid 1، لا توجد حاجة إلى أكثر من سعة محرك قرص واحد لعملية التكرار. فعلى سبيل المثال، إذا تناولنا صفيف أقراص raid 4 يحتوي على خمسة مشغلات أقراص، يصبح 80 % من سعة مشغل الأقراص المثبت متاحة لاستخدام المستخدم، حيث لا يستخدم أكثر من 20% من السعة للتكرار. وفي حالة وجود العديد من كتل البيانات الصغيرة، يصبح مشغل أقراص التماثل مثل عنق الزجاجة بالنسبة لنقل البيانات. ومع وجود كتل بيانات أكبر، يتسم raid 4 بمستوى أداء أفضل كثيراً.
الميزة: قدرة توافر عالية، فحتى في حالة فشل أحد الأقراص، يبقى المشغل المنطقي بما عليه من بيانات متاحاً
الميزة: قادر على الاستخدام الجيد لسعة القرص (الصفيف المكون من عدد n من الأقراص، يستخدم n-1 لتخزين البيانات)
العيب: يحتاج إلى احتساب معلومات التكرار، مما يحد من إمكانيات الكتابة
التطبيق: يستخدم على نحو نموذجي لنظم تخزين البيانات الأكبر حجما نظراً لما يتمتع به من نسبة فعالة بين السعة المثبتة وسعة التوافر الفعلية.
RAID 5
وعلى النقيض من raid 4، يتم تقسيم بيانات التماثل في صفيف أقراص raid 5 عبر كافة مشغلات الأقراص. يقوم صفيف القرص raid 5 بتوصيل البيانات على نحو أكثر توازناً. فحتى مع كتل البيانات الصغيرة، والتي تكثر بشدة في بيئات تعدد المهام وتعدد المستخدمين، تتم الاستجابة في وقت جيد للغاية. هذا ويوفر raid 5 نفس مستوى الأمن المتوفر في raid 4: في حالة فشل قرص واحد، تبقى جميع البيانات متاحة تماماً. وتتم إعادة حساب البيانات المفقودة من خلال البيانات التي لازالت متوفرة ومن معلومات التماثل.
الميزة: قدرة توافر عالية، فحتى في حالة فشل أحد الأقراص، يبقى المشغل المنطقي بما عليه من بيانات متاحاً
الميزة: قادر على الاستخدام الجيد لسعة القرص (الصفيف المكون من عدد n من الأقراص، يستخدم n-1 لتخزين البيانات)
العيب: يحتاج إلى احتساب معلومات التكرار، مما يحد من إمكانيات الكتابة
التطبيق: يستخدم على نحو نموذجي لنظم تخزين البيانات الأكبر حجما نظراً لما يتمتع به من نسبة فعالة بين السعة المثبتة وسعة التوافر الفعلية.
RAID 10
RAID 10 هو خليط بين raid 0 (الأداء) وRAID 1 (أمان البيانات). وعلى النقيض من raid 4 وRAID 5، لا توجد حاجة لاحتساب معلومات التماثل. علاة على ما سبق، تتيح صفيفات أقراص raid 10 أداء عالي المستوى وأمان للبيانات. ومثله مثل raid 0، يتم تحقيق الأداء الأمثل في الحالات عالية الحمل التسلسلي. وبالتماثل مع raid 1، يتم فقد 50 من السعة المثبتة للتكرار.
الميزة: قدرة توافر عالية، فحتى في حالة فشل أحد الأقراص، يبقى المشغل المنطقي بما عليه من بيانات متاحاً
الميزة: أداء عالي المستوى للكتابة
العيب: يتطلب عدد زوجي من الأقراص على ألا يقلوا عن أربعة، حيث يتم استخدام نصف سعة القرص فقط
التطبيق: يستخدم على نحو نموذجي في الحالات التي تتطلب مستوى أداء عالي من الكتابة
https://fbcdn-sphotos-d-a.akamaihd.net/hphotos-ak-ash4/482113_236967293114455_1193518507_n.png (http://www.dzbatna.com)
©المشاركات المنشورة تعبر عن وجهة نظر صاحبها فقط، ولا تُعبّر بأي شكل من الأشكال عن وجهة نظر إدارة المنتدى (http://www.dzbatna.com)©
