arash
04-17-2008, 15:05
RAID سرنامِ عبارت Redundant Array of Independent Disks (آرايهي افزونهي ديسكهاي مستقل) است و به حداقل دو سختديسك براي پيكربندي نياز دارد تا بتواند كارايي سختديسكها و يا قابليت اطمينان اطلاعات ذخيره شده در آنها را بهبود بخشد. بنابراين بهطور كلي هدف از تشكيل RAID، افزايش كارايي (RAID 0) و يا بالا بردن قابليت اطمينان (RAID 1) است.
مقدمه
در سالهاي بين 1980 تا 1990 ميلادي، مقدار اطلاعاتي كه بايد در سختديسكها ذخيره ميشد، افزايش چشمگيري پيدا كرد. حجم نرمافزارها، برنامههاي كاربردي و ... به حدي افزايش يافتند كه كاربران كامپيوترها، به سختديسكهايي با ظرفيتهاي بالاتر نياز پيدا كردند. در آن زمان، به دليل پيشرفت كُند فنآوري ذخيرهسازي، سختديسكهاي ظرفيت بالا، قيمتهاي بسيار بالايي داشتند و براي كاربران كامپيوترهاي خانگي، پرداخت اين هزينهها امكانپذيز نبود. به عنوان مثال، سختديسك 20 گيگابايتي قيمتي حدود 150 دلار و سختديسك 40 گيگابايتي قيمتي در حدود 400 دلار داشت. بنابراين مهندسان كامپيوتر براي رفع مشكل ذخيرهسازي در كامپيوترها، راهحل سادهاي به نام RAID را ارايه كردند. امروزه تعداد كامپيوترهايي كه از اين ويژگي استفاده ميكنند رو به افزايش است و تقريباً بيشتر مادربردهاي جديد از اين ويژگي پشتيباني ميكنند. اما اصلاًً RAID چيست؟ بسياري از كاربران كامپيوتر هيچگونه اطلاعاتي در مورد اين ويژگي و نحوهي پيكربندي آن ندارند، بنابراين از به كار بردن آن ميترسند. در اين مقاله قصد داريم ابتدا در مورد ويژگيهاي انواع مختلف RAID صحبت كنيم و سپس نحوهي پيكربندي آنها را به شما آموزش دهيم.
RAID 0
RAID 0 تحت نام Data Striping نيز مشهور است و موجب افزايش كارايي سختديسكها ميشود. اين نسخه از RAID به حداقل دو سختديسك نياز دارد و توسط نوشتن فايلها درون چندين «قطعه» (Stripe) و ذخيره كردن هر يك از قطعهها در سختديسكي متفاوت، عمل ميكند. براي مثال، اگر فايلي 200 كيلوبايتي و دو سختديسك داشته باشيد، اين پيكربندي فايلها را به دو قطعهي مساويِ 100 كيلوبايتي تقسيم كرده و هر قطعه را درون يكي از سختديسكها ذخيره ميكند. به عبارتي، نيمي از فايل شما در سختديسكِ 1 و نيمي ديگر در سختديسكِ 2 ذخيره ميشود.
توضيح بالا خيلي مختصر است. در حقيقت مقدار «قطعه» بايد در زمان پيكربندي سيستم RAID مشخص شود. به عنوان مثال، اگر در تنظيمات RAID، مقدار قطعه را 128 كيلوبايت درنظر گرفته باشيد، فايلِ 200 كيلوبايتي بالا به دو قطعهي مساوي 128 كيلوبايتي تقسيم ميشود (هر قطعه روي يكي از سختديسكها قرار دارد) و چون حجم فايل از مجموع حجم دو قطعه كمتر است، 28 كيلوبايت در انتهاي هر يك از دو قطعه خالي خواهد ماند (به مجموع هر دو قطعهاي كه بخشي از داده را روي خود ذخيره ميكنند، يك بلوك ميگويند). اما اگر به جاي فايلي 200 كيلوبايتي، فايلي 64 كيلوبايتي داشتيد، آنگاه 96 كيلوبايت در انتهاي هر قطعه خالي ميماند (يعني 32 كيلوبايت روي هر ديسك ذخيره ميشد). اما اگر در تنظيمات RAID، مقدار قطعه 32 كيلوبايت تنظيم شود، فايل 200 كيلوبايتي به 8 قطعهي 32 كيلوبايتي تقسيم ميشود و روي هر سختديسك، 4 قطعه ذخيره خواهند شد و روي هر قطعه، 7 كيلو بايت فضاي خالي موجود خواهد بود (جدول شمارهي «1»). در وضعيتي مشابه، فايل 64 كيلوبايتي به 2 قطعهي 32 كيلوبايتي تقسيم ميشود و هيچ فضايي از سختديسك بيهوده تلف نخواهد شد.
با توجه به اين دو مثال، به سادگي متوجه ميشويد كه وقتي با فايلهاي كمحجم سر و كار داريد، اگر مقدار قطعه را در تنظيمات RAID بالا در نظر بگيريد، مقداري از فضاي ذخيرهسازي سختديسكهاي شما بيهوده تلف خواهد شد. بنابراين اگر فايلهاي شما حجم كمي دارند، بهتر است هنگام پيكربندي RAID 0، گزينهي Stripe (همان مقدار قطعه) را روي كمترين ميزان، و هنگامي كه با فايلهاي حجيم سر و كار داريد، اين گزينه را روي مقادير زيادتر تنظيم كنيد.
بلوك
سختديسك 1
سختديسك 2
بلوك 1
قطعهي 1
قطعهي 2
بلوك 2
قطعهي 3
قطعهي 4
بلوك 3
قطعهي 5
قطعهي 6
بلوك 4
قطعهي 7
قطعهي 8
جدول شمارهي «1»: نحوهي پيكربندي RAID 0
اما RAID 0 چگونه سبب افزايش كارايي ميشود؟ در مثال بالا، همانطور كه مشاهده كرديد، به جاي ذخيره كردن يك فايل 200 كيلوبايتي در يك سختديسك، دو فايل 100 كيلوبايتي در دو سختديسك ذخيره شدند. زمان صرف شده براي ذخيره كردن يك فايل 100 كيلوبايتي، بهطور تئوري نصف زمانِ صرف شده براي ذخيرهسازي يك فايل 200 كيلوبايتي است. بهطور كلي، RAID 0 با موازي كردن دو سختديسك، اجازه ميدهد سرعت خواندن و نوشتن اطلاعات در سختديسكها افزايش پيدا كند و اين موضوع نيز سبب افزايش كارايي آنها ميشود.
مجموع كل ظرفيت دو سختديسك، مقدار ظرفيت آرايهي RAID 0 را تعيين ميكند. به عنوان مثال، اگر شما از دو سختديسك 80 گيگابايتي استفاده كنيد، ظرفيت ذخيرهسازي سيستم 160 گيگابايت خواهد بود.
اگر قصد داريد سيستمي با كارايي بالا تهيه كنيد، بايد در عوضِ يك سختديسك ظرفيت بالا، دو سختديسك با ظرفيت پايينتر بخريد و آنها را به حالت RAID 0 پيكربندي كنيد. اين روش، علاوه بر اينكه سبب افزايش كارايي ميشود، هزينهها را نيز كاهش ميدهد، زيرا امروزه قيمت دو سختديسك 250 گيگابايتي (براي مثال) ارزانتر از يك سختديسك 500 گيگابايتي است. البته بايد اين نكته را يادآور شد كه RAID 0 معايبي نيز دارد كه مهمترين آنها، امنيت پايين است. به عبارتي، اگر يكي از سختديسكها صدمه ببيند، تمامي اطلاعات صدمه ميبيند و غيرقابل استفاده خواهد شد.
همانطور كه گفته شد، اگر يك فايلِ تصويري 200 كيلوبايتي توسط آرايهي RAID 0 ذخيره شود، به دو بخش 100 كيلوبايتي تقسيم خواهد شد و در هر يك از ديسكها، 100 كيلوبايت از اين تصوير ذخيره ميشود. بنابراين با صدمه ديدن يكي از سختديسكها، اين تصوير غيرقابل مشاهده خواهد شد. تصوير شمارهي «1»، بهطور خلاصه نحوهي عملكرد RAID 0 را نمايش ميدهد.
http://www.sakhtafzar.com/fileupload/image/RAID/1.jpg
مقدمه
در سالهاي بين 1980 تا 1990 ميلادي، مقدار اطلاعاتي كه بايد در سختديسكها ذخيره ميشد، افزايش چشمگيري پيدا كرد. حجم نرمافزارها، برنامههاي كاربردي و ... به حدي افزايش يافتند كه كاربران كامپيوترها، به سختديسكهايي با ظرفيتهاي بالاتر نياز پيدا كردند. در آن زمان، به دليل پيشرفت كُند فنآوري ذخيرهسازي، سختديسكهاي ظرفيت بالا، قيمتهاي بسيار بالايي داشتند و براي كاربران كامپيوترهاي خانگي، پرداخت اين هزينهها امكانپذيز نبود. به عنوان مثال، سختديسك 20 گيگابايتي قيمتي حدود 150 دلار و سختديسك 40 گيگابايتي قيمتي در حدود 400 دلار داشت. بنابراين مهندسان كامپيوتر براي رفع مشكل ذخيرهسازي در كامپيوترها، راهحل سادهاي به نام RAID را ارايه كردند. امروزه تعداد كامپيوترهايي كه از اين ويژگي استفاده ميكنند رو به افزايش است و تقريباً بيشتر مادربردهاي جديد از اين ويژگي پشتيباني ميكنند. اما اصلاًً RAID چيست؟ بسياري از كاربران كامپيوتر هيچگونه اطلاعاتي در مورد اين ويژگي و نحوهي پيكربندي آن ندارند، بنابراين از به كار بردن آن ميترسند. در اين مقاله قصد داريم ابتدا در مورد ويژگيهاي انواع مختلف RAID صحبت كنيم و سپس نحوهي پيكربندي آنها را به شما آموزش دهيم.
RAID 0
RAID 0 تحت نام Data Striping نيز مشهور است و موجب افزايش كارايي سختديسكها ميشود. اين نسخه از RAID به حداقل دو سختديسك نياز دارد و توسط نوشتن فايلها درون چندين «قطعه» (Stripe) و ذخيره كردن هر يك از قطعهها در سختديسكي متفاوت، عمل ميكند. براي مثال، اگر فايلي 200 كيلوبايتي و دو سختديسك داشته باشيد، اين پيكربندي فايلها را به دو قطعهي مساويِ 100 كيلوبايتي تقسيم كرده و هر قطعه را درون يكي از سختديسكها ذخيره ميكند. به عبارتي، نيمي از فايل شما در سختديسكِ 1 و نيمي ديگر در سختديسكِ 2 ذخيره ميشود.
توضيح بالا خيلي مختصر است. در حقيقت مقدار «قطعه» بايد در زمان پيكربندي سيستم RAID مشخص شود. به عنوان مثال، اگر در تنظيمات RAID، مقدار قطعه را 128 كيلوبايت درنظر گرفته باشيد، فايلِ 200 كيلوبايتي بالا به دو قطعهي مساوي 128 كيلوبايتي تقسيم ميشود (هر قطعه روي يكي از سختديسكها قرار دارد) و چون حجم فايل از مجموع حجم دو قطعه كمتر است، 28 كيلوبايت در انتهاي هر يك از دو قطعه خالي خواهد ماند (به مجموع هر دو قطعهاي كه بخشي از داده را روي خود ذخيره ميكنند، يك بلوك ميگويند). اما اگر به جاي فايلي 200 كيلوبايتي، فايلي 64 كيلوبايتي داشتيد، آنگاه 96 كيلوبايت در انتهاي هر قطعه خالي ميماند (يعني 32 كيلوبايت روي هر ديسك ذخيره ميشد). اما اگر در تنظيمات RAID، مقدار قطعه 32 كيلوبايت تنظيم شود، فايل 200 كيلوبايتي به 8 قطعهي 32 كيلوبايتي تقسيم ميشود و روي هر سختديسك، 4 قطعه ذخيره خواهند شد و روي هر قطعه، 7 كيلو بايت فضاي خالي موجود خواهد بود (جدول شمارهي «1»). در وضعيتي مشابه، فايل 64 كيلوبايتي به 2 قطعهي 32 كيلوبايتي تقسيم ميشود و هيچ فضايي از سختديسك بيهوده تلف نخواهد شد.
با توجه به اين دو مثال، به سادگي متوجه ميشويد كه وقتي با فايلهاي كمحجم سر و كار داريد، اگر مقدار قطعه را در تنظيمات RAID بالا در نظر بگيريد، مقداري از فضاي ذخيرهسازي سختديسكهاي شما بيهوده تلف خواهد شد. بنابراين اگر فايلهاي شما حجم كمي دارند، بهتر است هنگام پيكربندي RAID 0، گزينهي Stripe (همان مقدار قطعه) را روي كمترين ميزان، و هنگامي كه با فايلهاي حجيم سر و كار داريد، اين گزينه را روي مقادير زيادتر تنظيم كنيد.
بلوك
سختديسك 1
سختديسك 2
بلوك 1
قطعهي 1
قطعهي 2
بلوك 2
قطعهي 3
قطعهي 4
بلوك 3
قطعهي 5
قطعهي 6
بلوك 4
قطعهي 7
قطعهي 8
جدول شمارهي «1»: نحوهي پيكربندي RAID 0
اما RAID 0 چگونه سبب افزايش كارايي ميشود؟ در مثال بالا، همانطور كه مشاهده كرديد، به جاي ذخيره كردن يك فايل 200 كيلوبايتي در يك سختديسك، دو فايل 100 كيلوبايتي در دو سختديسك ذخيره شدند. زمان صرف شده براي ذخيره كردن يك فايل 100 كيلوبايتي، بهطور تئوري نصف زمانِ صرف شده براي ذخيرهسازي يك فايل 200 كيلوبايتي است. بهطور كلي، RAID 0 با موازي كردن دو سختديسك، اجازه ميدهد سرعت خواندن و نوشتن اطلاعات در سختديسكها افزايش پيدا كند و اين موضوع نيز سبب افزايش كارايي آنها ميشود.
مجموع كل ظرفيت دو سختديسك، مقدار ظرفيت آرايهي RAID 0 را تعيين ميكند. به عنوان مثال، اگر شما از دو سختديسك 80 گيگابايتي استفاده كنيد، ظرفيت ذخيرهسازي سيستم 160 گيگابايت خواهد بود.
اگر قصد داريد سيستمي با كارايي بالا تهيه كنيد، بايد در عوضِ يك سختديسك ظرفيت بالا، دو سختديسك با ظرفيت پايينتر بخريد و آنها را به حالت RAID 0 پيكربندي كنيد. اين روش، علاوه بر اينكه سبب افزايش كارايي ميشود، هزينهها را نيز كاهش ميدهد، زيرا امروزه قيمت دو سختديسك 250 گيگابايتي (براي مثال) ارزانتر از يك سختديسك 500 گيگابايتي است. البته بايد اين نكته را يادآور شد كه RAID 0 معايبي نيز دارد كه مهمترين آنها، امنيت پايين است. به عبارتي، اگر يكي از سختديسكها صدمه ببيند، تمامي اطلاعات صدمه ميبيند و غيرقابل استفاده خواهد شد.
همانطور كه گفته شد، اگر يك فايلِ تصويري 200 كيلوبايتي توسط آرايهي RAID 0 ذخيره شود، به دو بخش 100 كيلوبايتي تقسيم خواهد شد و در هر يك از ديسكها، 100 كيلوبايت از اين تصوير ذخيره ميشود. بنابراين با صدمه ديدن يكي از سختديسكها، اين تصوير غيرقابل مشاهده خواهد شد. تصوير شمارهي «1»، بهطور خلاصه نحوهي عملكرد RAID 0 را نمايش ميدهد.
http://www.sakhtafzar.com/fileupload/image/RAID/1.jpg