صفحه 1:
به نام خدا
Different kind of 6
: جهت ارائه به
استاد گرانقدر دکتر اسلامی نژاد
: گرد آورنده
محمدصادق خدادوست
٩۳ بهار
صفحه 2:
Scum RAID
RAID مخثف 6و9 ۱8۵6۵۵9۵60۴ 9۶ ۸۳۴۵۷ 85661000030۴ به معتی آرایه پشتیبان دیسکهای
مستقل است البته معنی لغتی ن در انگلیسی " بورش است . لین مفهوم بار اول در سال ۱۹۸۷ توسط تیمی سه نفره در
دانشگاه کالیفرنیا لبتهبا تام آرلیه دیسکهای پشتیبان ارزان (6۳051۷6 1896160 به جای 1006۳6860۴ )سطرح
شد . در سالهاى .بهد سازندكان سختافزار آن رابه صورت امروزی در آورهند تا تیقع قیمت ارزان را از قناوری 8۵10
برطرف ۰
امروزه كاريرد 86/818 گسترش بييشترى نسبتبيه معناى كن يافته و فناورى خاصى را تحت يوشش قرار مىدهد كه قابليت
ells Gace gay eR lel ss pee. دارة وار أن ايعاد يى راض از مجمدم كلك قازة ويلك ماقا در وبا
قرار دادن جند هارد ديس در كنار هم و بناه سازی 138110 همه هارد دیسکهای ماه عک واعه تیفیل میشمتدا و سلستم.
همه آنها را فقطبه عنوان یک منبع واحد میبیند که بستمبه اینکه چه سطحی از 8۸180 پیاده سازی شده باشد میتولند باعث
افزایش کارایی و یا امتیت اطلاعات و با تلفیقی از این دو شود.
ool سازی 8۳180 همچون بسیاری دیگ از تکنولویٌی ها هم بصورت سخت افزاری و هم نرم فزاری امکان پشیر است
كه مسلماً مدل سخت آفزاری دارای سرعت و پایداری بیشتری است و مدل نرم افزاری فقط در شرایطی پیشنهاد میشود کهبا
کمبود امکانات و بودجه مواجه هستیم وا اینکه قرار است بر رویبیک سیستم پشتیبان وثه مادر بياده سازى شود. پر واضح
است که نمی توان سیستمی را که در آن از تکئولوژی 18/110 استفاده نشده است را یک سرویس دهنده نامید و به همین دلیل
هميشه سعی شده است مشتری راجه پیاده سازی حداقل, که هملناپیاده سازی 8/0110 به روش نرم افزاری است قلنع کرد.
خوشبختانه همزمان با گسترش فرهنگ استفاده از سیستمها در بین مدیران و صاحبان مشاغل و اهمیت اطلاعات و حفظ eb
برای لین گروه. هزینه پیاده سازی 81 به کمک پیشرفت تكنولوقى روزبه روز ارزانتر ميشود و هم اكنون.با توسعه پیش از
پیش این تکنولوی و کشیده شدن آنبه دایره دیسکهای با تکنولوژی ۸٩3۸ حنی شاهد درخواست پیاده سازى لين تكنولوى
بر روی سیستمهای رومیزی هستیم! اما فارغ از انکه 188180 بصورت نرم افزارى ويا سخت افزارى بياده سازى ميشود ويا
نیاز سا به استفاده از هارد دیسکهای 5651 ویا ۰۸٩۲۸۵ تکتولویی 888110 دارای سطوح گوناگون است که در ادامه به ذکر
عمدر ی پردازيم:
صفحه 3:
RAID 0
یکی از پر مصرف ترين انواع 18210 در حقيقت همين 0 18۵6 می باشد. یین 8668 نم فزاریاطلاعات را بسن هارد
دیسک ها تقسیممی کند وبه لین ترتیب هر هارد قسمتى از اطلاعات را ذخيره مى نمايد-به لين ترتيب ها از 5
ديسك ها استفاده مى كنيم. يعنى اكرما دو هارد ديسك ؟ ترابيت رابا 0 8210 تنظیم کرده باشیم. ۸ ت
ره سازى اطلاعات در اختيار داريم. از خصوصيات O 882161 سرعت بالا در خواندن و نوشتن اطلاعات
:تقسيم اطلاعات با توابعى انجام ميشود و اكر اطلاغات هريك از هاردهايه هر دليل از دست رفث. امكان باز
هارد ديكر وجود ندارد. دراين روش حداقل دو هاردلازم است و اطلاعات فقط 56۳1 میشوند (
) و ۱01۳۳۵۳389 نداریم در نتیجه ایسن روش فقط سرعت را افزاي
(redundancy), افزایش نمیدهد .
*داده ها به بلوكهايى تبديل مى شوند و هر بلوک در هارد دیسک مجزا ذخیره می شود.
*باعث بالا رفتن کارایی سیستم 1/60 می كردد جرا كه بار ترافيكى تقل و ان ید
*بالارفتن كارابى بدليل وجود كنترلرهاى مختلفى كه عمل كنترل ترافيك را ليرند 3
*طراحی بسیار ساده ( زیرا مدار محاسبه 83۳38۷ وجود ندارد)
*عدم پرداختن به محاسبات مربوطه به 3۴1۴۷ وکنترل خطا (افزاٌش سرعت به دلیل عدم پر <
(Parity
0
3
1
0
معایب
pace استفاده از /۳۵۴]۴۷ . (هیچ گونه کد تشخیص و تصحلح خطا در اين لوع ۱۵18
"از کار افتادن یک درایو باعث از دست رفتن کلیه اطلاعات
*عدم کارابی در محیظ های حساس به حفظ داده ها .
موارد استفاده
*میکس و پردازش تصاویر ویدیویی (میکس و مونتاژ)
*وازه بردازى (نرم افزارهاى تايب و..)
*کارهایی که تیاز به سرعت بالا دارد
صفحه 4:
RAID 1
در اين شيوه به اصطلاح انعکاسی یا برگردان فایل ها در هارد دیسک ها ذخیره مى شود.
يشتيبان ( اعابه طور همزمان) بر روی هارد دیسک دیگر ذخیره می شود. aca یه
0 8۵10 کمتر می باشد همینطور سرعت خواندن اطلاعاث به نسبت 0 3210 در 1 ۵10 کمتر
1 8۵16 اگر ما دو هارد ۲ ترابلیت داشته باشیم. با توجهبه ذخیره نظیربه نظیر اطلاعات ها در مجموع
ذخیره سازی ۴ ترابایت اطلاعات را داریم . لین روش برعکس روش 0 8180 است در این حللت ما 9ا
داریم ولی 5۴۳181809 نداریم که در نتیجه فقط 610006138۷ ۴6 افزایش می یابد و سرعت افزایش نمی
مزایا و مشخصات
*هنگام سیکل نوشتن گوبی اطلاعات روی يك دیسک نوشته می شود (۵
مانند 8۸۸1800 ) ولی عمل خواندن " ازهر دودیسک انجام می شود ( کا
خواندن مجزا)
*قابلیت برگرداندن /۱۰۰ داده ها هنگام بروز مشکل برای یک د:
در نرخ انتقالات داده تغییر محسوسی نداریم. (یعنی وجود.
*در شرایط خاص ۰ 81]01توانایی تحمل خرابی بیش از
طراحی در تکنولوژی ]83۵1 ( مدار مربوط به
“بيشترين تعداد هارد دیسک در RAID etait glee )
*هزينه بالا
صفحه 5:
RAID 2
در 2 8۵۱0 نیز از روش 5۴۲181099 استفاده میشود و دادههابه صورت نوارهای سکتوری ذغیره ميشوند .و بعضی از
درایوهای آرایه برای اطلاعات 6:6 " در نظرگرفته ميشوند. با وجود اینک» این سطح بهندرت در کاربردهای تجاری
استفاده شدهاست ملی بیانگر مفهوم دیگری از تضمین دادهها ست. هر بیت داده که روی هارد دیسکها نوشتهمیشود .کد
تصحیح خطا یا 866 مربوط به خود را دارد. این کدها روی درایوهای جداگلنه ذخیره میشوند و به منظور حفاظت از
یکپارچگی و سلامت دادهها مورد استفاده قرار میگیرند 6 .. ارزشهای عددی دادهیهای ذخیرهشده بر روی ب
مشخص در حرلدة مطاوى ولا استفاتة ان فرمولیبه نام 10661-51170»(جمع کنتولی ) جدول بندی میکند .
صورت نیا ' جمع کنتولیبرایتایید سلامت دادههلبه انتهاى بلوك داده الحاق ميشود . هنگلمی که دادهها مجدا
ميشيند " دول بلي 60 مهدذا معلانيه ميشود تسوين افع كتدرلى هر يقوف الادهن iss ls
آخرين جدول بندى مقایسه میشود . چنانچه اعداد همانشد باشند دادهها بدون نقص هستند "اما اگر تن
داشتهباشد " دادهها ی از دست رفتمبا استفاده از اولین جمع کنتیلی(یا جمع کنتیلی قبلی )به عنوان.يكى
قابل محاسبهی مجدد هستند.
0 (Error Checking and Correcting)
RAID
مزایا و مشخصات
ای سای سا وس
مناسب برای انتقال اطلاعات *
a
طراحی بسیار يجيده كه با صدمه دیدن یک دب *
نامناسب در دید تجاری (تعداد زياد درايوها) *
صفحه 6:
RAID 3
مسطح در ولقع انطبلقی از 0 810 است که مقداری از ظرفیت هر یک از درایوها را قربلنی میکند امابه سطح
Senge als 2 عی یابد.در لین حللت , بلوکهای دادهبه نوارهلیی تفسیم شده و بر روی
تمام درایوهای درون آرلیهبه جزیگی از ها نوشته میشوند.اطلاعات موزنهی نور که برای بررسی سلامت داده در
ease سم مر ی ی
خرن cil a یمن هاست بوهریک لین نوارها در درليو موايدة
برای تکهذارک یم و دنت تعیب و بای و
We ies ea Shah Eee
روی تمل راد همزمن یلبه صورت موازی تونبی انتقال داده بسيار بالايى را در اختيار قرار ميدهد
ions ye یام توت اراس ترا وس سم (pois SMa
“قد كور ذهليى كه در تمام درايوها كسترده شدهلئد . نرخ انتقال را در ديسك بهيئه ميكنندبه دليل
هر درخواست 1/0 به چندین درایو از آرایه دسترسی دارد.
RAID
صفحه 7:
RAID 4
gus: RAID 3 URAID 4 است .به جز اينكه از نوارهای بزرگتری استفاده میکند به همين دليل ركوردها از هر
درلیو جداگلنه میتوانند خوانده شهند (PARITY oils yo snail) لین عمل لین امکان را میدهدا عملیات خواندن
به اشتراک گذاشتهشود . در هنگام نوشتن عملیات آهسته میشوذ چون پس از ذخیره شذان دادهها بر روی یک دیسک
باید اطلاعات ۳۸۵8۹1۷ نیز در درایو مربوط به ۴۸۹8۹17۷ نوشته شوند . به هرحال با هر بار عصل توشتن بای
۷ به روزآوری شود و لذا دریوها در موقع نوشتن نميتوانند مشتركاً استفاده شوند لين ساختار مزيت.
نسبتبه سایر حالات ندارد .دریک جمله میتوان گفت که استفاده از نوارهای بزرگتر ( معمولاً دو بلوک) در 4
به نرمافزار مديريت 18818 امكان ميدهد تا با استقلال بيشترى نسبت به 3 83/0180 به ادارهی دیسکها بپرداز
مزايا و مشخصات
* سيكل خواندن بسيار سريع ( ترافيك كمتر در گذرگاه)
معایب :
* پیچیدگی بسیاربالا در طراحی مدار کنترلی مشکل در برگرداندن داد و نوز اشکال در یک دیسک (
داده ها روی دیسکها توزیع شده است)
صفحه 8:
RAID 5
اساسا 5 8۵18 شبیه 1 8۸۵18 است بالین تفاوت که 5 8/018 برای هر نوار از دادههایک ۳۸۵8۱۲۷ ذخیره
میکند. اما در مقایسه با 1 1310 عملیات نوشتن آهستهتر است. زبرا یک زمان اضافی برای نوشتن اطلاعات
sls PARITY. است . در موقع نوشتن اطلاعات 5 8۵18 تقریبً ۶۰ درصد آهستهتر از 1 8۵10 عمل میکند.
عملیات عواندن هم هبح تقیبری پیذا نقبکند لوای رسیدن به بهترین کاراب 5 8۵10 ید نک فهای
ذخیرهسازی داشته باشد برابر با حاصل جمع فضای تمامی هارد دیسکها منهای 1.
بعضی مواقع به این سطح از ۰8۵10" آرایه با ۳۸۱۲۷ چرخشی " نیز گفتهمیشود . چرا که مانند 0
۷ 4 ها را در یک درلیو جداگلنه جمع نمیکند و این اطلاعات را در تعام آرایه و بر تمام درایوها
میکند . هیچ درلیو منحصر بفردی برای ذخیرهی اطلاعات ۳۸۵21۲۷ وجود ندارد . تمام درایوها شامل داده
عملیات خواندن میتولند از تمام درابوها به صورت مشترک انجام شود . برای نوشتن اطلاعات نیزبه یک درلیو
نیزیک درلیو دیگر برای ذخیرهی اطلاعات ۳۸۸۹|۲۷ نیاز داریم .با توجهبه اینکه ۳/۵1/7۷ رکوردهای
روی درایوهای دیگر قرارمیگیرد . عملیا ت نوشتن معمولاً میتواند به اشتراک گذاشته شود .
cas مزایاو
* در ان توع به حداقل ۳ دراو دیسک سخت نیز دارم
« تک نی بلق ای ده ری دینک هنشت شود ۳888۷ موه هر بوک ]یره ی کرد
* سيكل خواندن بسيار سويع (ترافبك كمتر در کذرگاه)
* سيكل توشتن متوسط (محاسبات مربوط به لإ88/16).
* قابليت و اطمينان بالا
*خرابی در یک دیسک در خروجی تاثر ناد
* طراحى بيجيده مدار كنترلى
مشكل در بركرهاتدن داده ها هنكام بروز اشكال
api
در سیستمهای 6۳ 56۳۷ و بنکهای اطلاعانی 58اه *
صفحه 9:
RAID 6
تسخه پیشرفته 801005 می باشد که تصحیح و کنترل خطا را بهبود می بخشد AIDE در واقع از دو
مجزا استفاده می کند . این ویرایش 8۵0 اطمینان و توانایی بالا در زمینه Data storage فراهم
عزاياو مشخصات +
lar Gee, براى كاري دهاق بخراتق و جاساسن
eatin
. طراحی مدار کنترلی بسیار پیشرفته و پیچیده *
* سیکل نوشتن بسیار کند ( دوبار محاسبه مربوط 4 (Parity
* نیاز به ٩+2 درايو دیسک سخت بدلیل دارا بودن حالت Parity دوبودی . ( ۱ تعداد دیسکهای سخت در
* ادغام اطمینان بالا با قابليث بالا ۳ RAID ۱
صفحه 10:
Nested RAID
COMPOUND RAID ۰
* ترکیبی هستند از 8۵۱0 های گفته شده برای دسترسی به
خواص جدید تر .
صفحه 11:
8۸۱9 31
همین طور که از تام لین مرحله از 18۵10 مشخص است از تلفیق 0 8۵10 و 1 8۵10 تشکیل شده " در لین حالت از
سرعت و بازدهی بالای ۵ 8۵0 و سیستم 101۳۳۵66 ۴2۵1۴ "1 8۵10 استفاده می شود " برای سا
اندازی RAID jf ale yo cal حد لقل نیازبه ۴ هارد دیسک دایید و لگر از تعداد دیسک بیشتری استفاده عی کا
یایو زوینباشد :
* حداقل به ؟ دستكاه هارد يسك نباز درد .
«RAID 0+1° بیه آینه لین یز معروق لس البوت_فلوتک ه قطعاندادد ها با ۲060۴ 569 ها طبقلستیلتزی0 |
iba
* تحمل خطاى اين نوع آرايه مانند ge RAIDS باشد .
اخ انتقال بالا
اب رای سیستمهایی که بهکرابی با دون توجه بل[ نان نز داشته باشند .
0+1۰ 8۵18 نبایدب ۸۵1010 لشتبد گ رفته شود ک-وچکتری شکلهر ملکرد بکهیلیو, آرلیه را
0 ۵۱0 تببیلخیلهد کرد۳] | 8
صفحه 12:
RAID 1+0
همان 0 8۵10 است که دارای اعضای متشکل از 1 810 می باشد . این نوع شبیه 0+1 12/۵10 ولی دارای
sie 5 ( Fault tolerant) us Joos بازسازی rebuild) )بهتر می باشد
مزایا و مشخصات
- عمل تکه تکه کردن بلوکهای داده همانند 1 ۴۵1 انجام می پذیرد .
- تصحیح و کنترل خطا نیز مانند 2 88180] می باشد .
ites - نوخ انتقال بالا
“RK در اين نوع 8819 وجود دارد
- جابجایی درایوها باید به صورت موا
- بسیار گرانقیمبت - در شرایط معین امکان تحمل خر
Be ho sie
منبع تغذیه حتماً باید متصل به 5 پا بات
انجام کیرد 0
- سیستمهای ۱6۲ dou! cust sSprv [
صفحه 13:
00 5 و5۸۱
- این آرایه 8۵0 حداقل به ۵ دستگاه دیسک سختیاز دار5:
53 - در واقع بايد 881803 ناميده شود زيرا عمل 58۳3۵189 آن همانند 3۵100 بوده و 569706۳۴
بندی آن نیز مانند 8103 میباشد .
- تحمل خطای آن مانند 9103 می باشد .
. دارای نرخ انتقال بسیار بهتری می باشد RAID:
نوع و مدل د یو را مغدود موسازد.
ثیر منفی می گذار
صفحه 14:
با تشکر از استاد گرامی
توجه همگی عزیزان
به نام خدا
Different kind of RAID’s
:جهت ارائه به
استاد گرانقدر دکتر اسالمی نژاد
:گرد آورنده
محمدصادق خدادوست
بهار 93
بعدی
RAIDچیست؟
مخف**ف Redundant Array of Independent Disksب**ه مع**ني آراي ه پش**تيبان
RAID
کهاي مستقل است .البته معني لغتي آن در انگليسي ٬يورش است .اين مفهوم بار اول در سال 1987توس***ط تيمي
ديس
کهاي پشـتيبان ارزان ( Inexpensiveب**ه جاي
س**ه نفره در دانش**گاه کاليفرنيا البت**ه با ن**ام آراي**ه ديسـ
لهاي بعد سـازندگان سختافزار آن را به صـورت امروزي در آوردن**د ت**ا توق**ع
) Independentمطرح شد .در سا
قيمت ارزان را از فن****************************اوري RAIDبرطرف کنن****************************د .
امروزه کاربرد RAIDگسترش بييشتري نسبت به معناي آن يافته و فناوري خاصي را تحت پوشش قرار ميدهد که قابليت
تقسيم و کپي اطالعات را بين چندين ديسک دارد و کار آن ایجاد یک واحد از مجموع چند هارد دیسک میباشد .در واقع با
قرار دادن چند هارد دیسک در کنار هم و پیاده سازی RAIDهمه هارد دیسکهای ما ب**ه یک واح**د تب**دیل میش**وند و
سیستم همه آنها را فقط به عنوان یک منبع واحد میبیند که بسته به اینکه چه سطحی از RAIDپیاده سازی ش**ده باش**د
میتواند باعث افزایش کارایی و یا امنیت اطالعات و یا تلفیقی از این دو شود.
پیاده سازی RAIDهمچون بسیاری دیگر از تکنولوژی ها هم بصورت سخت افزاری و هم نرم افزاری امک**ان پ**ذیر
است که مسلمًا مدل سخت افزاری دارای سرعت و پایداری بیشتری است و مدل نرم افزاری فق***ط در شرایطی پیش***نهاد
میشود که با کمبود امکانات و بودجه مواجه هستیم و یا اینکه قرار است بر روی یک سیستم پشتیبان و نه مادر پیاده سازی
شود .پر واضح است که نمی توان سیستمی را که در آن از تکنولوژی RAIDاستفاده نشده است را یک سرویس دهن***ده
نامید و به همین دلیل همیشه سعی شده است مشتری را به پیاده سازی حداقل ،که همانا پیاده سازی RAIDبه روش نرم
افزاری است قانع کرد .خوشبختانه همزمان با گسترش فرهنگ استفاده از سیستمها در بین م**دیران و صاحبان مش**اغل و
اهمیت اطالعات و حفظ آن برای این گروه ،هزینه پیاده سازی RAIDبه کمک پیشرفت تکنولوژی روز به روز ارزانتر میشود
و هم اکنون با توسعه بیش از پیش این تکنولوژی و کشیده شدن آن به دایره دیسکهای با تکنول**وژی ATAح**تی ش**اهد
درخواست پیاده سازی این تکنولوژی بر روی سیستمهای رومیزی هستیم! اما فارغ از اینکه RAIDبصورت نرم افزاری و یا
سخت افزاری پیاده سازی میشود و یا نیاز ما به استفاده از هارد دیسکهای SCSIو یا ، ATAتکنول***وژی RAIDدارای
سطوح گوناگون است که در ادامه به ذکر عمده ترین آنها می پردازیم:
بعدی
RAID 0
یکی از پر مصرف ترین انواع Raidدر حقیقت همین Raid 0می باشد .این Raidنرم افزاری اطالعات را بین هارد
دیسک ها تقسیم می کند و به این ترتیب هر هارد قسمتی از اطالعات را ذخیره می نماید .به این ترتیب ما از کل فضای هارد
دیسک ها استفاده می کنیم .یعنی اگر ما دو هارد دیسک 4ترابیت را با Raid 0تنظیم کرده باشیم 8 ،ترابایت فض*ا ب*رای
ذخیره سازی اطالعات در اختیار داریم .از خصوصیات Raid 0سرعت باال در خواندن و نوشتن اطالعات می باش**د .البت**ه
A1
تقسیم اطالعات با توابعی انجام میشود و اگر اطالعات هر یک از هاردها به هر دلیل از دست رفت ،امکان بازیابی آن با کم**ک
میشوند)
هارد دیگر وجود ندارد .در این روش حداقل دو هارد الزم است و اطالعات فقط stripمیشوند ( بین دو هارد پخش
A2
و mirroringنداریم در نتیجه این روش فقط سرعت را افزایش میدهد و قابلیت اطمینان سازی ( ) redundancyرا
A3
افزایش نمیدهد
مشخصات : .
مزايا و
•داده ها به بلوكهايي تبديل مي شوند و هر بلوك در هارد ديسك مجزا ذخيره مي شود.
A4
•باعث باال رفتن كارايي سيستم I/Oمي گردد چرا كه بار ترافيكي نقل و انتقاالت بين چندين كانال مجزا تقسيم مي شود.
RAID
•باالرفتن كارايي بدليل وجود كنترلرهاي مختلفي كه عمل كنترل ترافيك را به عهده
مي گيرند (افزايش سرعت) A 5
•طراحي بسيار ساده ( زيرا مدار محاسبه Parityوجود ندارد)
0
•عدم پرداختن به محاسبات مربوطه به Parityوكنترل خطا (افزايش سرعت به دليل عدم پرداختن به محاسبات A 6
مربوط به
) Parity
A7
معايب :
•عدم استفاده از ( . Parityهيچ گونه كد تشخيص و تصحيح خطا در اين نوع RAIDوجود ندارد )
•از كار افتادن يك درايو باعث از دست رفتن كليه اطالعات خواهد شد .
•عدم كارايي در محيط هاي حساس به حفظ داده ها .
موارد استفاده :
•ميكس و پردازش تصاوير ويديويي (ميكس و مونتاژ )
بعدی(نرم افزارهاي تايپ و) ...
•واژه پردازي
•كارهايي كه نياز به سرعت باال دارد .
A8
RAID 1
در این شیوه به اصطالح انعکاسی یا برگردان فایل ها در هارد دیسک ها ذخیره می ش**ود .ب**ه عبارت دیگر یک نس**خه
پشتیبان ( اما به طور همزمان) بر روی هارد دیسک دیگر ذخیره می شود .در این شیوه سرعت نوشتن اطالعات ب***ه نسبت
Raid 0کمتر می باشد همینطور سرعت خواندن اطالعات ب**ه نسبت Raid 0در Raid 1کم**تر می باش**د .در
ظرفیت
Raid 1اگر ما دو هارد 4ترابایت داشته باشیم ،با توجه به ذخیره نظیر به نظیر اطالعات ما در مجموع هم تنهاA 1
ذخیره سازی 4ترابایت اطالعات را داریم .این روش برعکس روش RAID 0است در این حالت ما mirroringداریم
A1
ولی stripingنداریم که در نتیجه فقط redundancyافزایش می یابد و سرعت افزایش نمی یابد.
A2
مزايا و مشخصات :
نوشته A
•هنگام سيكل نوشتن ٬گويي اطالعات روي يك ديسك نوشته مي شود (در صورتيكه عمأل بر روي دو ديسك 2
مي شود .ما
گذرگاه -نوشتن بر روي هر دو ديسك ولي خواند
) RAID0ولي عمل خواندن ٬ازهر دوديسك انجام مي شود ( كاهش ترافيك
RAID
A3
مجزا )
1
•قابليت برگرداندن 100%داده ها هنگام بروز مشكل براي يك ديسك .
A3
•در نرخ انتقاالت داده تغيير محسوسي نداريم( .يعني وجود دو ديسك تفاوتي با يك ديسك ندارد ) .
A4
•در شرايط خاص RAID1 ٬توانايي تحمل خرابي بيش از يك ديسك را نيز دارد .
•ساده ترين طراحي در تكنولوژي ( RAIDمدار مربوط به Parityوجود ندارد ).
A4
معايب :
•بيشترين تعداد هارد ديسك در ميان انواع ( RAIDبسته به انتخاب ) User
•هزينه باال
بعدی
RAID 2
در RAID 2نیز از روش Stripingاستفاده میشود و دادهها به صورت نوارهای سکتوری ذخیره میشوند .و بعض**ی از
درایوهای آرایه برای اطالعات ECCدر نظرگرفته میشوند .با وجود اینک**ه این س**طح بهن**درت در کاربردهای تجاری
استفاده شدهاست ولی بیانگر مفهوم دیگری از تضمین دادهها ست .هر بیت داده که روی هارد دیسکها نوشتهمیشود ،کد
تصحیح خطا یا ECCمربوط به خود را دارد .این کدها روی درایوهای جداگانه ذخ*یره میش*وند و ب*ه منظ*ور حف*اظت از
یکپارچگی و سالمت دادهها مورد استفاده قرار میگیرند . ECCارزشهای عددی دادههای ذخیرهش**ده ب**ر روی بلوکهای
مشخص در درایو مجازی را با استفاده از فرمولی به نام (check-sumجمع کنترلی ) جدول بندی میکن**د .سپس در
صورت نیاز ٬جمع کنترلی برای تایید سالمت دادهها به انتهای بلوک داده الحاق میشود .هنگامی که دادهها مجددًا خوانده
میشوند ٬جدول بندی ECCمجددًا محاسبه میشود .سپس جمع کنترلی هر بل**وک دادهی خ**اص ٬خوان**ده ش**ده1و باA
*ودA
آخرین جدول بندی مقایسه میشود .چنانچه اعداد همانند باشند دادهها ب**دون نقص هس**تند ٬اما اگر تناقض**ی وج*2
داشتهباشد ٬دادهها ی از دست رفته با استفاده از اولین جمع کنترلی( یا جمع کنترلی قبلی )به عنوان یک نقطهی مرج**ع
B1
قابل محاسبهی مجدد هستند .
( )Error Checking and Correcting
مزايا و مشخصات :
• تصحيح خطاي بسيار سريع
• مناسب براي انتقال اطالعات
ECC
RAID
2
معايب :
مشكل مي شود .
• طراحي بسيار پچيده كه با صدمه ديدن يك ديسك دچار
ECC
• نامناسب در ديد تجاري (تعداد زياد درايوها)
بعدی
ECC
B2
C1
C2
RAID 3
انطباقی از RAID 0است که مقداری از ظرفیت هر یک از درایوها را قربانی میکند اما ب**ه س**طح
در واقع
این سطح
مشخصات :
مزايا و
دست می یابد.در این حالت ،بلوکهای داده به نوارهایی تقسیم شده و ب**ر روی
تحمل
اطالعات و
سالمت
باالیی• از
خطاسريع .
بسيار
نوشتن
خواندن و
سيكل
تمام درایوهای درون آرایه به جز یکی از آنها نوشته میشوند .اطالعات موازنهی نوار که برای بررس**ی س**المت داده در
درایوهای درون زیرسیستم مورد استفاده قرار میگیرند درهنگام نوشتن دادهها ایجاد ش**ده و ب**ر روی دیس**ک
تمام معايب :
شود .نوارها در درایو موازنه برای
مياز این
مشكلیک
شدهاست و هر
تقسیم
نوارهایی
صدمه نیز به
درایوبا موازنه
بسيارمیشوند.
نوشته
PARITY
•
مجموعه دچار
ديسك
ديدن يك
پيچيده كه
طراحي
نگهداری اطالعات PARITYمربوط به نوارهای دادهی متناظر آن که در سراسر آرایه گسترده شده ،مورد اس**تفاده
میگیرد: .اطالعات موازنه هنگام خواندن دادهها بازبینی میشود.این شیوه با خواندن یا نوشتن دادهها بر روی تمامA 1
قرار كاربرد
تصويرصورت موازی توانایی انتقال داده بسیار باالیی را در اختیار قرار میدهد ولی در عین حال
همزمان یا به
درایوها به
•
طورو مونتاژ
ميكس
صورت از کارافتادن یکی از درایوها و حفظ سالمتی دادهها ب**رای سیس**تم را ن**یز از دس**تA 2
در
داده
بازسازی
مزیت• ويرايش تصوير مانند RAID0
نمیدهد.رکوردهایی که در تمام درایوها گسترده شدهاند ،نرخ انتقال را در دیسک بهینه میکنند.به دلیل اینک***ه هرB 1
درخواست I/Oبه چندین درایو از آرایه دسترسی دارد.
RAID
3
PARITY
PARITY
بعدی
PARITY
B2
C1
C2
RAID 4
RAID 4با RAID 3یکسان است .به جز اینکه از نوارهای بزرگتری استفاده میکند .به همین دلیل رکوردها از هر
درایو جداگانه میتوانند خوانده شوند ( البته به جز درایو .)PARITYاین عمل این امکان را میدهد تا عملیات خوان**دن
به اشتراک گذاشتهشود .در هنگام نوشتنعملیات آهسته میشود چون پس از ذخیره شدن دادهها بر روی یک دیس**ک
باید اطالعات PARITYنیز در درایو مربوط به PARITYنوشته شوند .به هرحال با هر بار عم***ل نوش***تن باید
PARITYبه روزآوری شود و لذا درایوها در موقع نوشتن نمیتوانند مشترکًا استفاده شوند .این ساختار مزیت ویژهای
نسبت به سایر حاالت ندارد .در یک جمله میتوان گفت که استفاده از نوارهای بزرگتر ( معموًال دو بل**وک) در RAID 4
به نرمافزار مدیریت RAIDامکان میدهد تا با استقالل بیشتری نسبت به RAID 3به ادارهی دیسکها بپردازد A 0 .
A1
مزايا و مشخصات :
• سيكل خواندن بسيار سريع ( ترافيك كمتر در گذرگاه)
B0
معايب :
• پيچيدگي بسيار باال در طراحي مدار كنترلي مشكل در برگرداندن داده ها هنگام بروز اشكال در يك ديسك ( چرا كه
RAID
C0
داده ها روي ديسكها توزيع شده است )
B1
4
PARITY
PARITY
بعدی
PARITY
C1
RAID 5
اساسًا RAID 5شبیه RAID 1است .با این تفاوت که RAID 5برای هر نوار از دادهها یک PARITYذخیره
میکند .اما در مقایسه با RAID 1عملیات نوشتن آهستهتر است .زیرا یک زمان اض**افی ب**رای نوش**تن اطالعات
PARITYنیاز است .در موقع نوشتن اطالعات RAID 5تقریبًا 60درصد آهس**تهتر از RAID 1عم**ل میکن**د.
عملیات خواندن هم هیچ تغییری پیدا نمیکند .ب**رای رس**یدن ب**ه به**ترین ک**ارآیی RAID 5،باید یک فض**ای
ذخیرهسازی داشته باشد برابر با حاصل جمع فضای تمامی هارد دیسکها منهای .1
بعضی مواقع به این سطح از ”، RAIDآرایه با PARITYچرخشی ” ن*یز گفتهمیش*ود .چ*را ک*ه مانن*د RAID
4 ،PARITYها را در یک درایو جداگانه جمع نمیکند و این اطالعات را در تمام آرایه و ب**ر تمام درایوها توزیعA
میکند .هیچ درایو منحصر بفردی برای ذخیرهی اطالعات PARITYوجود ندارد .تمام درایوها شامل داده هس**تند و
عملیات خواندن میتواند از تمام درایوها به صورت مشترک انجام شود .برای نوشتن اطالعات نیز به یک درایو داده و نیزB
یک درایو دیگر برای ذخیرهی اطالعات PARITYنیاز داریم .با توجه به اینکه PARITYرکوردهای مختل**ف روی
C
درایوهای دیگر قرارمیگیرد ،عملیا ت نوشتن معموًال میتواند به اشتراک گذاشته شود .
مزايا و مشخصات :
• در اين نوع به حداقل 3درايو ديسك سخت نياز داريم .
• تك تك بلوك هاي داده روي ديسك ها نوشته مي شوند و Parityمربوط به هر بلوك نيز داخل هارد مربوط ذخيره مي گردد.
• سيكل خواندن بسيار سريع (ترافيك كمتر در گذرگاه)
• سيكل نوشتن متوسط (محاسبات مربوط به ) Parity
• قابليت و اطمينان باال
RAID
5
معايب :
• خرابي در يك ديسك در خروجي تاثير ندارد.
• طراحي پيچيده مدار كنترلي
• مشكل در برگرداندن داده ها هنگام بروز اشكال
كاربرد :
• در سيستمهاي Serverو بانكهاي اطالعاتي ISPها
بعدی
PARITY
1
PARITY
2
PARITY
3
D
E
F
RAID 6
نسخه پیشرفته RAID5می باشد که تصحیح و کنترل خطا را بهبود می بخشد RAID6در واقع از دو PARITY
مجزا استفاده می کند .این ویرایش RAIDاطمینان و توانایی باال در زمینه Data storageفراهم می کند .
مزايا و مشخصات .:
A0
• بهترين انتخاب براي كاربردهاي بحراني و حساس
A1
معايب :
• طراحي مدار كنترلي بسيار پيشرفته و پيچيده .
• سيكل نوشتن بسيار كند ( دوبار محاسبه مربوط به ) Parity
B0
• نياز به N+2درايو ديسك سخت بدليل دارا بودن حالت Parityدو بعدي N ( .تعداد ديسكهاي سخت در حالت معمولي )
B1
RAID
• ادغام اطمينان باال با قابليت باال
A2
6
PARITY
0
PARITY
A
B2
C0
PARITY
1
PARITY
B
C1
PARITY
2
PARITY
C
بعدی
C2
D0
C
PARITY
D
D1
D2
Nested RAID
• COMPOUND RAID
• ترکیبی هستند از RAIDهای گفته شده برای دسترسی به
خواص جدید تر .
بعدی
RAID 01
همین طور که از نام این مرحله از RAIDمشخص است از تلفیق RAID 0و RAID 1تشکیل ش***ده ٬در این حالت از
سرعت و بازدهی باالی RAID 0و سیستم RAID 1 ٬ Fault Tolrranceاستفاده می شود ٬ب***رای ساختن و راه
اندازی این مرحله از RAIDحد اقل نیاز به 4هارد دیسک دارید و اگر از تعداد دیسک بیشتری استفاده می کنید تعداد آنها
مشخصات
مزايا
باشد .:
بایدو زوج
A1
• حداقل به 4دستگاه هارديسك نياز دارد .
• RAID 0+1به عنوان آرايه آينه اي نيز معروف است با اين تفاوت كه قطعات داده ها يا Segmentها طبق استراتژي RAID 0ايجاد
A2
شده اند .
• تحمل خطاي اين نوع آرايه مانند RAID5مي باشد .
A3
• نرخ انتقال باال .
• بهترين انتخاب براي سيستمهايي كه به كارايي باال بدون توجه به حداكثر اطمينان نياز داشته باشند .
A4
معايب :
RAID
• RAID 0+1نبايد با RAID10اشتباه گرفته شود .كوچكترين مشكل در عملكرد يك درايو ,آرايه را به مدل
1
A5
RAID 0
تبديل خواهد كرد RAID.
RAID
• قيمت بسيار باال
A6
• جابجايي درايوها بايد به صورت موازي 0
0
انجام گيرد .
A7
A88
A
كاربرد :
• پردازشهاي
• تصويري و
•fileserever
•هاي عمومي .
بعدی
RAID 1+0
همان RAID 0است که دارای اعضای متشکل از RAID 1می باشد .این نوع شبیه RAID 0+1ولی دارای
تحمل خطا ( ) Fault tolerantو عملکرد بازسازی () rebuildبهتر می باشد .
مزایا و مشخصات :
عمل تکه تکه کردن بلوکهای داده همانند RAID 1انجام می پذیرد . تصحیح و کنترل خطا نیز مانند RAID 2می باشد . نرخ انتقال باالمعایب :
بسیار گران قیمت -در شرایط معین امکان تحمل خرابی چند دیسک در این نوع RAIDوجود دارد .RAID
منبع تغذیه حتمأ باید متصل به upsباشد . جابجایی درایوها باید به صورت موازی انجام گیرد .0
RAID
کاربرد:
اطالعاتی .
-سیستمهای Serverو بانکهای 1
RAID
1
A1
A1
A2
A2
A3
A3
A4
A4
بعدی
RAID 53
مشخصات و مزایا:
این آرایه RAIDحداقل به 5دستگاه دیسک سخت نیاز دارد . - RAID53در واقع باید RAID03نامیده شود زیرا عمل Stripingآن همانند RAID0بوده و Segment
بندی آن نیز مانند RAID3میباشد .
تحمل خطای آن مانند RAID3می باشد . -نسبت به RAID3دارای نرخ انتقال بسیار بهتری می باشد .
A
A
B
معایب:
B
C
RAID
قیمت باالانتخاب نوع و مدل درایو را محدود میسازد.
همه دیسک ها باید با همدیگر سنکرون شوند که 3 Stripeکردن در سطح بایت ها نهایتًا در محاسبه ظرفیت فرمت شده تأثیر منفی می گذارد .RAID
RAID
5
5
C
D
E
F
PARITY
1
بعدی
PARITY
2
PARITY
1
PARITY
PARITY
3
2
PARITY
3
D
E
F
با تشکر از استاد گرامی
و
توجه همگی عزیزان
پایان