سخت افزار:

RAID سرنامِ عبارت Redundant Array of Independent Disks (آرایه‌ی افزونه‌ی دیسک‌های مستقل) است و به حداقل دو سخت‌دیسک برای پیکربندی نیاز دارد تا بتواند کارایی سخت‌دیسک‌ها و یا قابلیت اطمینان اطلاعات ذخیره‌ شده در آن‌ها را بهبود بخشد. بنابراین به‌طور کلی هدف از تشکیل RAID، افزایش کارایی (RAID 0) و یا بالا بردن قابلیت اطمینان (RAID 1) است.
در سال‌های بین 1980 تا 1990 میلادی، مقدار اطلاعاتی که باید در سخت‌دیسک‌ها ذخیره می‌شد، افزایش چشم‌گیری پیدا کرد. حجم نرم‌افزارها، برنامه‌های کاربردی و ... به حدی افزایش یافتند که کاربران کامپیوترها، به سخت‌دیسک‌هایی با ظرفیت‌های بالاتر نیاز پیدا کردند. در آن زمان، به دلیل پیشرفت کُند فن‌آوری ذخیره‌سازی، سخت‌دیسک‌های ظرفیت بالا، قیمت‌های بسیار بالایی داشتند و برای کاربران کامپیوتر‌های خانگی، پرداخت این هزینه‌ها امکان‌پذیز نبود. به عنوان مثال، سخت‌دیسک 20 گیگابایتی قیمتی حدود 150 دلار و سخت‌دیسک 40 گیگابایتی قیمتی در حدود 400 دلار داشت. بنابراین مهندسان کامپیوتر برای رفع مشکل ذخیره‌سازی در کامپیوترها، راه‌حل ساده‌‌ای به نام RAID را ارایه کردند. امروزه تعداد کامپیوتر‌هایی که از این ویژگی استفاده می‌کنند رو به افزایش است و تقریباً بیش‌تر مادربرد‌های جدید از این ویژگی پشتیبانی می‌کنند. اما اصلاًً RAID چیست؟ بسیاری از کاربران کامپیوتر هیچ‌گونه اطلاعاتی در مورد این ویژگی و نحوه‌ی پیکربندی آن ندارند، بنابراین از به کار بردن آن می‌ترسند

RAID 0

RAID 0 تحت نام Data Striping نیز مشهور است و موجب افزایش کارایی سخت‌دیسک‌ها می‌شود. این نسخه از RAID به حداقل دو سخت‌دیسک نیاز دارد و توسط نوشتن فایل‌ها درون چندین «قطعه» (Stripe) و ذخیره کردن هر یک از قطعه‌ها در سخت‌دیسکی متفاوت، عمل می‌کند. برای مثال، اگر فایلی 200 کیلوبایتی و دو سخت‌دیسک داشته باشید، این پیکربندی فایل‌ها را به دو قطعه‌ی مساویِ 100 کیلوبایتی تقسیم کرده و هر قطعه را درون یکی از سخت‌دیسک‌ها ذخیره می‌کند. به عبارتی، نیمی از فایل شما در سخت‌دیسکِ 1و نیمی دیگر در سخت‌دیسکِ 2 ذخیره می‌شود.
توضیح بالا خیلی مختصر است. در حقیقت مقدار «قطعه» باید در زمان پیکربندی سیستم RAID مشخص شود. به عنوان مثال، اگر در تنظیمات RAID، مقدار قطعه را 128 کیلوبایت درنظر گرفته باشید، فایلِ 200 کیلوبایتی بالا به دو قطعه‌ی مساوی 128 کیلوبایتی تقسیم می‌شود (هر قطعه روی یکی از سخت‌دیسک‌ها قرار دارد) و چون حجم فایل از مجموع حجم دو قطعه کم‌تر است، 28 کیلوبایت در انتهای هر یک از دو قطعه خالی خواهد ‌ماند (به مجموع هر دو قطعه‌ای که بخشی از داده را روی خود ذخیره می‌کنند، یک بلوک می‌گویند). اما اگر در تنظیمات RAID، مقدار قطعه 32 کیلوبایت تنظیم شود، فایل 200 کیلوبایتی به 8 قطعه‌ی 32 کیلوبایتی تقسیم می‌شود و روی هر سخت‌دیسک، 4 قطعه ذخیره خواهند شد و روی هر قطعه، 7 کیلو بایت فضای خالی موجود خواهد بود. در وضعیتی مشابه، فایل 64 کیلوبایتی به 2 قطعه‌ی 32 کیلوبایتی تقسیم ‌می‌شود و هیچ‌ فضایی از سخت‌دیسک بیهوده تلف نخواهد شد. بنابراین اگر فایل‌های شما حجم کمی دارند، بهتر است هنگام پیکربندی0 RAID ، گزینه‌ی Stripe (همان مقدار قطعه) را روی کم‌ترین میزان، و هنگامی که با فایل‌های حجیم سر و کار دارید، این گزینه را روی مقادیر زیادتر تنظیم کنید.
اما 0 RAID چگونه سبب افزایش کارایی می‌شود؟ در مثال بالا، همان‌طور که مشاهده کردید، به جای ذخیره کردن یک فایل 200کیلوبایتی در یک سخت‌دیسک، دو فایل 100 کیلوبایتی در دو سخت‌دیسک ذخیره شدند. زمان صرف شده برای ذخیره کردن یک فایل 100 کیلوبایتی، به‌طور تئوری نصف زمانِ صرف شده برای ذخیره‌سازی یک فایل 200 کیلوبایتی است. به‌طور کلی،0 RAID با موازی کردن دو سخت‌دیسک، اجازه می‌دهد سرعت خواندن و نوشتن اطلاعات در سخت‌دیسک‌ها افزایش پیدا کند و این موضوع نیز سبب افزایش کارایی آن‌ها می‌شود.
مجموع کل ظرفیت دو سخت‌دیسک، مقدار ظرفیت آرایه‌ی0 RAID را تعیین می‌کند. به عنوان مثال، اگر شما از دو سخت‌دیسک 80 گیگابایتی استفاده کنید، ظرفیت ذخیره‌سازی سیستم 160 گیگابایت خواهد بود.
اگر قصد دارید سیستمی با کارایی بالا تهیه کنید، باید در عوضِ یک سخت‌دیسک ظرفیت بالا، دو سخت‌دیسک با ظرفیت پایین‌تر بخرید و آن‌ها را به حالت0 RAID پیکربندی کنید. این روش، علاوه‌ بر این‌که سبب افزایش کارایی می‌شود، هزینه‌ها را نیز کاهش می‌دهد، زیرا امروزه قیمت دو سخت‌دیسک 250 گیگابایتی (برای مثال) ارزان‌تر از یک سخت‌دیسک 500 گیگابایتی است. البته باید این نکته را یاد‌آور شد که0 RAID معایبی نیز دارد که مهم‌ترین آن‌ها، امنیت پایین است. به عبارتی، اگر یکی از سخت‌دیسک‌ها صدمه ببیند، تمامی اطلاعات صدمه می‌بیند و غیرقابل استفاده خواهد شد.

RAID1

این نوع ‌RAID، کارایی سیستم را افزایش نمی‌دهد و هدف آن، بهبود قابلیت اطمینان داده‌های کامپیوتر است. توسط0 RAID ، کاربر اطمینان دارد که هیچ‌گاه اطلاعاتی را که ذخیره کرده است، از دست نخواهد داد. این نسخه ازRAID به حداقل دو سخت‌دیسکِ یکسان نیاز دارد و تحت نام Mirroring شناخته می‌شود. معادل فارسی لغت Mirror، کلمه‌ی آینه است. حتماً با این تشبیه ساده، به نحوه‌ی عملکرد0 RAID پی برده‌اید. در آرایه‌ی0 RAID ، هر تغییری که در یکی از سخت‌دیسک‌ها اعمال شود، روی دیسک دیگر نیز ایجاد خواهد شد.
به عنوان مثال، اگر فایلی را روی سخت‌دیسک اول کپی کنید، نسخه‌ای دقیقاً مشابه با این فایل، به‌طور خودکار روی سخت‌دیسک دوم نیز کپی خواهد شد. در این آرایه، اگر سخت‌دیسک اول صدمه ببیند، به آسانی می‌توان از سخت‌دیسک دوم استفاده کرد و بنابراین هیچ‌گاه اطلاعات شما از بین نخواهد رفت. این نسخه از RAID در حقیقت سیستم پشتیبان مبتنی بر سخت‌افزار است و بیش‌تر در مکان‌هایی که اطلاعات مهمی دارند، به کار گرفته می‌شود. چون سخت‌دیسک دوم در واقع دیسکی پشتیبان است، کل ظرفیت ذخیره‌سازی تنها ظرفیت یکی از سخت‌دیسک‌هاست. بنابراین اگر شما دو سخت‌دیسک 80 گیگابایتی را به حالت آرایه‌ی1 RAID پیکربندی کنید، کل ظرفیت ذخیره‌سازی شما تنها 80گیگابایت خواهد بود. به‌طور کلی، اگر اطلاعاتی که در کامپیوتر ذخیره می‌کنید از اهمیت خاصی برخوردار است،1 RAID بهترین روش برای محافظت از آن‌هاست.
لازم به توضیح است که پیکربندی‌های دیگری نیز برای RAID وجود دارد، اما همه‌ی کنترلر‌های RAID از آن‌ها پشتیبانی نمی‌کنند. در ادامه، به‌طور مختصر در مورد دیگر انواع عمومی RAID توضیحاتی ارایه می‌کنیم.

RAID0+1

همان‌طور که از نام آن پیدا است، ترکیبی از0 RAID و1 RAID است. در حقیقت این نسخه از RAID مزایای RAIDهای 0 و 1 را با یکدیگر ترکیب می‌کند و موجب بهبود قابلیت اطمینان و افزایش کارایی می‌شود.0+1 RAID نیاز به 4سخت‌دیسک یکسان دارد که دو سخت‌دیسک اول به صورت0 RAID عمل می‌کنند و دو سخت‌دیسک دوم Mirror مجموعه‌ی اول خواهند شد. در این پیکربندی، اگر یکی از سخت‌دیسک‌‌ها صدمه ببیند، سیستم صرفاً به حالت0 RAID عمل می‌کند.

RAID10 یا RAID 1+0

این نسخه از RAID، عملکردی تقریباً برعکسِ1+0 RAID دارد.1+0 RAID در حقیقت0 RAID است که در آن1 RAID گنجانده شده است، ولی10 RAID ذاتاً1 RAID است که0 RAID در آن گنجانده شده است. این نسخه از RAID نیز به 4سخت‌دیسک نیاز دارد و اگر یکی از سخت‌دیسک‌ها صدمه ببیند، آرایه صرفاً به حالت1 RAID عمل می‌کند.

RAID 5

این نسخه از RAID، قدرتمندترین نوع RAID برای کامپیوترهای خانگی است و به کنترل‌کننده‌ا‌ی سخت‌افزاری برای مدیریت آرایه نیاز دارد. اما برخی از سیستم‌های ‌عامل، این قابلیت را از طریق نرم‌افزار شبیه‌سازی می‌کنند.5 RAID به حداقل سه سخت‌دیسک نیاز دارد که برای آرایه‌ی بهترین کارایی، باید یکسان باشند. به‌طور کلی5 RAID نوعی از0 RAID با بیت Parity (بیت توازن) برای مراقبت از اطلاعات آرایه است.
در حقیقت بیت توازن نوعی محاسبات باینری است که دو بلوک از داده را با همدیگر مقایسه می‌کند و بلوک داده‌ی سوم را براساس بلوک‌های 1 و 2 تشکیل می‌دهد. اگر حاصل ‌جمع دو بلوک داده زوج باشد، بیت توازن نیز زوج خواهد بود. اما اگر حاصل‌ جمع دو بلوک داده فرد باشد، بیت توازن فرد خواهد بود. براساس این روش، اگر یکی از سخت‌دیسک‌های آرایه5 RAID صدمه ببیند، زمانی که سخت‌دیسک دیگری جایگزین آن شود، بیت توازن اجازه خواهد داد اطلاعات دوباره احیا شوند.
بیت توازن بین سخت‌دیسک‌ها برای افزایش کارایی و قابلیت اطمینان داده‌ها تغییر مکان می‌دهد. افزایش کارایی به این دلیل است که به جای نوشتن اطلاعات روی یک سخت‌دیسک، از چندین سخت‌دیسک استفاده می‌شود. ضمن این‌که اگر سخت‌دیسک 2 صدمه ببیند، داده‌های موجود در این سخت‌دیسک می‌توانند براساس داده‌ها و‌ بیت توازنِ قرار گرفته در دو سخت‌دیسک دیگر، دوباره بازسازی شود. به‌طور کلی ظرفیت ذخیره‌سازی این آرایه برابر با مجموع ظرفیت دو سخت‌دیسک است. یعنی اگر از 3 سخت‌دیسک 500 گیگابایتی استفاده شود، ظرفیت ذخیره‌سازی برای این آرایه 1000 گیگابایت خواهد بود.

امکانات لازم برای پیکربندی RAID :

برای پیکربندی RAID در کامپیوتر خود، به دو چیز نیاز دارید:
1- کنترلر RAID
2- حداقل دو عدد سخت‌دیسک
همان‌طور که گفتیم، پیکربندی0 RAID به دو سخت‌دیسک و یک کنترلر RAID نیاز دارد. امروزه بیش‌تر مادربردها به صورت مجتمع مجهز به کنترلر RAID هستند. بنابراین قبل از هر چیز لازم است بررسی کنید که آیا مادربردتان مجهز به کنترلر RAID هست یا خیر. برای آگاهی از این موضوع، می‌توانید به دفترچه‌ی راهنمای مادربرد خود رجوع کنید. اگر مادربرد شما قابلیت RAID ندارد، می‌توانید از یک کارت RAID مبتنی بر درگاه‌های PCI و یا PCI Express x1 استفاده کنید. باید این نکته را یادآور شویم که پیکربندی سیستم RAID موجب پاک شدن تمامی اطلاعات درون سخت‌دیسک‌های شما می‌شود. بنابراین اگر اطلاعات مهمی درون سخت‌دیسک‌های خود دارید، قبل از شروع به پیکربندی RAID لازم است از آن‌ها نسخه‌ی پشتیبان تهیه کنید.

نصب سیستم عامل :

ویندوز ایکس‌پی قادر نیست به‌طور خودکار سیستم RAID را تشخیص دهد. بنابراین زمانی که شما از RAID استفاده می‌کنید،در زمان نصب ویندوز پیغامی مبنی بر این‌که سیستم شما فاقد سخت‌دیسک است ظاهر خواهد شد. برای این‌که با چنین پیغامی روبه‌رو نشوید، لازم است یک دیسک فلاپی شامل راه‌انداز (درایور) کنترلر RAID تهیه کنید. پس از نصب ویندوز، از آرایه‌ی RAID تازه‌ی خود نهایت استفاده را ببرید. من سعی کردم تا اطلاعاتی کلی از نحوه ی کار RAIDرا در این مطلب ارائه بدهم. برای آشنایی بیشتر با نصب نرم افزاری و سخت افزاری آن بهتره به مقاله از RAID نترسید! رجوع کنید.

منبع: sakhtafzar.com

لیست کل یادداشت های وبلاگ