به نام خدا آشنایی با
RAID
87 1
RAID
12/24/08
RAID مخفف عبارت ( Redundant Array of Independent Disksپیشتر Redundant Array of Inexpensive Disksنامیده می شد) کار RAIDایجاد یک واحد از مجموع چند هارد دیسک می باشد .با توجه به انکه چه سطحی از RAIDپیاده سازی شده باشد می تواند باعث افزایش کارایی و امنیت اطلعات و یا تلفیقی از این دو باشد
2
RAID
12/24/08
RAID پیاده سازی RAIDهمچون بسیاری دیگر از تکنولوژی ها هم بصورت سخت افزاری و هم نرم افزاری امکان پذیر است که مسلماً مدل سخت افزاری دارای سرعت و پایداری بیشتری است و مدل نرم افزاری فقط در شرایطی پیشنهاد 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.
3
RAID
12/24/08
RAID نظارت بر آرایه ی دیسک های سخت بر عهده ی یک نرم افزار مدیریتی و یک دیسک کنترلر است که مدیریت تصحیح خطا ها را بر عهده دارد.
4
RAIDعموما در شبکه ها مورد استفاده قرار می گیرد
RAID
12/24/08
RAID controller یک RAID controllerسخت افزاری است که مسئولیت مدیریت درایو های ثیزیکی و همچنین ارائه ی آنها به کامپیوتر به عنوان یک واحد منطقی را بر عهده دارد
5
RAID
12/24/08
RAID Controller تراش ه های RAID controllerمعمول ب ه صورت کارت های توسعه می باشند هنگام استفاده از RAIDسخت افزاری باید توجه داشته باشین که RAIDانتخابی متناسب با نوع هارد دیسک مورد استفاده ی شما باشد بعضی از سیستم عامل ها به شما اجازه میدهند تا تنظیمات RAIDرا به صورت نرم افزاری انجام دهید.بهترین گزینه اختصاص دادن قسمتی از کنترل سخت افزاری به عملکرد RAIDاست
6
RAID
12/24/08
پخش داده ( )Data stripingو افزونگی ((Redundancy
مهمترین مفاهیمی که باید در طراحی و پیاده سازی دیسک های آرایه ای مدنظر قرار گیرد ،عبارتند از: – پخش داده ( )Data Stripingبرای افزایش کارایی و سرعت – افزونگی ( )Redundancyبرای افزایش پایداری مجموعه
7
RAID
12/24/08
پخش داده ()Data striping داده ها را به روی چندین دیسک چنان پراکنده کنیم تا مجموعه به صورت یک دیسک پرسرعت به نظر برسد. مزایای پخش داده :
• افزایش سرعت انتقال داده هنگام دسترسی به حجم زیاد داده • افزایش سرعت I/Oهنگام دسترسی به حجم کم داده. • منجر به پخش بار ذخیره و بازیابی رو تمام دیسک ها میگردد.
8
RAID
12/24/08
پخش داده ()Data striping ایراد پخش داده :
• با خراب شدن یک دیسک حجم زیادی از دادهای مجموعه از بین می رود . این مشکل با افزونگی بر طرف می گردد.
9
RAID
12/24/08
افزونگی( (Redundancy نگهداری داده های اضاف ی بگون ه ای ک ه بتوان در ص ورت بروز خطا اطلعات از دست رفته را دوباره بازیابی کرد.
10
RAID
12/24/08
افزونگی( (Redundancy مزایای افزونگی :
امکان ادامه کار سیستم و عدم از دست دادن داده در صورت بروز خرابی در دیسک ها.
استفاده از داده های اضافی روی گروهی از دیسک ها منجر به کاهش تاثیر خرابی یک دیسک بر کل سیستم میگردد.
11
RAID
12/24/08
افزونگی( (Redundancy •
ایراد افزونگی :
•
ک ه ه ر گاه بخواهی م یک عم ل نوشت ن انجام دهی م باید در داده های اضاف ی هم تغییرات اعمال کنیم.
•
انتخاب روش برای محاس به اطلعات اضاف ی(مثل کدهای parity، : )Hamming ،Reed-Solomon
•
روش پخش کردن اطلعات اضافی در دیسک ها
12
RAID
12/24/08
سطوح مختلف RAID فارغ از اینکه RAIDبصورت نرم افزاری و یا سخت افزاری پیاده سازی میشود و یا ما از هارد دیسکهای SCSIو یا ATAاستفاده خواهیم کرد، تکنولوژی RAIDدارای سطوح گوناگون است که بنا به کاربرد مورد نیاز ، انتخاب ما از بین روشهای مختلف پراکندنگی داده و افزونگی صورت مي که در پایی ن ب ه ذک ر آنه ا م ي پردازم: گیرد
13
RAID
12/24/08
RAID-0 این پیکره بندی که " "stripingنیز نامیده می شود ،فقط به افزایش کارآیی توجه دارد .در این مدل حداقل به دو دیسک نیاز است و حداقل اتلف فضا را به همراه حداکثر اجرا در خواندن و نوشتن اطلعات دارا میباش د ول ی در عی ن حال دارای افزونگی ()Redundancy نمیباش د ک ه باع ث میشود در اغل ب س ناریوها از این مدل در کنار RAID-1استفاده شود.
14
RAID
12/24/08
RAID-0
15
در این روش اطلعات به قسمتهای مساوی تقسیم شده و هر قسمت بر روی یک دیسک نوشته می شود. ظرفیت ذخیره سازی در این روش به اندازه مجموع ظرفیتهای دیسکهای سخت سیستم است ،ولی با خراب شدن یکی از دیسکها ،کل اطلعات از بین می رود.
RAID
12/24/08
RAID-0
مزايا و مشخصات :
داده ها به بلوكهايي تبديل مي شوند و هر بلوك در هارد ديسك مجزا ذخيره مي شود. باعث بال رفتن كارايي سيستم I/Oمي گردد چرا كه بار ترافيكي نقل و انتقالت بين چندين كانال مجزا تقسيم مي شود. بالرفتن كارايي بدليل وجود كنترلرهاي مختلفي كه عمل كنترل ترافيك را به عهده مي گيرند (افزايش سرعت) طراحي بسيار ساده ( زيرا مدار محاسبه Parityوجود ندارد ) عدم پرداختن به محاسبات مربوطه به Parityوكنترل خطا (افزايش سرعت به دليل عدم پرداختن به محاسبات مربوط به ) Parity
16
RAID
12/24/08
RAID-0
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 اطلعات خواهد شد.
عدم كارايي در محيطهاي حساس به حفظ داده ها
17
RAID
12/24/08
RAID-1
18
ای ن پیکره بندی که " "mirroringنی ز نامیده می شود ،فق ط ب ه امنی ت داده ه ا توجه دارد .در ای ن روش اطلعات به طور کامل روی تک تک دیسکهای موجود در آرای ه نوشت ه م ی شود .در نتیجه ای ن روش افزونگ ی زیادی دارد ولی امنیت داده ها در آن بسیار بال است. در اين روش به اندازه ظرفيت يکی از ديسکهای موجود در آرايه است.
RAID
12/24/08
RAID-1
BackuPگیري همزمان داده ها به منظور Mirroringو Duplexing صورت می گیرد :Mirroringکپي برداري هم زمان روي دو درایو
: Duplexingزماني است که یکي از درایوها دچار مشکل شود و درایو سالمي را جایگزی ن نمایی م س پس داده ه ا را روي درای و س الم کپ ي کنی م .
با پیاده سازی این مدل اطلعات ما همزمان بر روی دو دیسک نوشته میشوند که در نتیجه سرعت نوشتن را در جهت منفی تحت تاثیر قرار میدهد ولی از طرفی سرعت خواندن اطلعات افزایش میابد در سیستمهایی که نیاز به خواندن زیاد از روی دیسک دارند ،بکار می روند ،زیرا خواندن اطلعات یکسان از روی دیسکهای مختلف بصورت موازی امکانپذیر است.
19
12/24/08
RAID
RAID-1 مزایا و مشخصات :
20
قابلیت برگرداندن 100%داده ها هنگام بروز مشکل براي یك دیسك هنگام سیکل نوشتن ,گویي اطلعات روي یك دیسك نوشته مي شود (در صورتیکه عمل بر روي دو دیسك نوشته مي شود .مانند ) RAID0ولي عمل خواندن ,ازهر دودیسك انجام مي شود ( کاهش ترافیك گذرگاه -نوشتن بر روي هر دو دیسك ولي خواندن مجزا ) . در نرخ انتقالت داده تغییر محسوسي نداریم( .یعني وجود دو دیسك تفاوتي با یك دیسك ندارد ) . در شرایط خاص ,RAID1توانایي تحمل خرابي بیش از یك دیسك را نیز دارد . ساده ترین طراحي در تکنولوژي ( RAIDمدار مربوط به Parityوجود ندارد )
RAID
12/24/08
RAID-1 معایب : بیشترین تعداد هارد دیسك در میان انواع ( RAIDبسته به انتخاب ) User
21
-هزینه بال
RAID
12/24/08
RAID-2
داراي خاصیت ECCبا استفاده از کد همینگ است.
کد همینگ یکي از روشهاي محاسبه و کنترل خطا در سیستمهاي دیجیتال مي باشد .انواع روشها براي کنترل ترافیك داده هاي دیجیتال وجود دارد به عنوان مثال …, Parity haming codeکه مجموعه این روشها را ( Error Checking and Correcting (ECCمی نامیم.
22
12/24/08
RAID
RAID-2 مزایا و مشخصات : تصحیح خطاي بسیار سریع
23
مناسب براي انتقال اطلعات
RAID
12/24/08
RAID-2 معایب : طراحي بسیار یچیده که با صدمه دیدن یك دیسك دچار مشکل مي شود .
24
نامناسب در دید تجاري (تعداد زیاد درایوها )
RAID
12/24/08
RAID-3
انتقال موازي با استفاده از خاصیت Parity
مزایا و مشخصات :
سیکل خواندن و نوشتن بسیار سریع .
معایب : طراحي بسیار پیچیده که با صدمه دیدن یك دیسك مجموعه دچار مشکل مي شود .
25
RAID
12/24/08
RAID-4 مزایا و مشخصات :
سیکل خواندن بسیار سریع ( ترافیك کمتر در گذرگاه)
معایب :
26
پیچیدگي بسیار بال در طراحي مدار کنترلي مشکل در برگرداندن داده ها هنگام بروز اشکال در یك دیسك ( چرا که داده ها روي دیسکها توزیع شده است )
RAID
12/24/08
RAID-5
27
این سطح از RAIDحداقل نیاز به سه دیس ک س خت خواه د داشت و استفاده از آن بسیار متداول است .در ای ن س طح اتلف فض ا تقریباً 20تا 30درصد کل فضای استفاده شده میباشد و دارای انعطاف پذیری جهت افزودن دیسک های اضافی میباشد .
RAID
12/24/08
RAID-5
در RAID-5اطلعات به قطعات کوچکی شکسته شده و بر روی همه دیسکها پخش میشود و یک Parityهم جهت بازیابی اطلعات در صورت بروز مشکل برای هر یک از دیسکها بصورت چرخشی بر روی یکی از دیسکها نوشته میشود.
28
12/24/08
RAID
RAID-5 مزایا و مشخصات :
در این نوع به حداقل 3درایو دیسك سخت نیاز داریم . تك تك بلوك هاي داده روي دیسك ها نوشته مي شوند و Parityمربوط به هر بلوك نیز داخل هارد مربوط ذخیره مي گردد.
سیکل خواندن بسیار سریع (ترافیك کمتر در گذرگاه )
سیکل نوشتن متوسط (محاسبات مربوط به ) Parity
29
قابلیت و اطمینان بال (وجود ) ECC
RAID
12/24/08
RAID-5 معایب :
خرابي در یك دیسك در خروجي تاثیر ندارد.
طراحي پیچیده مدار کنترلي
مشکل در برگرداندن داده ها هنگام بروز اشکال
30
RAID
12/24/08
RAID-6 RAID-6 در واقع نسخه پیشرفته RAID-5مي باشد که تصحیح و کنترل خطا را بهبود مي بخشد .این ویرایش RAIDاطمینان و توانایي بال در زمینه data storageفراهم مي کند .
31
RAID
12/24/08
RAID-6 مزایا و مشخصات :
دیسکهاي داده ها مجزا با دو Parityتوزیع شده مجزا
بهترین انتخاب براي کاربردهاي بحراني و حساس
32
RAID
12/24/08
RAID-6 معایب : طراحي مدار کنترلي بسیار پیشرفته و پیچیده .
33
سیکل نوشتن بسیار کند ( دوبار محاسبه مربوط به ) Parity نیاز به N+2درایو دیسك سخت .بدلیل دارا بودن حالت Parityدو بعدي . ( Nتعداد دیسکهاي سخت در حالت معمولي ) ادغام اطمینان بال با قابلیت بال
RAID
12/24/08
RAID-7 نقل وانتقال بهینه شده غیر همزمان به منظوردستیابي به نرخ انتقال بسیار سریع Open system به سیستمي اطلق مي شود که قابلیت سازگاري با سخت افزارها و نرم افزارهاي مختلف را داشته باشد و امکان کارکردن در سیستمهاي مختلف را به راحتي داشته باشد .
34
RAID
12/24/08
RAID-7 مزایا و مشخصات :
35
نقل و انتقال غیر همزمان و داراي کنترلگرهاي مستقل. درایو مجزا براي ذخیره کردن اطلعات مربوط بهParity برخورداري از سیستم Open Systemو استفاده از گذرگاهSCSI گذرگاه Cacheداخلي با سرعت بال () X-bus دیسك هاي خواندن و نوشتن از امکان Chochingاستفاده میکنند. تکنولوژي مدار تولید Parityتا حدودي با سایر انواع Raidتفاوت دارد . امکان Hot Swaping
RAID
12/24/08
RAID-10 این Raidحداقل به 4دستگاه هاردیسك نیاز دارد
36
RAID
12/24/08
RAID-10 مزایا و مشخصات :
عمل تکه تکه کردن بلوکهاي داده همانند Raid1انجام مي پذیرد .
تصحیح و کنترل خطا نیز مانند Raid2مي باشد .
نرخ انتقال بال
در شرایط معین ,امکان تحمل خرابي چند دیسك در این نوع RAIDوجود دارد .
37
12/24/08
RAID
RAID-10 معایب : بسیار گران قیمت
38
منبع تغذیه حتمأ باید متصل به upsباشد . جابجایي درایوها باید به صورت موازي انجام گیرد . سیستمهاي Serverو بانکهاي اطلعاتي .
RAID
12/24/08
RAID-53 نرخ انتقال بال همراه با قابلیت انتقال مناسب
39
RAID
12/24/08
RAID-53 مشخصات و مزایا :
این آرایه RAIDحداقل به 5دستگاه دیسك سخت نیاز دارد .
RAID-53در واقع باید RAID0-3نلمیده شود زیرا عمل Stripingآن همانند RAID-0بوده و Segmentبندي آن نیز مانند RAID-3مي باشد.
تحمل خطاي آن مانند RAID-3مي باشد.
نسبت به RAID-3داراي نرخ انتقال بسیار بهتري مي باشد.
40
RAID
12/24/08
Raid-53 معایب : قیمت بال
همه دیسك ها باید با همدیگر سنکرون شوند که انتخاب نوع و مدل درایو را محدود مي سازد .
Stripeکردن در سطح بایتها نهایتأ در محاسبه ظرفیت فرمت شده تأثیر منفي مي گذارد .
41
RAID
12/24/08
RAID-0+1
نرخ انتقال داده بهینه
حداقل ب ه 4دس تگاه هاردیسک نیاز دارد RAID-0+1 .به عنوان آرایه آینه ای نیز معروف است با این تفاوت که قطعات داده ها یا Segment ها طب ق استراتژی RAID-0ایجاد شده اند .تحمل خطای این نوع آرایه مانند RAID-5می باشد
42
RAID
12/24/08
RAID-0+1 مزایا و مشخصات : نرخ انتقال بال .
43
بهترین انتخاب براي سیستمهایي که به کارایي بال بدون توجه به حداکثر اطمینان نیاز داشته باشند .
RAID
12/24/08
RAID-0+1 معایب : RAID 0+1 نباید با RAID10اشتباه گرفته شود .کوچکترین مشکل در عملکرد یك درایو ,آرایه را به مدل RAID0تبدیل خواهد کرد .
قیمت بسیار بال
جابجایي درایوها باید به صورت موازي انجام گیرد .
44
RAID
12/24/08
RAID-liner در این روش چند دیسک در کنار یکدیگر قرار می گیرند تا یک دیسک بزرگ را شبیه سازی کنند .فضای ذخیره سازی به ترتیب از دیسک اول گرفته می شود و پس از اینکه دیسک اول پر شد ،سراغ دیسک دوم می رود و همینطور ال ی آخر .ای ن گروه بندی دیس کها در کنار ه م هیچ افزایش کارآیی را موجب نمی شود و هیچ افزونگی هم ایجاد نمی کند. در نتیجه داده ها امنیتی ندارند .در این روش ظرفیت ذخیره سازی به اندازه مجموع ظرفیتهای دیسکهای موجود در آرایه است.
45
RAID
12/24/08
تنظیم RAIDدر ویندوز
تنظیم RAIDدر ویندوز به دم روش صورت می گیرد:
.3
به صورت نرم افزاری (بدون (RAID CONTROLLER به صورت سخت افزاری (همراه با (RAID CONTROLLER
.4
46
RAID
12/24/08
RAIDنرم افزاری .1
به control panelبروید سپس administrative tools بعدcomputer management سپس وارد disk managementشوید هارد دیسک های مورد نظر را به Dynamicتبدیل کنید(روی هخارد دیسک مورد نظر راست کلیک کنید و Convert to Dynamicرا انتخاب کنید) Partitionجدیدی ایجاد کنید و گزینه ی Spannedیا Stripeرا انتخاب کنید
47
12/24/08
.2 .3 .4 .5 .6
RAID
RAIDسخت افزاری .1 .2 .3 .4 .5
48
هارد ها را به RAID Controllerوصل کنید وارد setupسیستم شوید وارد قسمت RAID controller setupشوید و RAIDمورد نظر را Setکنید سپس با CDویندوز سیستم را Bootکنید و هنگام ظاهر شدن windows setupکلید F6را فشار دهید درایور RAID Controllerرا که بر روی فلپی کپی کرده اید داخل کامپیوتر بگذارید
RAID
12/24/08