RAID 1 چیست؟
آینهسازی دیسک یا RAID 1 چیست؟
آینهسازی دیسک، که به عنوان RAID 1 نیز شناخته میشود، تکرار دادهها در دو یا چند دیسک است. اصطلاح “آینهسازی دیسک” گاهی به معنای گستردهتری برای توصیف هر نوع تکرار دیسک استفاده میشود، اما در اکثر موارد، منظور آن در چارچوب RAID 1 است.
آینهسازی دیسک اطمینان میدهد که همیشه یک نسخه دقیق از دادهها وجود دارد تا در صورت خرابی دیسک یا رویداد مهم دیگری، دادهها از دست نروند. به همین دلیل، آرایه RAID 1 حداقل به دو دیسک فیزیکی نیاز دارد که این پیکربندی معمول است. ممکن است بتوان آرایهای با سه یا بیشتر دیسک راهاندازی کرد اگر کنترلر RAID از آن پشتیبانی کند، اما بیشتر تیمهای فناوری اطلاعات تنها از دو دیسک استفاده میکنند. اگر بخواهند افزونگی بیشتری داشته باشند، ممکن است دادهها را به دیسکهای اضافی پشتیبانگیری کنند، نه اینکه آنها را به آرایه RAID اضافه کنند.
سیستمعامل آرایه RAID 1 را، با چندین دیسک موجود در آن به صورت یک دیسک منطقی واحد میبیند. کنترلر آرایه این دیسکها مسئول مدیریت آرایه دیسکها و وظایف مشابه است که دادههای ورودی را به همزمان بر روی تمام دیسکها ضبط میکند. این دیسکها در واقع معادل تصویر آینه یکدیگر هستند. هنگامی که یکی از این دیسکها خراب میشود، کنترلر خود به خود به دومین دیسکِ آرایه سوئیچ میکند و ادامه ی کار را با کمترین اختلال پی میگیرد.
این عمل با هر دو نوع HDD و SSD قابل استفاده است. بهطور ریورژیمیسمال و ایدهآل دیسکهای استفاده شده در آرایه RAID 1 مشابه یا تا حد امکان نزدیک به مشابه باشند. در صورت استفاده از دیسکهای نامشابه میتواند منجر به هدر رفتن منابع سختافزاری شود. ظرفیت آرایه به کوچکترین دیسک محدود میشود و عمل نوشتن آن تنها به اندازه کندترین دیسک خواهد بود.
مزایا و معایب آینهسازی دیسک چیست؟
یک آرایه RAID 1 میتواند با تنها یک دیسک عملیاتی کار کند. به همین دلیل، آینهسازی دیسک میتواند به عنوان بخشی از استراتژی بازیابی از فاجعه (DR) برای برنامههای حساس به کار گرفته شود. اگر دیسک اصلی خراب شود یا به هر دلیل دیگری در دسترس نباشد، کنترلر RAID تمام ترافیک را به دیسک دیگر هدایت میکند و انتقال به کپی آینهای را به صورت فوری انجام میدهد.
کپی آینهای بلافاصله پس از خرابی عملیاتی است. از آنجا که حاوی یک نسخه دقیق از تمام دادهها است، میتواند به طور یکپارچه از بارهای کاری فعلی پشتیبانی کند. دیسک خراب سپس میتواند تعویض شده و دادهها از دیسک دوم آرایه کپی شوند. برای پشتیبانی از این نوع عملیاتها، کنترلر ممکن است ویژگیهایی مانند تعویض دیسک یا بازسازی خودکار را فراهم کند.
آینهسازی دیسک همچنین میتواند عملیات خواندن را برای برخی بارهای کاری بهبود بخشد زیرا دادهها میتوانند به طور موازی از چند دیسک خوانده شوند، به شرطی که دیسکها همزمان عملیاتی باشند. با این حال، نوشتن به دیسکها میتواند کندتر باشد زیرا دادهها به مکانهای متعدد نوشته میشوند. برخی کنترلرهای RAID این محدودیت را برطرف کرده و اکنون عملکرد نوشتنی مشابه یک دیسک تکی ارائه میدهند.
حتی اگر عملکرد نوشتن مسئلهای نباشد، قابلیتهای DR ذاتی در آینهسازی دیسک با هزینه قابل توجهی همراه است. آینهسازی دیسک به حداقل دو برابر فضای ذخیرهسازی بیشتر از یک دیسک تکی نیاز دارد. به عنوان مثال، در یک پیکربندی RAID 1 با دو دیسک 20 ترابایتی، نیمی از ظرفیت برای دادههای افزونه استفاده میشود. این بدان معنی است که آرایه میتواند فقط 20 ترابایت داده ذخیره کند، در حالی که دیسکها دارای ظرفیت ترکیبی 40 ترابایت هستند.
RAID 1 چگونه با دیگر سطوح RAID مقایسه میشود؟
RAID، که به معنای “آرایه افزونهای از دیسکهای مستقل” یا “آرایه افزونهای از دیسکهای ارزانقیمت” است، روشی برای گروهبندی دیسکهای فیزیکی منفرد به یک دیسک منطقی واحد به نام مجموعه RAID است. یک مجموعه RAID میتواند عملکرد، تحمل خطا، یا هر دو را بهبود بخشد.
روشی که دادهها در دیسکهای آرایه ذخیره میشوند به عنوان سطح RAID شناخته میشود. هر سطح RAID با عددی پس از کلمه RAID مشخص میشود. رایجترین سطوح عبارتند از RAID 0، RAID 1، RAID 5 و RAID 6. سطح RAID معمولاً برای پاسخگویی به نیازهای خاص بار کاری و داده انتخاب میشود. RAID 0 سریعترین است، RAID 1 قابل اطمینانترین است، و RAID 5 و RAID 6 تعادلی بین این دو ارائه میدهند.
RAID 1 (آینهسازی دیسک) انتخاب خوبی برای برنامههایی است که نیاز به دسترسی بالا و عملکرد خواندن خوب دارند، مانند برنامههای تراکنشی، سرورهای ایمیل و سیستمهای عامل. با این حال، میتواند گران باشد و ممکن است بر عملکرد نوشتن تأثیر بگذارد. اگرچه RAID 1 میتواند عملکرد خواندن را در شرایط خاص بهبود بخشد، اما بهترین سطح RAID برای حداکثر کردن عملکرد خواندن نیست.
بررسی و خرید هارد سرور HP 600GB SAS 12G 10K SFF
به دلیل این محدودیتها، سیستمهای ذخیرهسازی کلاس سازمانی کمی از RAID 1 استفاده میکنند و به جای آن، بیشتر به RAID 5 یا RAID 6 که فضای کمتری استفاده میکنند، روی میآورند. در موارد نادر، تیمهای فناوری اطلاعات از RAID 0 استفاده میکنند، اگرچه بیشتر احتمال دارد که از RAID 10 (RAID 1+0) استفاده کنند که ترکیبی از RAID 1 و RAID 0 است. در اینجا تفاوتهای RAID 1 با سایر سطوح RAID آمده است:
RAID 0:
این سطح RAID از نواری کردن برای توزیع دادهها در دیسکهای متعدد آرایه استفاده میکند. این روش هم عملیات خواندن و هم نوشتن را بهینه میکند و عملکرد بهتری نسبت به آینهسازی دیسک ارائه میدهد. با این حال، برخلاف RAID 0، RAID 1 هیچگونه حفاظتی از دادهها ارائه نمیدهد و باید تنها برای دادههای غیر حساس استفاده شود.
RAID 5:
این سطح مانند RAID 0 از نواری کردن استفاده میکند، اما همچنین اطلاعات پاریتی را ذخیره میکند که میتواند در صورت خرابی یک دیسک برای بازسازی آن استفاده شود. استفاده از دادههای پاریتی حفاظتی افزوده شده مشابه RAID 1 را ارائه میدهد اما بدون نیاز به همان میزان ظرفیت. RAID 5 همچنین عملکرد خواندن تقریباً قابل مقایسهای با RAID 0 ارائه میدهد. با این حال، RAID 5 نمیتواند به سرعت یک آرایه RAID 1 بازیابی شود. در بسیاری از موارد، RAID 1 میتواند بازیابی تقریباً فوری ارائه دهد، در حالی که RAID 5 نیاز به زمان برای بازسازی دادهها در آرایههای خود دارد.
RAID 6:
این سطح از ساختار شبیه به RAID 5 است، اما اطلاعات پاریتی بیشتر اضافه میکند و پشتیبانی از خرابی دو دیسک را همزمان ممکن می سازد. فراتر از آن، RAID 6 مزایا و معایب مشابه RAID 5 را نسبت به RAID 1 داراست.
RAID 10 (RAID 1 + 0):
این نوع RAID ترکیبی از RAID 1 و RAID 0 را ارائه میدهد تا هم عملکرد و هم حفاظت از دادهها را ارائه دهد. به عنوان مثال، یک مدیر میتواند دو مجموعه RAID 0 ایجاد کند و سپس مجموعههای RAID 0 را به یک مجموعه RAID 1 ترکیب کند. این اساساً مزایای عملکردی RAID 0 را با مزایای دسترسی RAID 1 ارائه میدهد. از آنجا که RAID 10 از آینهسازی مانند RAID 1 استفاده میکند، درصد قابل توجهی از ظرفیت موجود برای دادههای افزونه استفاده میشود. با این حال، یک آرایه RAID 1 میتواند حداقل از دو دیسک تشکیل شود، در حالی که RAID 10 حداقل به چهار دیسک نیاز دارد.