سوال::RAID در کامپیوتر به چه معناست؟

[4900749125]

RAID  درکامپیوتر به چه معناست؟

مخفف Redundant Array of Independent Disks به معني آرايه‌ پشتيبان ديسک‌‌هاي مستقل است. البته معني لغتي آن در انگليسي، يورش است. اين مفهوم بار اول در سال ۱۹۸۷، توسط تيمي سه نفره در دانشگاه کاليفرنيا البته با نام آرايه ديسک‌‌هاي پشتيبان ارزان Inexpensive به جاي(Independent) مطرح شد.
در سال‌‌هاي بعد سازندگان سخت‌افزار آن را به صورت امروزي در آوردند تا توقع قيمت ارزان را از فناوري RAID برطرف کنند. امروزه کاربرد RAID گسترش بييشتري نسبت به معناي آن يافته و فناوري خاصي را تحت پوشش قرار مي‌دهد که قابليت تقسيم و کپي اطلاعات را بين چندين ديسک دارد.

کلمه ديسک مطرح شد و يادم آمد که استفاده کنوني اين کلمه هم از معناي لغوي اين کلمه فراتر رفته است. ديسک به معناي دايره يا هر صفحه گرد است. تا مدت‌‌ها اين نام با مسمي بود، زيرا ‌هاردديسک، ديسک فشرده و فلاپي ديسک هر سه داراي صفحات گرد براي ذخيره اطلاعات بودند و ديسک درون آن‌‌ها منبع ذخيره اطلاعات بود. اما امروزه در SSD‌ها و فلش ديسک‌‌ها، ديگر اثري از صفحات گرد نيستند و اين کلمه مفهومي متفاوت نسبت به معناي لغوي آن پيدا کرده است.
در مورد RAID هم همين موضوع صدق مي‌کند. مفهوم اين کلمه گسترده‌تر از معناي لغوي کلمات تشکيل دهنده اين مخفف است. اين فناوري مي‌تواند براي افزايش امنيت ذخيره داده و يا افزايش کارايي خواندن از و نوشتن روي ديسک‌‌ها به کار برود.
وقتي چند ديسک براي استفاده از فناوري RAID تنظيم مي‌شوند، گفته مي‌شود که آن‌‌ها در يک آرايه RAID قرار گرفته‌اند. فناوري خاص آرايه را با عدد دنباله کلمه RAID مشخص مي‌کنند. براي مثال RAID0 يا RAID1. هر فناوري براي اهدافي خاص به کار گرفته مي‌شود که اين اهداف ممکن است امنيت و اطمينان بيشتر ذخيره داده‌، سرعت و کارايي بالاتر و يا ترکيبي از اين دو باشد.
سيستم‌عامل و متعاقب آن کاربر، آرايه RAID را با اين که از چند ديسک تشکيل شده، به عنوان يک ديسک شناسايي مي‌کنند. در حقيقت سيستم‌عامل بدون اين که از فناوري پشت اين آرايه با خبر باشد با آن مانند يک ديسک مستقل رفتار مي‌کند. هرچند اين فناوري ممکن است در محيط سيستم‌عامل از طريق نرم‌افزار‌هاي خاص قابل تنظيم و بررسي باشد اما نحوه خواندن و نوشتن و مسايل ديگر مرتبط به ديسک‌‌ها در آرايه RAID با ديسک‌‌هاي مستقل براي ويندوز فرقي نمي‌کند.
سه مفهوم در فناوري RAID مطرح است که عبارتند از: Mirroring، Striping و Parity. Mirroring با معناي کاربردي کپي دقيقا يکسان اطلاعات استفاده مي‌شود. Striping با مفهوم تقسيم داده به صورت موازي و مساوي به کار مي‌رود. Parity به معني صحت داده مورد استفاده قرار مي‌گيرد.
[list]
[*]آرايه‌‌هاي ترکيبي:
[/list]براي دستيابي به کارايي بالاتر و يا امنيت بيشتر مي‌توان انواع آرايه‌‌ها را با هم ترکيب کرد. از انواع آرايه‌‌هاي ترکيبي متداول مي‌توان به ۰+۱، ۱+۰ و ۵ +۰ اشاره کرد.
کنترل کننده RAID مشخص مي‌کند که مي‌توانيد از کدام‌ از انواع RAID استفاده کنيد. براي مثال تراشه ICH10R شرکت اينتل که به وفور در مادربورد‌‌هاي بر اساس اين تراشه ديده مي‌شود، از انواع ۰ و ۱ و ۵ و ۰+۱ آرايه پشتيباني مي‌کند. در ضمن معمولا براي تنظيم کنترل‌کننده RAID از طريق نرم‌افزار خاص کنترل‌کننده عمل مي‌کند. اين نرم‌افزار يا در سيستم‌عامل تحت پشتيباني نصب مي‌شود و يا بعد از پست اوليه کامپيوتر اجرا مي‌شود و از طريق کليد‌هاي ترکيبي مانند Ctrl+I در کنترل کننده ICHX اينتل در دسترس است. نرم‌افزار تحت ويندوز اينتل براي تنظيم کنترل‌کننده RAID، Matrix Storage Manager نام داشت که اکنون به Rapid Storage تغيير نام پيدا کرده است.
RAID نبايد با پشتيبان‌گيري اشتباه گرفته شود. به جز اعضاي آرايه RAID1، هيچ کدام از ديسک‌هاي عضو آرايه‌‌ها به تنهايي قابل استفاده در کامپيوتر نيستند. از آنجا که تقسيم و نوشتن داده در ديسک‌هاي عضو آرايه در سطح بلاک داده است، نمي‌توان براي استفاده از بخشي از اطلاعات براي مثال يک ديسک از آرايه ۴ ديسکي RAID0 را برداشت. در حالي‌که نسخه پشتيبان صرفا براي استفاده مستقل تهيه ‌مي‌شود.
RAID به دو صورت نرم‌افزاري و سخت افزاري قابل اجراست. در حالت سخت‌افزاري کنترل‌کننده سخت‌افزاري که تراشه‌اي خاص به همين منظور است،‌ امور را به دست مي‌گيرد. در حالت نرم‌افزاري سيستم‌عامل کاري مشابه را روي ديسک‌ها انجام  مي‌دهد. در حال حاضر ويندوز XP، ويستا و ۷ قابليت پشتيباني از آرايه‌‌هاي نوع ۰ و ۱ و ترکيبي از آن‌ها را دارد و سرور ۲۰۰۳ و ۲۰۰۸ علاوه بر اين نوع ۵ را هم پشتيباني مي‌کند.
RAID در ابتدا براي استفاده در ديسک‌هاي SCSI مطرح شد اما با گذشت زمان و پيشرفت فناوري در ديسک‌هاي IDE حضوري ناموفق يافت و بعد از آن با ديسک‌هاي SATA به اوج خود رسيد. شما هم در خريد مادربورد و ديسک‌هاي خود استفاده از اين فناوري قدرتمند را در نظر بگيريد.

 
[list]
[*](RAID0 (Striping
[/list]در اين نوع آرايه تنها Striping مورد استفاده قرار مي‌گيرد و از Parity و Mirroring استفاده نمي‌شود. بنابراين هيچگونه اطلاعات پشتيبان و هيچ امکان تصحيح خطايي وجود ندارد. در حقيقت با مقايسه اين آرايه با معني و مفهوم کلمات مخفف شده RAID متوجه مي‌شويم که RAID0 اصلا از اين معاني پيروي نمي‌کند و مي‌شود گفت RAID نيست. اما با توجه به اشتراکاتي که با فناوري RAID از جمله افزايش کارآبي، نياز به کنترل‌کننده خاص و به کارگيري ديسک‌‌ها در آرايه دارد، در اين فناوري دسته‌بندي مي‌شود.  در اين نوع،‌ داده در قالب بلاک داده يا همان استريپ به تعداد ديسک‌‌ها تقسيم شده و در آن‌‌ها نوشته مي‌شود. در هنگام خواندن هم بلاک‌‌هاي داده از تمامي ‌هارد‌ها خوانده مي‌شود. اين امر سرعت خواندن و نوشتن را به صورت تئوري به مرتبه تعداد ديسک‌‌ها افزايش مي‌دهد. براي مثال اگر از ۳ ديسک استفاده کنيم،‌ به طور نظري سرعت خواندن از و نوشتن روي ديسک تا ۳ برابر افزايش مي‌يابد هرچند در عمل به دلايل مختلف از جمله تاخير خواندن و نوشتن بين ديسک‌‌ها و زمان پردازش داده،‌اين امر محقق نمي‌شود. در ضمن فضاي آرايه برابر مجموع فضاي ديسک‌هاست. در RAID0 حداقل ۲ ديسک نياز است.