مقارنة مستويات RAID: 0 و1 و5 و6 و10

ما هو تخزين الغارة؟

المصفوفة المتكررة من الأقراص المستقلة، أو تخزين RAID، عبارة عن نظام يعمل على توحيد العديد من محركات الأقراص الثابتة في وحدة منطقية واحدة لتحسين تكرار البيانات والأداء. لتحسين موثوقية وسرعة الوصول إلى البيانات، غالبًا ما يتم استخدامه في الخوادم وأنظمة التخزين.

عند العمل مع وحدة تخزين RAID، تعد خدمات استعادة البيانات ضرورية، خاصة عند فشل محركات الأقراص أو وجود تلف في البيانات. تركز هذه الخدمات على استعادة صفائف RAID المفقودة من أي نوع من سيناريوهات فقدان البيانات.

يعد Stellar Data Recovery أحد مقدمي خدمات استعادة البيانات ولديه أدوات وتقنيات متعددة بالإضافة إلى الخبرة في تقديم أفضل خدمات استعادة البيانات بما في ذلك Raid Arrays على مدار الثلاثين عامًا الماضية. أنها توفر مجموعة متنوعة من حلول استعادة البيانات التي يتم تكييفها مع تكوينات RAID المختلفة وظروف فقدان البيانات. تتضمن هذه الحلول كلاً من برامج استعادة البيانات وخدمات استعادة البيانات. نظرًا لمعرفتهم وتقنياتهم، يعد Stellar Data Recovery خيارًا يمكن الاعتماد عليه للمؤسسات والأفراد الذين يتطلعون إلى استعادة البيانات المهمة من أنظمة تخزين RAID.

أنواع RAID لأجهزة RAID مقابل RAID للبرامج

إن Software RAID و Hardware RAID هما الطريقتان المستخدمتان لإنشاء بنيات تخزين زائدة عن الحاجة. نظرًا لأن برنامج RAID يدير مصفوفات RAID باستخدام وحدة المعالجة المركزية ونظام التشغيل للجهاز المضيف، فهو بديل فعال من حيث التكلفة ومناسب لعمليات النشر على نطاق صغير والمستخدمين المنزليين. فهو يوفر المرونة لإنشاء مصفوفات RAID وتعديلها دون الحاجة إلى أجهزة إضافية، ولكنه قد يتسبب في زيادة طفيفة في حمل وحدة المعالجة المركزية، مما قد يكون له تأثير على أداء النظام وموثوقيته، خاصة في تكوينات RAID المعقدة.

من ناحية أخرى، تستخدم أجهزة RAID بطاقات تحكم RAID محددة مع وحدة المعالجة المركزية والذاكرة الخاصة بها. نظرًا لمتطلبات الأجهزة المتخصصة، غالبًا ما تكون هذه الطريقة أكثر تكلفة ولكنها مثالية للخوادم عالية الأداء وأنظمة التخزين على مستوى المؤسسة. نظرًا لأنها تقوم بتفويض المهام المتعلقة بـ RAID من وحدة المعالجة المركزية الرئيسية، فإن وحدات تحكم RAID للأجهزة توفر أداءً أعلى مع ضمان أداء موثوق ومتسق. بالإضافة إلى ذلك، يمكنك الحصول على خدمة استعادة البيانات من Raid في حالة حدوث أي حالة فقدان للبيانات من مؤسسة متخصصة. يعتمد الاختيار بين RAID للبرامج والأجهزة على احتياجاتك الفريدة ووضعك المالي ومستوى الأداء وقابلية التوسع التي يتطلبها حل التخزين الخاص بك.

خلفية الغارة

في جامعة كاليفورنيا، بيركلي، توصل كل من ديفيد باترسون وجارث أ. جيبسون وراندي كاتز لأول مرة إلى فكرة RAID، أو المصفوفة المتكررة من الأقراص المستقلة، في أواخر الثمانينيات حيث أرادوا تعزيز أداء التخزين والاعتمادية. في مقالتهم الهامة من عام 1987، تم استخدام كلمة "RAID" لأول مرة.

أدى تطوير مستويات وتطبيقات RAID المختلفة في التسعينيات إلى تعزيز تقنية RAID. بينما جلب RAID 1 النسخ المتطابق للتكرار، قدم RAID 0 شريطًا لتحسين الأداء. تم تطوير RAID 2 وRAID 3 وRAID 4، والتي كانت أقل استخدامًا على نطاق واسع، في التسعينيات.

في أواخر الثمانينيات وأوائل التسعينيات، أصبح RAID 5 وRAID 6 أكثر مستويات RAID استخدامًا على نطاق واسع، مما أدى إلى موازنة الأداء والتكرار من خلال شريط البيانات مع التكافؤ الموزع. خلال هذه الفترة، بدأت وحدات تحكم RAID للأجهزة أيضًا في الانتشار.

نظرًا لمتانته وأدائه، اكتسب RAID 10، الذي يجمع بين النسخ المتطابق والشريط، شعبية مع تزايد الحاجة إلى التخزين. لا تزال تقنية RAID تقنية أساسية في حلول تخزين البيانات المعاصرة لأنها استمرت في التطور استجابةً لتقنيات ومتطلبات التخزين المتغيرة.

مقارنة مستويات RAID: 0 و1 و5 و6 و10

توفر مستويات RAID المختلفة، مثل RAID 0 و1 و5 و6 و10، حماية خاصة للبيانات:

يتم توزيع البيانات عبر عدة أقراص دون تكرار في RAID 0 (الشريط)، مما يعزز السرعة. تعتبر التطبيقات التي يكون فيها الأداء مهمًا، مثل تحرير الفيديو أو الألعاب، ممتازة بالنسبة لها. ومع ذلك، فهو لا يوفر أي أمان للبيانات، وبالتالي يتم فقدان كافة البيانات في حالة موت أحد الأقراص.

من خلال التركيز على تكرار البيانات، يقوم RAID 1 (النسخ المتطابق) بنسخ البيانات على قرصين. إنه يوفر تحملاً قويًا للخطأ ولكنه لا يحسن الأداء بشكل كبير. يحتفظ محرك الأقراص الآخر بنسخة كاملة من البيانات في حالة فشل أحد المحركات.

يتم تقسيم البيانات على العديد من محركات الأقراص مع التكافؤ الموزع في RAID 5 (التقسيم مع التكافؤ)، مما يحقق التوازن بين الأداء والتكرار. يحتوي RAID 5 على عقوبة أداء الكتابة أثناء حسابات التكافؤ، لكنه يمكنه استعادة البيانات في حالة فشل أحد محركات الأقراص، مما يجعله مناسبًا لتطبيقات الأعمال.

من خلال تضمين طبقة ثانية من التكافؤ في RAID 5، يعمل RAID 6 (الشريط مع التكافؤ المزدوج) على تحسين التسامح مع الأخطاء. وهذا يجعله خيارًا قابلاً للتطبيق للتطبيقات ذات المهام الحرجة نظرًا لأنه يمكنه تحمل فشل محركين مع الحفاظ على سلامة البيانات.

من خلال الجمع بين RAID 0 وRAID 1، يوفر RAID 10 (التخطيط والنسخ المتطابق) السرعة والتكرار. فهو يعكس البيانات عبر مجموعتين من الأقراص المخططة، الأمر الذي يتطلب أربعة محركات أقراص على الأقل، ويوفر أداءً متميزًا وتحملًا للأخطاء. ومع ذلك، من حيث استخدام محرك الأقراص، فهو أكثر تكلفة.

ستحدد احتياجاتك الفريدة مستوى RAID الذي تختاره، مع مراعاة الاعتبارات مثل الأداء وحماية البيانات والتكلفة. بينما يوفر RAID 1 حماية قوية للبيانات على حساب الأداء، فإن RAID 0 يعطي الأولوية للسرعة ولكنه يفتقر إلى التكرار. يقدم RAID 10 أفضل ما في كلا العالمين مع متطلبات أكبر للقرص. يوفر RAID 5 وRAID 6 التوازن، حيث يوفر RAID 6 قدرًا أكبر من التسامح مع الأخطاء.

RAID 0 مقابل RAID 1

إعدادا RAID المتميزان، RAID 0 وRAID 1، لهما أهداف وسمات فريدة. يقوم RAID 0، المعروف غالبًا باسم الشريط، بتقسيم البيانات إلى كتل وتوزيعها عبر عدة محركات أقراص. والغرض الرئيسي منه هو تحسين الأداء من خلال استخدام العديد من محركات الأقراص في وقت واحد. ومع ذلك، فإن الافتقار إلى التكرار يعني أنه إذا مات أحد الأقراص، فستختفي جميع البيانات. ولذلك فإن RAID 0 هو الأنسب لمواقف مثل الألعاب أو تحرير الفيديو حيث تكون السرعة ضرورية ولكن سلامة البيانات ليست ذات أهمية قصوى.

يستخدم RAID 1 النسخ المتطابق بدلاً من ذلك، مما يؤدي إلى تكرار البيانات عبر محركي أقراص. يوفر هذا قدرًا كبيرًا من تكرار البيانات، مما يضمن أنه حتى في حالة وفاة أحد محركات الأقراص، سيظل الآخر يحتفظ بنسخة من البيانات نفسها تمامًا. يتم إعطاء الأولوية لسلامة البيانات والتسامح مع الأخطاء فوق الأداء في RAID 1. إنه خيار رائع للتطبيقات المهمة حيث يكون الوصول المستمر إلى البيانات ضروريًا، مثل الأنظمة المالية أو خوادم قواعد البيانات. يوفر RAID 1 شبكة أمان قوية ضد فقدان البيانات نتيجة لفشل محرك الأقراص، حتى لو لم يقدم نفس تحسين الأداء مثل RAID 0. وبالنظر إلى المفاضلة بين الأداء وحماية البيانات، يجب عليك الاختيار بين RAID 0 و RAID 1 بناءً على متطلباتك الفريدة.

RAID 5 مقابل RAID 6

تهدف تكوينات RAID RAID 5 وRAID 6 إلى تحقيق التوازن بين الأداء وتكرار البيانات، لكن خوارزميات التسامح مع الأخطاء تختلف:

RAID 5: يستخدم RAID 5 التكافؤ والشريط الموزع، مما يعني توزيع البيانات عبر العديد من الأقراص بالإضافة إلى معلومات التكافؤ. دون التأثير على سلامة البيانات، قد يتحمل هذا التصميم فشل محرك أقراص واحد. إنه يعمل بشكل جيد عند القراءة ولكنه يعاني من عقوبة الكتابة بسبب حسابات التكافؤ. التطبيقات التي تتطلب تكرارًا متواضعًا ويكون الأداء أولوية قصوى يجب أن تستخدم RAID 5.

التكافؤ المزدوج هو إحدى ميزات RAID 6 التي تتوسع في RAID 5. وقد يفشل محركان في هذا الترتيب دون التسبب في فقدان البيانات. يعد RAID 6 خيارًا ممتازًا للتطبيقات الحساسة حيث يكون تكامل البيانات أمرًا بالغ الأهمية نظرًا لتحسن تحمله للأخطاء. ونظرًا لحسابات التكافؤ الإضافية، فإن عقوبة الكتابة لديها أكبر من RAID 5، مما قد يؤثر على سرعة الكتابة. عندما تكون هناك حاجة لمزيد من التكرار وقد يتأثر الأداء إلى حد ما، يُنصح باستخدام RAID 6.

ستحدد متطلباتك الفريدة ما إذا كنت ستختار RAID 5 أو RAID 6، حيث يوفر RAID 6 حماية أكثر موثوقية للبيانات على حساب أداء كتابة أسوأ إلى حد ما من RAID 5.