آشنائی با RAID، انوع آن و کاربردها-3

تجهيزات RAID از بخش هاي زير تشكيل شده است:
جدول RAID براي تعريف تنظيمات آرايه هاي RAID، ساختارهاي داده به منظور ذخيره Discriptionها براي Cache كردن داده ها، موتورها براي محاسبه اطلاعات توازن ( Parity ) ، بخش منطقي براي هندل كردن ورودي/خروجي ها از آرايه هاي RAID.
اين قسمت ها (Components ) ممكن است به صورت نرم افزاري ارائه شوند( مثل حالت kernel-mode ) يا اينكه درون كنترلرها جاسازي شده باشند. در RAID نرم افزاري يكي از مشكلات اين است كه به دليل مراجعه زياد CPU و اجزاي آرايه و ترافيك بالاي داده اي كه جريان پيدا مي كند مشكلاتي براي ساير نرم افزارها بوجود آمده و در برخي موارد از كار افتادن سيستم را نيز به دنبال دارد.

نتيجه:
RAID نرم افزاري را در صورتي استفاده كنيد كه گستردگي كار شما زياد نباشد و يا براي مصارف خانگي و استفاده در محيط هاي كوچكي كه حجم درخواست ها و تعداد كاربران كمتري دارند استفاده کنيد. اما در محيط هايي با كاربران زياد و عمليات خواندن و نوشتن سنگين، RAID سخت افزاري تنها گزينه است. البته باز هم بستگي به نوع كار دارد.

نكته:
تمام روش ها و تكنيك هايي كه RAID ارائه مي دهد در جهت كاهش اثرات از كارافتادگي سيستم ها و سرورهاست و هيچگاه اين شيوه ها شما را از پشتيباني فايل ها (Backup ) بي نياز نمي كند. پس اگر قصد داريد كه RAID انتخاب كنيد باز هم روش هاي معمول خود براي گرفتن نسخه پشتيبان از داده ها و فايل ها ( به هر صورتي كه هست ) را ادامه دهيد.

RAID سخت افزاري :
بيشتر موارد جدي پياده سازي RAID ، از RAID سخت افزاري استفاده مي شود. به اين معنا كه برخلاف پردازش كنترلي آرايه توسط نرم افزار از سخت افزاري اختصاصي براي كنترل آرايه استفاده شود.در ادامه مزايا و معايب هر كدام از شيوه هاي RAID را بررسي مي كنيم.دو نوع RAID سخت افزاري وجود دارد، كه تفاوت اصلي اين دو نوع در چگونگي ارتباط آرايه با سيستم است.

" BUS-Based " يا كارت هاي كنترلر RAID سخت افزاري :
اين روش ، سنتي ترين و پر استفاده ترين نوع RAID سخت افزاري به ويژه براي سيستم هاي "" دست پايين"" است. يك كنترلر RAID در PC يا سرور نصب مي شود و درايوهاي آرايه به آن متصل مي شوند. اين كنترلر واسطه اي است بين سيستم و هارد ديسك هاي موجود در آرايه و معمولاً از اينترفيس هاي SCSI يا كنترلرهاي IDE/ATA براي اين منظور استفاده مي شود. داده ها از طريق BUS سيستم ( نوعا PCI ) به سراسر PC فرستاده مي شود. برخي مادربردها بويژه براي سيستم هاي سرور به همراه خود به صورت مجتمع، كنترلرهاي RAID را نيز دارند. اين كنترلرها در مادربرد جاسازي شده اند اما از لحاظ كاري تفاوتي با كارت هاي BUS-Based افزودني ندارند. (مانند آنچه كنترلرهاي IDE/ATA در مادربردهاي امروزي انجام مي دهند در مقايسه با سيستم هاي قديمي كه كنترلر IDE آن ها به صورت جداگانه به مادربرد افزوده مي شد ) تنها تفاوت كنترلرهاي مجتمع اين است كه هزينه اضافي را كاهش مي دهند.

كنترلرهاي RAID هوشمند و خارجي:
در اين طراحي كه مورد استفاده سيستم های "بالا دستي" قرار مي گيرد، كنترلر RAID به طور كامل از سيستم جدا شده و در يك جعبه جداگانه قرار داده شده است. درون جعبه، كنترلر RAID درايوهاي آرايه را مديريت مي كند (مثلاً با استفاده از SCSI ) و سپس درايوهاي منطقي از آرايه را در واسطه اي استاندارد به سرورهايي كه از آرايه استفاده مي كنند، ارايه مي دهد. سرور، آرايه يا آرايه ها را فقط به صورت يك يا چند هارد ديسك سريع مي بيند و RAID به طور كامل از ديد ماشين مخفي است. در حقيقت، هر يك از اين واحدها (كنترلرهاي خارجي ) واقعاً يك كامپيوتر درون خودشان دارند. به همراه يك پردازنده اختصاصي كه آرايه ها و فعاليت ها را مانند كانالي بين سرور و آرايه مديريت مي كند.
اجراي RAID به صورت BUS-Based ارزانتر و خيلي ساده تر از اجراي RAID به صورت اکسترنال است. محدوده قيمتي كارت هاي IDE/ATA حدود 100 دلار و در بالاترين حد با استفاده از وسايلي كه از امتيازات خاصي برخوردارند تا چند هزار دلار مي رسد.
اين در حالي است كه سيستم هاي كنترلرهاي خارجي RAID هنوز خيلي گران هستند اما از امتيازها و ويژگي هاي جذاب آن نمي توان چشم پوشيد! مثلاً قابليت توسعه زيادي نسبت به BUS-Based RAID دارند، (براي آرايه هاي بزرگ ، فضايي در حد ترابايت را نيز مي توانند پوشش دهند ) و مي توانند كارآيي بهتري ارايه كنند. اما هزينه اي كه بايد در ازاي اين سخت افزار پرداخت شود معمولاً در حدي نيست كه كاربران معمولي PCها از عهده آن برآيند يا حتي به آن فكر كنند!

توجه :
كنترلرهاي RAID خارجي نبايد با كيس هاي RAID خارجي اشتباه گرفته شود. اين كيس ها كه به Enclosure معروفند داراي Power وساختار فيزيكي خاص براي درايوهاي يك آرايه RAID هستند، اين كيس ها را بيشتر در محيط هاي بزرگ عملياتي كه با داده هاي زيادي با حجم بالا سروكار دارند مي بينيم. ضمناً مي توان تركيبي از كنترلرهاي RAID را با اين سيستم ها ايجاد كرد.در اكثر حالات تصميم گيري براي استفاده از RAID به صورت سخت افزاري مستلزم پرداخت هزينه هاي بالايي است.اگر شما از هر كدام از سطوح پيچيده و مبهم RAID مثل 1+0 مي خواهيد استفاده كنيد، قطعاً بايد به RAID سخت افزاري متوسل شويد چرا كه اين سطوح خاص در RAID نرم افزاري Support نمي شود. و نيز اگر به كارآيي بالا نياز داريد كه در زمان استفاده از سطوح محاسباتي و قدرتي RAID به دست مي آيد انتخاب RAID سخت افزاري الزامي است. به دليل اينكه RAID5 نرم افزاري ممكن است در مواردي براي شما دردسر آفرين باشد.

RAID نرم افزاري:
در مورد RAID نرم افزاري پيش از اين نكاتي گفتيم. حال نگاهي گذرا داريم به مزايا و معايب استفاده از آن:

مزاياي RAID نرم افزاري:

هزينه كم:
اگر قبلاً از سيستم عاملي استفاده كرده و مي كنيد كه RAID را پوشش مي دهد، ديگر نيازي به پرداخت هزينه هاي اضافي نيست. فقط ممكن است نيازداشته باشيد كه حافظه سيستم تان را بالا ببريد.
ساده بودن: نيازي به نصب، تنظيم و مديريت يك كنترلر سخت افزاري نيست.
Duplexing: در بخش اول اين مقاله (شماره 6 ماهنامه) Duplexing را توضيح داديم. در
سطح RAID1 نرم افزاري مي توان از اين شيوه استفاده كرد اما در سخت افزار نه. (البته بسته به نوع كنترلر)

معايب RAID نرم افزاري:
كارآيي پايين:
براي مديريت آرايه ، چرخه هايCPU ( CPU Cycles ) ربوده مي شوند و كار ساير بخش هاي نرم افزاري و سخت افزاري دچار مشكل مي شود. در اصل اين مشكل براي سطوح ساده مثل سطح 1 چندان مهم نيست اما براي سطوح پيچيده اي چون سطح 5 خيلي اهميت پيدا مي كند.
محدوديت Boot Volume:
سيستم عامل نمي تواند از طريق آرايه RAID بوت شود و به يك پارتيشن غير RAID براي بالا آوردن سيستم نياز است كه باعث افزايش زمان بالا آوردن سيستم مي شود.
عدم پوشش سطوح مختلف به طور كامل:
RAID نرم افزاري محدود است به سطح خاصي مانند 0،1 و5 و سطوح جذاب RAID، بيشتر سخت افزاري هستند. ( به جز Duplexing كه قبلاً توضيح داده شد )
عدم حمايت از ويژگي هاي پيشرفته :
اين نوع RAID، از ويژگي اي پيشرفته اي چون Hot Spares و Drive Swapping حمايت نمي كند.
ناسازگاري با سيستم عامل ها :
اگر RAID را براي يك سيستم عامل مشخص تنظيم كنيد، فقط آن سيستم عامل مي تواند به آرايه دسترسي داشته باشد و در صورت نصب ساير سيستم عامل ها قابل دسترس نخواهد بود، و مشكلاتي را براي محيط هايي با چند سيستم عامل كه مي خواهند از RAID استفاده كنند به دنبال خواهد داشت.
ناسازگاري نرم افزاري:
برخي نرم افزارهاي سودمند مثل Partition Magic و برنامه هايي از اين قبيل ممكن است با آرايه هاي نرم افزاري تداخل داشته باشند.
عدم اعتبار و قابليت اطمينان:
برخي كاربران به خاطر باگ هايي كه ممكن است ضمن استفاده از RAID پيش بيايد از آن پرهيز مي كنند، هر چند كنترلر هاي سخت افزاري RAID هم از اين مشكلات دارند اما، نسبت به RAID هاي سخت افزاري با كيفيت خوب بعضي سيستم عامل ها هم هستند كه در برابر اين مشكلات تحمل بيشتري دارند.

این خبر برگرفته از سایت http://www.iritn.com می باشد.