RAID (المصفوفة الزائدة للأقراص المستقلة)

RAID

المصفوفة الزائدة للأقراص المستقلة
ما هو RAID؟

• RAID (المصفوفة الزائدة للأقراص المستقلة) هو أسلوب لتخزين نفس البيانات في أماكن مختلفة على عدة أقراص صلبة أو أقراص الحالة الصلبة (SSDs) لحماية البيانات في حال حدوث فشل في أحد الأقراص.
• هناك مستويات مختلفة من RAID، لكن ليس جميعها تهدف إلى توفير التكرار (النسخ الاحتياطي).

كيف يعمل RAID؟

• يعمل RAID عن طريق توزيع البيانات على عدة أقراص، مما يسمح بحدوث عمليات الإدخال/الإخراج (I/O) بشكل متوازٍ، وبالتالي تحسين الأداء.
• لأن استخدام عدة أقراص يزيد من متوسط الوقت بين الأعطال، فإن تخزين البيانات بشكل مكرر يزيد أيضًا من تحمل الأعطال.

وحدة التحكم في RAID

• وحدة التحكم في RAID هي جهاز يُستخدم لإدارة الأقراص الصلبة في مصفوفة التخزين.
• يمكن استخدامه كطبقة وسيطة بين نظام التشغيل والأقراص الفعلية، حيث يقدم مجموعات من الأقراص كوحدات منطقية.
• استخدام وحدة تحكم RAID يمكن أن يحسن الأداء ويساعد في حماية البيانات في حال حدوث انهيار.

مستويات RAID

تستخدم أجهزة RAID إصدارات مختلفة تُعرف بالمستويات.
الورقة الأصلية التي صاغت المصطلح ووضعت مفهوم إعداد RAID حددت ستة مستويات من RAID — من 0 إلى 5.
يساعد هذا النظام المرقم العاملين في تكنولوجيا المعلومات على التمييز بين إصدارات RAID.
وقد توسع عدد المستويات منذ ذلك الحين، وتم تقسيمه إلى ثلاث فئات:

• RAID القياسي
• RAID المتداخل (Nested)
• RAID غير القياسي

RAID 0

• يحتوي هذا التكوين على تقسيم للبيانات (striping) ولكن بدون تكرار للبيانات (لا يوفر حماية من الفشل).
• يوفر أفضل أداء، لكنه لا يقدم أي تحمل للأعطال.

RAID 1

• يُعرف أيضًا باسم نسخ القرص (mirroring)، ويتكون من قرصين على الأقل يقومان بتكرار تخزين البيانات.
• لا يحتوي على تقسيم.
• أداء القراءة يتحسن لأن أي من القرصين يمكن قراءته في نفس الوقت.
• أداء الكتابة مماثل لأداء التخزين على قرص مفرد.

RAID 5

• RAID 5 هو مزيج مثالي من الأداء الجيد، وتحمل الأعطال، والكفاءة العالية في التخزين.
• الكلمة الأساسية هنا هي "التكافؤ الموزع (Distributed Parity)".

RAID 6

• مشابه لتقنية RAID 5، لكنه يضيف مخطط تكافؤ ثانٍ موزع عبر الأقراص في المصفوفة.
• هذا التكافؤ الإضافي يسمح للمصفوفة بالاستمرار في العمل حتى لو فشلت قرصين في نفس الوقت.
• لكن هذه الحماية الإضافية تأتي على حساب الأداء، حيث يكون أداء الكتابة في RAID 6 عادة أبطأ من RAID 5.

RAID 10

أ. يجمع بين RAID 1 وRAID 0.
ب. أي أنه يوفر كلاً من الأداء الجيد والتعامل الممتاز مع الأعطال.
ج. يُعرف أيضًا باسم RAID المتداخل (Nested RAID).

فوائد RAID

• زيادة الفعالية من حيث التكلفة لأن الأقراص منخفضة السعر يمكن استخدامها بأعداد كبيرة.
• استخدام عدة أقراص يسمح لـ RAID بتحسين أداء القرص الواحد.
• زيادة سرعة الكمبيوتر وموثوقيته بعد الانهيار، حسب التكوين المستخدم.
• يمكن تنفيذ عمليات القراءة والكتابة بشكل أسرع من القرص الواحد في RAID 0، لأن نظام الملفات يتم تقسيمه وتوزيعه عبر عدة أقراص تعمل معًا.
• توفر RAID 5 إمكانية أكبر للوصول إلى البيانات واستمراريتها. مع النسخ المتطابق، يمكن أن يحتوي قرصان على نفس البيانات، مما يضمن استمرار أحدهما في العمل إذا تعطل الآخر.