redundant array of independent disks (raid)
ماهي تقنية RAID ؟
redundant array of independent disks :
- هي عبارة عن التقنية التي تمكن المستخدمين من تجميع عدة أقراص ودمجها والتعامل معها ك قرص واد .
- تقوم بتجميع الأقراص الصلبة المنفصلة إلى قرص واحد ذو سعة تخزينية كبيرة .
- جميع هذه الأقراص المدمجة تشكل مصفوفة .
- لكي نقوم بدمج هذه الأقراص هناك تقنيات مختلفة وكذلك مستويات تلبي احتياجات المستخدمين بجميع فئاتهم .
- هي عبارة عن التقنية التي تمكن المستخدمين من تجميع عدة أقراص ودمجها والتعامل معها ك قرص واد .
- تقوم بتجميع الأقراص الصلبة المنفصلة إلى قرص واحد ذو سعة تخزينية كبيرة .
- جميع هذه الأقراص المدمجة تشكل مصفوفة .
- لكي نقوم بدمج هذه الأقراص هناك تقنيات مختلفة وكذلك مستويات تلبي احتياجات المستخدمين بجميع فئاتهم .
redundant array of independent disks characteristics
ماهي فوائد استخدام تقنية ال Raid ؟
Fault-Tolerance :
ماهي فوائد استخدام تقنية ال Raid ؟
Fault-Tolerance :
عندما تستخدم هذه التقنية فإنها تمكننا من فحص الأخطاء وكذلك عمل نسخ احتياطية التي تمكننا من تلافي اي كارثة تهدد البيانات , فإنه من السهل استعادتها .
Performance :
عند استخدام هذه التقنية فإنها تزيد من الأداء في عملية ال read and write .
Capacity :
تزيد من السعة التخزينية لأنه يتم فيها دمج اكثر من قرص ذات سعة تخزين صغيرة لتكوين قرص ذات سعة تخزين كبيرة .
- نحن نحتاج هذه التقنية بشكل كبير لأنها تحسن التخزين الثانوي مقابل الذاكرة الرئيسية والمعالج ,
=هذه التقنية توفر الأداء والوثوقية في عملية تخزين البيانات :
- توفر والوثوقية من خلال : حفظ البيانات من الفقد في حال حدوث أي فشل للقرص وذلك من خلال استعادتها .
- يتم حل هذه المشاكل من خلال ال data Redundancy ,
كلا من ال Redundancy and performance مصطلحان متعارضان : يتم التوازن بينهما من خلال المتطلبات وحساسية البيانات المخزنة في الأقراص.
يمكن تنفيذ ال RAID في طريقتين :
1- Software method
- يعمل على مستوى ال OS .
- بحيث انه يستخدم موارد ال host مثل الذاكرة الرئيسية والمعالج ....
- فعال من ناحية التكلفة .وكذلك بسيط التنفيذ.
- لاكن الأداء يكون محدود .
- يجب أن تتوافر فيه ال compatibility.
الشكل التالي يوضح هذه النوع :
2- Hardware method
هو Hardware محدد على ال host أو Array
Host :
عبارة عن كرت يتم تثبيته على اللوحة الأم
in Array :
في ال Array وحدة تحكم ال RAID تعمل ك interface بين ال host and disks .
الشكل التالي يوضح هذاالنوع :
ماهي تقنيات ال RAID ?
هناك ثلاث تقنيات مختلفة توضح كيف يستخدم ال RAID في تخزين البيانات في ال disks .
1- Striping
2- Mirroring
3- Party
اولا سوف نشرح ال Striping :
- في هذه التقنية يتم توزيع البيانات على جميع ال disks الموجودة في Array بشكل متوازي .
- كل disk في ال Array يتم تقسيمه إلى units or blocks .
* في عملية ال Write :يتم توزيع البيانات على جميع ال blocks في جميع الأقراص بشكل متوازي وفي نفس الوقت.
* في عملية ال Read : جميع ال disks تقوم بإرجاع البيانات في نفس الوقت.
-تعتبر الاسرع في معالجة البيانات.
- زيادة في الأداء.
- لا يوجد فقد في السعة التخزينية.
- ولاكن تعتبر Zero fault tolerance.
الشكل التالي يوضح هذه التقنية وكيف تعمل :
2 - Mirroring
التقنية الثانية من تقنيات ال RAID هي ال Mirroring :
خصائص هذه التقنية :
- عند استخدام هذه التقنية فإنه على الأقل نحتاج إلى اثنين من ال disks .
- يتم تخزين البيانات في إحدى الأقراص ومن ثم نسخها إلى بقية الأقراص.
- عند استخدام هذه التقنية فإنه يتم فقد %50 من سعة الأقراص. لأنه يتم خزن البيانات في إحدى الأقراص وعمل نسخة طبق الأصل من البيانات في قرص آخر .
مثلاً اذا كانت المصفوفة بحجم 1 تيرا بايت لا يمكن الكتابة على أكثر من 512 جيجا بايت منها وذلك بسبب عملية Mirroring
- عندما تقوم بعملية ال write فإن الأداء يكون متوسط .
- اما في حالة ال Read يكون أداء جيد .
- تظمن هذه لتقنية بشكل اساسي الحماية من فقدان البيانات
اذ يؤمن نسبة فشل تصل الى عدد الأقراص الصلبة المسخدمة ناقص واحد بدون خسارة بيانات .
- اذا كان هناك اكثر من ثلاثة اقراص فانه لا ينصح باستخدامها ويفضل استخدام raid 10 او raid 5 عوضاً عنها كونها ستكون ذات تكلفة عالية .لأنها تقوم بتخزين البيانات في إحدى الأقراص وعمل نسخة طبق الأصل من البيانات إلى بقية الأقراص.
إلا في حال كانت البيانات حساسة جدا .
الشكل التالي يوضح هذه التقنية في حال تم استخدام اثنين من الأقراص :
ت
3- Party
التقنية الثالثة هي ال party :
ماهي خصأىص هذه التقنية :
- عند استخدام هذه التقنية فإنها توفر عملية فحص الأخطاء , و إستعادة البيانات وذلك عن طريق ال Date Redundancy.
- يتم تخزين ال party في قرص مستقل.
- في ال RAID يوجد قرص خاص ب ال party.
- عندما يحدث أي فقد للبيانات فإنه يتم استعادتها باستخدام ال party.
- مثلا لو قمنا بإستخدام ثلاثة أقراص في هذه التقنية فإنها تقوم بإجراء عمليات حسابية للبيانات المكتوبة على القرصين الأول والثاني ووضع الناتج في Block of data تسمى parity على القرص الثالث .
- هذه التقنية تعتبر فعالة من حيث ال Data Redundancy.
- افضل مستويات ال RAID التي تستخدم معها هي ال Raid-5 أو Raid-6 وذلك لثلاثة أسباب مختلفة وهي :
1 - نسبة الضياع في حجم التخزين تكون بمساحة قرص واحد الذي يخزن قيمة ال parity حتى في حال كان عدد الأقراص أكثر من ثلاثة .
2- تكون عملية القراءة والكتابة في هذا المستوى سريعة نسبياً مقارنة بباقي المستويات
3 - يؤمن عدم ضياع البيانات في حال فشل قرص واحد في المصفوفة .
الشكل التالي يوضح هذه التقنية في حال تم استخدام خمسة أقراص :
RAID Levels :
التقنية الثالثة هي ال party :
ماهي خصأىص هذه التقنية :
- عند استخدام هذه التقنية فإنها توفر عملية فحص الأخطاء , و إستعادة البيانات وذلك عن طريق ال Date Redundancy.
- يتم تخزين ال party في قرص مستقل.
- في ال RAID يوجد قرص خاص ب ال party.
- عندما يحدث أي فقد للبيانات فإنه يتم استعادتها باستخدام ال party.
- مثلا لو قمنا بإستخدام ثلاثة أقراص في هذه التقنية فإنها تقوم بإجراء عمليات حسابية للبيانات المكتوبة على القرصين الأول والثاني ووضع الناتج في Block of data تسمى parity على القرص الثالث .
- هذه التقنية تعتبر فعالة من حيث ال Data Redundancy.
- افضل مستويات ال RAID التي تستخدم معها هي ال Raid-5 أو Raid-6 وذلك لثلاثة أسباب مختلفة وهي :
1 - نسبة الضياع في حجم التخزين تكون بمساحة قرص واحد الذي يخزن قيمة ال parity حتى في حال كان عدد الأقراص أكثر من ثلاثة .
2- تكون عملية القراءة والكتابة في هذا المستوى سريعة نسبياً مقارنة بباقي المستويات
3 - يؤمن عدم ضياع البيانات في حال فشل قرص واحد في المصفوفة .
الشكل التالي يوضح هذه التقنية في حال تم استخدام خمسة أقراص :
RAID Levels :
redundant array of independent disks levels
مستويات تقنية ال RAID :
- هناك سبع مستويات مختلفة عن بعضها البعض في تقنية ال RAID :
مستويات تقنية ال RAID :
- هناك سبع مستويات مختلفة عن بعضها البعض في تقنية ال RAID :
redundant array of independent disks (raid) with periodic full backups
- وهي من RAID_0 to RAID_6
- بحث أن RAID 0 لا تدعم ال fault tolerance.
- تقنيات ال RAID (striping, mirroring and party ) ,يمكن أن تستخدم بشكل مستقل أو مدمجة في مستويات تقنية ال RAID.
1 - RAID 0
من هذه هذه المستويات RAID 0.
- هذا المستوي يستخدم تقنية ال striping.
- يستخدم اثنين من الأقراص على الأقل.
- لكي تتم قراءة البيانات, فإنه يتم إعادة وضع جميع الخطوط مع بعضها البعض عن طريق ال controller.
- كلما زاد عدد الأقراص فإن الأداء يتحسن وفقا ذلك.
من مميزاتها أنها :
سريعة جدا في عملية ال read and write.
من خصائصها :
- لا تقوم بحماية البيانات.
- لأنه لا يوجد Redundancy
- لا يوجد availability عالي .
2 - RAID 1
- في هذا المستوى يتم استخدام تقنية ال mirroring.
- من خصائصها أنها توفر أداء متوسط .
لان سرعة ال Write فيها يكون من منخفض إلى متوسط .
لا كن سرعة ال Read يكون جيد .
- ثابتة من حيث التكلفة
- السعة التخزينية فيها تقل بنسبة %50 .
= ملاحظة :
يوجد مستويات قديمة وملغية مثل RAID 2 ,RAID 3 and RAID 4 لن نقوم بذكرها كونها أصبحت منقرضة .
3 - RAID 5
- هذا المستوى يستخدم تقنية كلا من ال striping and party.
- يتطلب ثلاثة أو اكثر من ال disks عند استخدامه .
- يعتبر سريع لأنه يستخدم ال striping.
- وكذلك يستثمر ال السعة التخزينية (اي لا يقوم بإهدار %50 من السعة التخزينية ) لأنه يستخدم تقنية ال party.
- يتم استخدام قرص خاص لتخزين ال party.
الشكل التالي يوضح هذا المستوى :
3- RAID 6
هذا المستوى نفس ال RAID 5 ولاكن يتم إستخدام فية :
Striping with double parity.
هذا المستوى يعمل بنفس طريقة عمل Raid-5 ولكن الفرق الوحيد أنه يقوم بكتابة عملية Parity مرتين لذلك يحتاج ل 4 أقراص 2 لتخزين البيانات و2 لتخزين قيمة parity .
لهذا فهو يسبب خسارة بحجم تخزين قرصين بدلاً عن قرص واحد في حالة Raid-5 .
ولكن تكون الحماية في هذا المستوى أعلى لأنه يضمن عمل المصفوفة في حال فشل قرصين صلبين .
يعتبر أبطأ من ال raid-5 بسبب تكرار عملية ال parity على قرصين .
كما بالشكل التالي :
- وهي من RAID_0 to RAID_6
- بحث أن RAID 0 لا تدعم ال fault tolerance.
- تقنيات ال RAID (striping, mirroring and party ) ,يمكن أن تستخدم بشكل مستقل أو مدمجة في مستويات تقنية ال RAID.
1 - RAID 0
من هذه هذه المستويات RAID 0.
- هذا المستوي يستخدم تقنية ال striping.
- يستخدم اثنين من الأقراص على الأقل.
- لكي تتم قراءة البيانات, فإنه يتم إعادة وضع جميع الخطوط مع بعضها البعض عن طريق ال controller.
- كلما زاد عدد الأقراص فإن الأداء يتحسن وفقا ذلك.
من مميزاتها أنها :
سريعة جدا في عملية ال read and write.
من خصائصها :
- لا تقوم بحماية البيانات.
- لأنه لا يوجد Redundancy
- لا يوجد availability عالي .
2 - RAID 1
- في هذا المستوى يتم استخدام تقنية ال mirroring.
- من خصائصها أنها توفر أداء متوسط .
لان سرعة ال Write فيها يكون من منخفض إلى متوسط .
لا كن سرعة ال Read يكون جيد .
- ثابتة من حيث التكلفة
- السعة التخزينية فيها تقل بنسبة %50 .
= ملاحظة :
يوجد مستويات قديمة وملغية مثل RAID 2 ,RAID 3 and RAID 4 لن نقوم بذكرها كونها أصبحت منقرضة .
3 - RAID 5
- هذا المستوى يستخدم تقنية كلا من ال striping and party.
- يتطلب ثلاثة أو اكثر من ال disks عند استخدامه .
- يعتبر سريع لأنه يستخدم ال striping.
- وكذلك يستثمر ال السعة التخزينية (اي لا يقوم بإهدار %50 من السعة التخزينية ) لأنه يستخدم تقنية ال party.
- يتم استخدام قرص خاص لتخزين ال party.
الشكل التالي يوضح هذا المستوى :
3- RAID 6
هذا المستوى نفس ال RAID 5 ولاكن يتم إستخدام فية :
Striping with double parity.
هذا المستوى يعمل بنفس طريقة عمل Raid-5 ولكن الفرق الوحيد أنه يقوم بكتابة عملية Parity مرتين لذلك يحتاج ل 4 أقراص 2 لتخزين البيانات و2 لتخزين قيمة parity .
لهذا فهو يسبب خسارة بحجم تخزين قرصين بدلاً عن قرص واحد في حالة Raid-5 .
ولكن تكون الحماية في هذا المستوى أعلى لأنه يضمن عمل المصفوفة في حال فشل قرصين صلبين .
يعتبر أبطأ من ال raid-5 بسبب تكرار عملية ال parity على قرصين .
كما بالشكل التالي :
4 - RAID 10 :
خصائص هذا المستوى :
- يتم إستخدام فية كلا من ال RAID 0 and RAID 1 (يكون هجين )
- ال RAID 0 التي تستخدم تقنية ال striping.
لذلك فهو يعتبر سريع.
- ال RAID 1 التي تستخدم تقنية ال mirroring.
لذلك فهو يحقق ال fault tolerance, وكذلك يتم فقد %50 من السعة التخزينية.
- عند استخدام هذا المستوى فإنه ع الاقل نحتاج إلى اربعة أقراص (disks ).
الشكل التالي يوضح هذه التقنية :
اكتمل موضوع ال RAID بحمد من الله .نتمنى ان يكون قد نال اعجابكم وقد وفقنا في إيصال المعلومة المفيدة.
ما هو raid
raid شرح
 ماهي تقنية RAID ؟ redundant array of independent disks : - هي عبارة عن التقنية التي تمكن المس…){kind=link}
تعليقات
إرسال تعليق