RAID ، سخت افزاری و نرم افزاری؛ کدام یک بهتر است؟ (بخش نخست)
تکنولوژی Redundant Array of Independent Disks-RAID در چند سال گذشته برای نیازهای محافظتی از داده ها در سرورها رشد چشمگیری داشته است. اولین پیاده سازی تکنولوژی RAID به ۱۹۹۰ وقتی که بُردهای کنترلی بسیار گران قیمت با پردازشگرهای توانمند I/O به عنوان میزبان قدرتمند پردازنده مورد استفاده بودند بر می‌گردد. در آن زمان RAID سخت افزاری تنهاترین راه حل ارائه شده بود که باعث محدودیت استفاده از آن تنها در سرورهای گران قیمت می‌گردید. امروزه RAID در همه جا یافت می‌شود. از یک نرم افزار سیستم عامل تا کنترولر مستقل که داده ها را با قابلیت بالایی در شبکه ذخیره می‌کند. همچنین RAID را می‌توان در لپ تاپ‌ها، کامپیوترهای رومیزی و سرورها با هارد دیسک های متعدد مشاهده کرد.
این مقاله می‌کوشد راه حل هایی که برای RAID وجود دارد مرور کرده و بهترین آنها را برای انتخاب شما معرفی کند. ابتدا تعریفی از RAID نرم افزاری در مقابل RAID سخت افزاری ارائه شده و سپس تشریح پیاده سازی آنها و مزایای هر یک آورده خواهد شد.
RAID چیست؟
مخففی است از عبارت آرایه‌ی افزونه‌ای برای دیسک های مستقل که راهی است برای مجازی سازی متعدد هارد دیسک های مستقل به یک یا چند آرائه برای بهبود عملکرد، ظرفیت و دسترسی. ظرفیت کل آرائه به نوع RAIDی که ساخته شده و همچنین تعداد و ظرفیت دیسک‌ها بستگی دارد. این ظرفیت کلی آرائه مستقل از نوع RAID سخت افزاری یا نرم افزاری است که ممکن است استفاده کرده باشید. جدول زیر را دنبال کنید تا پیاده سازیهای مختلف، نقاط قوت و ضعف، تاثیر روی عملکرد سیستم‌ها و اثربخشی در بالا بردن دسترسی به داده ها، در انواع RAID ها را مشاهده نمایید.
RAID نرم افزاری:
راه ساده برای تشریح RAID نرم افزاری این است که بدانیم برای انجام وظیفه خود از پردازشگر سیستم شما بهره می‌گیرد. به این معنی که نیاز پردازشی و قدرتی که RAID قرار است از آن برای فعالیت خود استفاده کند علاوه بر پردازش های معمول مورد نیاز سیستم عامل و نرم افزارهای اجرا شده روی آن، بر پردازشگر سیستم تحمیل می‌شود.
RAID نرم افزاری به دو راه مورد استفاده قرار می‌گیرد:
۱) به عنوان یک راه حل نرم افزاری خالص (Pure)
2) به عنوان یک راه حل ترکیبی که شامل سخت افزارهای طراحی شده برای بهبود کارایی پردازشگر است.۱) راه حل نرم افزاری خالص: در این حالت نرم افزار بدون هیچ گونه کمک سخت افزاری تنها با استفاده از امکانات سیستم به عنوان یک نرم افزار کاربردی در کنار سایر نرم افزارهای اجرا شده در سیستم عامل انجام وظیفه خواهد نمود. هارد دیسک مورد استفاده در این روش همان دیسکی است که سیستم عامل روی آن قرار دارد. برخی از این RAID های نرم افزاری قابلیت یکپارچه شدن با سیستم عامل سرور به همراه برنامه های رایگان را دارا هستند که باعث ارزان شدن این روش می‌گردد.
برخی مزایا و معایب این روش:
– هزینه پایین (تنها هزینه، دیسک های اضافه شده است)
– عدم محافظت در هنگام بوت (عدم قابلیت مدیریت و محافظت از دیسک های خراب در مرحله بوت)
– بار اضافی تحمیلی بر روی سرورها (بدلیل اجرا شدن روی سیستم عامل. این روش برای RAID 0,1,10 پیشنهاد می‌شود)
– محدودیت در مهاجرت به سیستم عامل دیگر
– آسیب پذیری در مقابل ویروس‌ها
– امکان از دست دادن تمام داده ها بدلیل مشکلات سخت افزاری یا نرم افزاری سیستم عامل
– عدم استفاده از قابلیت کش۲) راه حل ترکیبی – سخت افزار با کمک نرم افزار: در این روش نرم افزار RAID با کمک سخت افزارهای اضافه شده بر روی مادربرد مانند یک HBA با یک بایوس RAID که ضعف راه حل قبلی را هنگام بوت سیستم برطرف می‌سازد، انجام وظیفه می‌کند. بعلاوه اینکه درایورهای سخت افزاری مورد استفاده در این روش توسط اکثر سیستم های عامل مطرح پشتیبانی می‌شود.
برخی مزایا و معایب این روش:
– هزینه معقول (فقط یک HBA و یا یک فلش دیسک برای بایوس به عنوان هزینه تحمیل خواهد شد)
– محافظت در هنگام بوت
– کاربر گرافیکی مخصوص برای ساخت و نگهداری RAID
– سایر معایب موجود در روش اول.RAID سخت افزاری:
در این روش برنامه RAID از طریق پردازشگر و رم تعبیه شده در دستگاهی مستقل از کامپیوتر میزبان اجرا می‌شود. سخت افزار می‌تواند بصورت یکپارچه بر روی مادربرد و یا یک کارت اسلات قابل نصب بر روی مادربرد استفاده شود.
ساده ترین راه برای تشخیص اینکه کدام نوع RAID سخت افزاری یا نرم افزاری برای کار شما مناسب‌تر است بررسی مشخصات فنی یا برگه های راهنمای هر یک می‌باشد. اگر روش ارائه شده شامل میکروپروسسور (معمولاً I/O، پردازشگر یا در برخی موارد ROC – به معنی RAID تعبیه شده در چیپست) بود، روش ارائه شده سخت افزاری است. و اگر پردازشگری در کار نبود نرم افزاری است. برای شما مهم است که بدانید کدام روش چه اثراتی در روند کار شما داشته و مطلوب شما است. اثرات مورد بحث موارد زیر هستند:
– وضعیت عملکرد پردازشگر هنگام اجرای سایر برنامه ها
– قدرت کارایی دیسک هایی که می‌توانند روی سیستم اضافه شوند
– سهولت بازگرداندن اطلاعات بعد از خرابی
– قابلیت مدیریت و مونیتورینگ پیشرفته داده ها
– امکان مدیریت دیسک ها بطور همزمان در سیستم عامل های مختلف
– امکان نصب باطری پشتیبان تا کَش نوشتاری سیستم را ارتقاء ببخشدپیاده سازی RAID سخت افزاری:
به دو روش ممکن است. ۱) بصورت یک کارت مستقل ۲) بصورت یکپارچه ارائه شده بر روی چیپست مخصوص.
