RAID ، سخت افزاری و نرم افزاری؛ کدام یک بهتر است؟ (بخش دوم)

RAID ، سخت افزاری و نرم افزاری؛ کدام یک بهتر است؟ (بخش دوم)

در قسمت نخست به تعریف RAID و انواع آن و سپس RAID نرم افزاری و معایب و مزایای آن پرداختیم. در این بخش می‌خواهیم به انواع سخت افزاری آن پرداخته و سپس مقایسه ای بین این دو انجام داده تا برایمان مشخص شود چه نوع RAIDی برای کار ما مناسب‌تر است.

پیاده سازی RAID سخت افزاری:

به دو روش ممکن است. ۱) بصورت یک کارت مستقل ۲) بصورت یکپارچه ارائه شده بر روی چیپست مخصوص.

۱) بصورت یک کارت مستقل:

یک نوع کارت قابل نصب بر روی اسلات های PCI-X یا PCIe مادربرد است که پردازشگر و کنترولر I/O بر روی آن تعبیه شده. قیمت برخی از این کارت ها بالا است اما انعطاف پذیری آن باعث شده روشی مناسب در بین روش های RAID بحساب آید. در اینجا عملکرد RAID از سیستم میزبان کاملاً جدا است. شخصیت مستقل این کارت اجازه استفاده حداکثری از قدرت پردازشگر و رم سریعتر آن را ممکن می‌سازد. کارت RAID بصورت کامل و با تمام ظرفیت وظایف ذخیره سازی در دیسک های مستقل را حتی هنگام خرابی دیسک ها انجام می‌دهد. مزایای پیچیده و فضای بیشتر دیسک ها بعنوان نمونه در سطوح RAID 5,6 بدون فشار بر روی سیستم در این روش قابل دسترسی است.

رابط های I/O اضافی بر روی کارت معمولاً بسط پذیری بیشتری ( اضافه کردن دیسک های بیشتر با ظرفیت بیشتر ) را برای سیستم فراهم می آورد. حتی آرائه های RAID چندگانه فشاری بر عملکرد سیستم ندارند. در نتیجه مهاجرت به سایر سیستم عامل ها،دستگاهها و پلت فرم‌ها ممکن است.

مزایا و معایب این روش:

– محافظت هنگام بوت (هیچ فشار منفی هنگام بوت سیستم در زمان خرابی های متوسط یا کامل وجود ندارد)
– عملکردی مستقل از بار اعمالی بر روی سرور ( رم سریع، پردازشگر سریع و بدون فشار بر روی سیستم میزبان)
– برنامه RAID مستقل از میزبان (عدم از دست دادن اطلاعات در اثر خرابی سیستم)
– حفاظت پیشرفته در صورت قطع شدن برق (برخلاف RAID نرم افزاری)
– عدم آسیب پذیری به ویروس
– بهره مندی از کاربر گرافیکی مستقل برای مدیریت و ساخت RAID
– سهولت در مهاجرت و جایگزینی
– پشتیبانی از ویژگی های پیشرفته RAID
– قابلیت کَش روی کنترولر با استفاده از باطری پیشتیبان
– هزینه بالای پردازشگر I/O، مموری روی کارت.

۲) بصورت یکپارچه بر روی چیپست:

در این روش، پردازشگر RAID، کنترولر رم، رابط کاربری، رابط I/O برای ارتباط با هارد دیسک ها، و برخی اوقات خود رم، تمامی در یک چیپ جمع شده اند. این چیپ می‌تواند در یک مادربرد با هزینه پایینی تعبیه شده باشد. ROC جایگزین شده با چیپ I/O را می‌توان بر روی بسیاری از مادربردهای سرور یافت. (به عنوان نمونه یک چیپ کنترولر SCSI) بدین معنی که روش ROC چیزی فراتر از یک ارتباط بین هارد دیسک هاست.

مزایا و معایب RAID سخت افزاری مبتنی بر ROC:

– محافظت هنگام بوت (هیچ فشار منفی هنگام بوت سیستم در زمان خرابی های متوسط یا کامل وجود ندارد)
– عملکردی مستقل از بار اعمالی بر روی سرور ( رم سریع، پردازشگر سریع و بدون فشار بر روی سیستم میزبان)
– برنامه RAID مستقل از میزبان (عدم از دست دادن اطلاعات در اثر خرابی سیستم)
– حفاظت پیشرفته در صورت قطع شدن برق (برخلاف RAID نرم افزاری)
– عدم آسیب پذیری به ویروس
– بهره مندی از کاربر گرافیکی مستقل برای مدیریت و ساخت RAID
– سهولت در مهاجرت و جایگزینی
– پشتیبانی از ویژگی های پیشرفته RAID
– قابلیت کَش روی کنترولر با استفاده از باطری پیشتیبان
– هزینه متوسط
– محدودیت در انعطاف پذیری و مهاجرت

کدام یک از RAID سخت افزاری یا نرم افزاری برای برنامه شما مناسب است؟

اکنون که مزایا و معایب انواع روش های پیاده سازی RAID را دانستیم می‌توانیم با نگاهی به چند سناریوی سرور و بهینه سازی آن به اهداف مورد نیاز خود برسیم.

روش نرم افزاری خالص RAID: مناسب برای سطوح RAID 0,1 با وجود این مشکل عدم قابلیت استفاده در هنگام بوت را داراست.

برنامه های پیشنهادی: ۱- ایستگاههای کاری بدون نیاز به ذخیره سازی داده با ظرفیت بالا ۲- سرورهای ابتدایی بدون نیاز به محافظت هنگام بوت

روش راه حل ترکیبی: از نظر هزینه تقریباً با روش نرم افزاری خالص مشابه است اما قابلیت محافظت در بوت را نیز داراست.

برنامه های پیشنهادی: ۱- سرورهای ابتدایی بدون نیاز به ذخیره سازی با ظرفیت بالا. ۲- محاسبه گرهای متصل شده به دیتاسنترهای تحت شبکه.

روش سخت افزاری: دارای غنی ترین و بالاترین ویژگی های کاربردی است که می‌تواند بصورت یکپارچه همراه با مادربرد (ROMB) و یا کارت های افزونه ای استفاده شود.

برنامه های پیشنهادی: ۱- ایستگاههای کاری با عملکرد و ذخیره سازی اطلاعات بالا. ۲- سرورهای ابتدایی-سازمانی که نیاز به عملکرد بهتر و ذخیره سازی در زیرسیستم دارند.

به طور کلی RAID سخت افزاری علاوه بر مزیت های نرم افزاری الگوریتم های پیچیده را نیز ارائه می‌دهد. به عنوان مثال اندازه گیری ها نشان داده نرم افزار RAID 6 بار سنگینی را بر روی منابع سیستم تحمیل می‌کند در حالیکه RAID سخت افزاری در پیکربندی مشابه عملکرد بسیار بهتری دارد.

نتیجه گیری:

این مقاله مزایای روش های RAID سخت افزاری و نرم افزاری را بررسی کرد. پیشرفت ها در تکنولوژی سیلیکون امکان یکپارچه سازی سخت افزار RAID در یک چیپست را ممکن ساخته که بزودی بصورت انبوه روی چیپست های سرور شاهد آن خواهیم بود و این یعنی کاهش هزینه پیاده سازی. این کاهش هزینه به ساخت سرورهای ارزان قیمت که کاربران بیشتری را سرویس دهد کمک می‌کند. در حال حاضر، سطوح جدیدی از محافظت و مدیریت داده ها در دسترس هستند. RAID 6 دو دیسک خراب و همچنین رمزنگاری داده ها را پیشیبانی می‌کند. در بسیاری ازموارد RAID سخت افزاری بهترین عملکرد را با هزینه ای مناسب به ارمغان می آورد.