آشنایی با مفاهیم ذخیره سازی اطلاعات ( +Storage ) – بخش چهارم

توسط امیر رضا شکوه · 1 سپتامبر 2016

مدل های RAID

الف- RAID 0: این مدل RAID ، تنها دارای Striping است. بدین معنا که Data به چندین بلوک تقسیم میشود . تعدادی از بلوک ها در یک Disk spindle و تعدادی دیگر در یک Disk spindle دیگر نوشته می شود.

بدین ترتیب نوشتن بطور مثال بلوک یک بر روی Disk یک ، به صورت همزمان با نوشتن بلوک دو بر روی Disk دو صورت می گیرد. بدین ترتیب سرعت Write و به همین ترتیب سرعت Read افزایش می یابد.

برای راه اندازی RAID 0 ، حداقل نیازمند وجود دو Disk هستیم و حداکثر آن بستگی به آن دارد که Controller حداکثر چند Disk را ساپرت می کند.

(۳۲ و ۶۴ اعداد معمول هستند)

RAID 0 با افزایش سرعت I/O ، سبب افزایش Performance می گردد، اما Redundancy ندارد.
Efficiency آن صددرصد است . یعنی اگر بطور مثال دو دیسک ۱TB در این RAID قرار بگیرند. خروجی آن ۲TB ، Storage خواهد بود.
در شرایط مقایسه Minimum دیسک، RAID 0 دارای بالاترین Performance در میان تمامی مدل های RAID است.
نکته: بهترین RAID برای قرارگیری فایل های Database و log file ها در MS EXCHANGE RAID 10 می باشد. (۱+۰)
نکته: بهترین RAID برای دیتابیس SharePoint نیز، RAID10 می باشد.
نکته: معمولا” در جاهایی از RAID 0 استفاده می شود که سرعت خواندن و نوشتن اطلاعات حائز اهمیت باشد اما از بین رفتن اطلاعات مشکل چندانی ایجاد نمی کند مانند اطلاعاتی که بر روی DISK حاوی Cache شرکت های ISP ( ارائه دهنده اینترنت ) قرار می گیرد

ب- RAID 1(Mirror) :

در این مدل هر آنچه که روی Disk یک نوشته می شود، بر روی Disk دو نیز نوشته خواهد شد. حداقل نیازمند دو دیسک است و حداکثر نیز به همان دو دیسک محدود می شود.
Efficiency آن ۵۰% است یعنی اگر دو دیسک ۱Tb در این RAID قرار بگیرند، خروجی آن ۱TB ، Storage خواهد بود.
در این RAID ، بهترین Performance هنگامی اتفاق می افتد که دو دیسک توسط دو Controller مجزا ، Mirror شده باشند.
Performance هنگام Write کاهش می یابد ، چون Data بر روی دو دیسک نوشته می شود. اما هنگام Performance، Read افزایش می یابد. چرا که Data از دو محل خوانده می شود (قسمتی از Data از دیسک ۱ و قسمتی دیگر از دیسک ۲ ) البته بیشتر Load یک Operation ، در Read است، نه در Write .
معمولا برای قرار گیری OS، از RAID استفاده می شود.
نکته: دو H.D.D که با هم RAID می شوند، باید یکسان باشند – حتی RPM ها وPart number ها باید یکسان باشند.

ج- RAID 4 و RAID 5 :

RAID 4 امروزه تنها در Device های Netapp مشاهده می شود. RAID4نیز همانند DATA، RAID 5 را به بلوک ها ی مجزا تقسیم می کند و آنها را در یک فرمول ریاضی قرارداده (XOR ) و بلوک Data حاصل ، Parity آن دیتا خواهد بود. در Parity، RAID 5، بر روی تمامی دیسک های موجود در RAID Group ، پخش می شود اما در RAID 4 ، یک دیسک اختصاصی برای قرارگرفتن Parity، اختصاص می یابد.

Performance در RAID 5 بیش از RAID4 است.
ایندو RAID نیازمند حداقل سه H.D.D هستند و حداکثر تحمل Fail شدن یک Disk را دارند.
Efficiency، یک منهای ۱ تقسیم بر n خواهد بود. n تعداد دیسک های شرکت کننده در RAID می باشد
برای پیاده سازی File serverها، از RAID 5 استفاده می شود.

د- RAID 6 :

همانند RAID 5 است. اما دارای دو Parity است. به عبارت دیگر Parity، دوبار محاسبه می شود. بدین ترتیب در RAID 6، حداکثر تحمل Fail شدن Disk ، به دو عدد می رسد.

به علت Dual parity بودن ، سرعت Write در آن ، کمتر از RAID 5 است و نیازمند حداقل ۴ دیسک می باشد.

Efficiency، یک منهای ۱ تقسیم بر n خواهد بود. n تعداد دیسک های شرکت کننده در RAID می باشد.

ه – Raid10 ، (Multiple Raid Solution)

ترکیبی از Stripe و Mirror است. سرعت I/O در آن حتی بیشتر از سرعت I/O در RAID 0 است. در این مدل RAID ، ابتدا هر دو دیسک در یک RAID 1 قرار می گیرند.Mirror می شوند و تشکیل یک Array از نوع RAID 1 را می دهند. سپس این Array ها توسط یک Controller دیگر در یک RAID 0 قرار می گیرند.

Efficiency آن ۵۰% است.

نکته : تعداد H.D.D ها در RAID 10 باید زوج باشد . اگر تعداد فرد باشد ، یکی از H.D.D ها عملا مورد استفاده قرار نمی گیرد. حداقل تعداد دیسک لازم، ۴ عدد است.

بهترین مدل برای پیاده سازی انواع دیتابیس مختلف از قبیل SQL،Oracle و دیتابیس Exchange است.

انواع Hard Drive:

SATA
SAS
SSD

Hardهای SATA جایگزین Hardهای IDE و Hardهای SAS جایگزین Hard های SCSI شده اند.

Hard های SATA ، بنام Hard های ۳٫۵ اینچ نیز شناخته می شوند. همچنین به نام LFE نیز معروف هستند.

این نوع Hardها معمولا در دو سرعت ۵۴۰۰RPM و ۷۲۰۰RPM وجود دارند. البته به صورت محدود SATA به سرعت ۱۰۰۰RPM نیز وجود دارد . حداکثر ظرفیت آنها به ۳TB می رسد.

در Hardهای IOPS ( INPUT OUTPOT PER SECOND )، SATA بین ۵۰ تا ۷۵ است یعنی در هر ثانیه حداکثر ۷۵ عملیات read /write بر روی این نوع Hardها می تواند انجام شد و بیش از آن در Queue قرار می گیرد.

Hard های SAS، از نظر سایز ۲٫۵ اینچ هستند. در دو سرعت ۱۰۰۰RPM و ۱۵۰۰۰RPM وجود دارند. حجم های کمتر را ساپرت می کنند. (۹۰۰،۶۰۰،۴۵۰،۳۰۰،۱۴۶) گیگا بایت .

نکته : بعد از راه اندازی SAN از Storage های Local سرور می توان به عنوان Backup Destination استفاده کرد.

Hard های SSD تا حجم ۹۰۰GB نیز وجود دارد و نسبت به ضربه مقاوم هستند

نکته : هر قدر Hard Drive ، ساختار مکانیکی تری داشته باشد، خرابی بیشتری خواهد داشت.

management interface(ابزار مدیریتی) در Command View، EVA نامیده می شود.

management interface(ابزار مدیریتی) در Management Storage Utility، MSA نام دارد.

Controller ها دارای Cache هستند ، به نحوی که اگر دیتایی را برای Write به Controllerفرستاده می شود، بیش از سرعت Write آن Controller باشد. دیتای مازاد برای Write شدن در Cache آن Controller قرار می گیرد.