آرایه چندگانه دیسک‌های مستقل

هدف اصلی فناوری آرایه چندگانه دیسک‌های مستقل (به انگلیسی: Redundant Array of Independent Disks) یا RAID، پیوند دادن چند دیسک سخت جداگانه در چهارچوب یک آرایه (به انگلیسی: array)، برای دستیابی به کارایی، پایایی و گنجایشی بیش از یک دیسک بزرگ و گران می‌باشد. همچنین کل این آرایه برای سیستم عامل میزبان، به گونه ای یکپارچه رفتار می‌کند.

کاربردها و دست آوردهای RAID

یک زیر دستگاه دیسک با راهبری RAID، کارایی‌های بسیار بیشتری را نسبت به یک زیر دستگاه دیسک JBOD نمایش می‌دهد. RAID در زمانیکه دیسک‌های سخت خیلی گران و نسبت به امروز، از پایایی کمتری برخوردار بودند، ساخته شد. RAID سر واژه عبارت "Redundant Array of Independent Disks " می‌باشد. فناوری RAID دارای دو هدف بنیادی است:

  1. برای افزایش توان کارکرد (performance) از راه تکنیکی به نام striping؛
  2. افزایش توان تحمل در برابر ویرانی (fault-tolerance) از راه افزونگی (redundancy).[1]

روش‌های راهبری RAID برای پخش داده

تکنیک striping، داده‌ها را روی چندین هارد دیسک پخش نموده و بدین گونه، بار را روی سخت افزار بیشتری پخش می‌نماید. از راه ترکیب شایسته از دیسک‌های سخت، توانایی افزایش چشمگیری fault-tolerance و performance، در دستگاه شدنی می‌گردد.

گنجینهٔ دیسک‌های سخت زیر فرمان کنترلر RAID، دیسک‌های سخت مجازی نامیده می‌شوند. سروری که به یک دستگاه RAID به هم می‌رسد، تنها دیسک سخت مجازی را می‌بیند؛ این حقیقت که کنترلر RAID، داده‌ها را روی چندین دیسک سخت فیزیکی پخش می‌کند، صد درصد از دید سرور پنهان است. این امر تنها برای رهبر دستگاه، از بیرون دیده شدنی است. یک کنترلر RAID، با روش‌های گوناگونی می‌تواند داده‌هایی که یک سرور روی چندین هارد دیسک می‌نویسد را پخش نماید. یک فاکتور مشترک برای بیشتر لایه‌های RAID، این است که آن‌ها افزون بر داده‌های بنیادی، دانستار افزوده را اندوخته می‌نمایند. اگر یک دیسک سخت دچار آسیب شود، داده‌های آن را می‌توان از دیگر هارد دیسک‌های گنجینه بازسازی نمود. با بودن سخت افزار شایسته، حتی می‌توان در حین کار، هارد دیسک آسیب دیده را با یک مورد تازه جایگزین نمود. سپس کنترلر RAID، داده‌های دیسک جایگزین شده را بازسازی می‌نماید. این فرایند، جدای از اندکی کاهش در میزان کارکرد دستگاه، از دید سرور پنهان است: سرور، پیوسته به کار با دیسک سخت مجازی دنبال می‌کند. کنترلرهای مدرن RAID، این فرایند را به‌طور خودکار آغاز می‌کنند. این امر نیازمند شناختار دیسک‌های باصطلاح hot spare می‌باشد. دیسک‌های hot spare، در حالت نرمال بهره گرفته نمی‌شوند. اگر یک دیسک دچار آسیب شود، کنترلر RAID، بی درنگ آغاز به رونویسی (copy) نمودن داده‌های دیسک درست به جامانده روی یک دیسک hot spare می‌نماید. پس از جایگزینی دیسک آسیب دیده، دیسک تازه در زمرهٔ دیسک‌های hot spare می‌باشد. بازسازی داده‌ها از یک دیسک سخت آسیب دیده، همزمان با پردازش خواندن/ نوشتن سرور روی دیسک سخت مجازی انجام می‌گیرد، بگونه ایکه از دیدگاه سرور، یک افت کوچک در کارکرد، قابل مشاهده خواهد بود. دیسک‌های سخت مدرن، مجهز به برنامه‌های شناسایی هستند که خطاهای خواندن/ نوشتن را به سرور گزارش می‌دهند.[2]

ساخت دیسک با گنجایش بالاتر

یک برتری جانبی بهره‌گیری از چندین دیسک سخت به شکل یک دیسک مجازی، گنجایش بالاتر دیسک‌های سخت مجازی است. از این رو، آدرس‌های کمتری در کانال I/O بهره گرفته شده و بدینگونه سرپرستی سرور نیز ساده می‌گردد، زیرا دیسک‌های سخت کمتری (نام‌های درایو یا ولوم) به کار خواهد رفت.

منابع
  1. Donald, L. (2003). MCSA/MCSE 2006 JumpStart Computer and Network Basics (2nd ed.). Glasgow: SYBEX.
  2. David A. Patterson, Garth Gibson, and Randy H. Katz: A Case for Redundant Arrays of Inexpensive Disks (RAID). University of California Berkeley. 1988.
This article is issued from Wikipedia. The text is licensed under Creative Commons - Attribution - Sharealike. Additional terms may apply for the media files.