بررسی انواع سطح (3) RAID

بررسی انواع سطح RAID

(3)

 

دپارتمان آموزش کامپیوتر – کیش تک؛

RAID سطح صفر

• RAID سطح صفر عنصر واقعي خانواده RAID نيست زيرا ويژگي سوم را ندارد.
  

  ويژگي‌هاي مشترك در سطوح مختلف RAID

• براي RAID سطح صفر، داده‌هاي كاربر و سيستم در تمام ديسكهاي آرايه‌اي توزيع ميشوند.
• اين كار امتياز قابل توجهي نسبت به ديسك يكپارچه دارد.
• چنانچه دو درخواست I/O مختلف براي دو بلوك مختلف داده‌اي وجود داشته باشد احتمال اينكه بلوكها روي ديسكهاي مختلفي باشند زياد است.
• بنابراين دو درخواست را ميتوان به طور موازي صادر كرد تا زمان صف‌بندي I/O كاهش يابد.
• در RAID سطح صفر،‌همانند ساير سطوح تنها توزيع داده‌ها بر روي آرايه‌ي ديسكها مدنظر نميباشد.
• در اين روش داده‌ها بر روي چندين ديسك باريكه‌سازي(stripped) ميشوند
• اين نوار‌ها ممكن است بلوكهاي فيزيكي، قطاع‌ها و يا واحدهاي ديگري باشند. با حجم كمتر از يك سكتور (512 بايت ) يا بيشتر از چندين مگابايت
• اين Stripe ها (يا نوار) در يك تناوب چرخشي كنار هم قرارمي‏گيرند، در نتيجه فضاي نهايي به دست آمده تركيبي است از نوارهاي هر درايو.
• به بياني ساده ‏تر داده‏ها به جاي اينكه به طور كامل در يك درايو ذخيره ‏شوند و در صورت نياز ادامه‏ي عمليات ذخيره‏سازي آن‏ها در درايوهاي ديگر دنبال شود ، به صورت نواري در سرتاسر آرايه ذخيره‏ مي‏شوند.

 

 

• به وسيله‏ ي نواري كردنِ (stripping) درايوهاي آرايه و ايجاد نوارهايي كه به اندازه‏ي كافي بزرگ هستند ، ‌به طوري كه هر گروه از ركوردها به طور كامل در يك نوار قرارگيرند ،‌ تعداد ركوردهاي بيشتري مي‏توانند در تمام درايوها به طور مساوي توزيع شوند.
• اين كار در مواقعي كه load سنگين وجود دارد تمام درايوها را مشغول نگه مي‏دارد. و به تمام درايوها اجازه مي‏دهد تا به طور همزمان عمليات مختلف ورودي/خروجي انجام دهند. و به اين صورت تعداد عمليات ورودي/خروجي كه مي‏تواند در آرايه انجام شود افزايش مي‏يابد.

نکته: در RAID سطح صفر هيچ‏گونه تحمل خطايي ندارد. اگر يكي از ديسك‏ها دچار مشكل شود، تمام آرايه از كار مي‏افتد و هيچ راهي براي بازگرداندن داده‏هاي از دست رفته وجود ندارد.

RAID سطح يك

• تفاوت RAID سطح صفر با سطوح 2 تا 6 ايجاد افزونگي است.
• در سطوح 2تا 6 از نوعي محاسبات توازن براي معرفي افزونگي استفاده ميشود درحاليكه در سطح 1افزونگي از طريق تكرار داده‌ها (آينه‌سازي) ايجاد ميشود.
• در اين سطح هر باريكه منطقي در دو ديسك جداگانه نوشته ميشود.
• به اين سطح ، mirroring نيز گفته مي‏شود. و اساساً يك تركيب از دو هارد ديسك است كه اطلاعات يكي از اين دو ،‌عيناً روي ديگري كپي مي‏شود و در كامپيوتر به صورت يك درايو نمايش داده‏ مي‏شود.

 

 

مزايا:

1. درخواست خواندن را از بين دو ديسك حاوي داده‌هاي درخواستي آن ديسكي پاسخ ميدهد كه حداقل زمان استوانه‌جويي و درنگ دوراني را داشته باشد.
2. به دليل اين‏كه هم‏زمان از دو هارد ديسك استفاده مي‏شود،‌ زمان خواندن سريعتر مي‏شود.
3. درخواست نوشتن بايد توسط هر دو ديسك و به طور موازي انجام شود. لذا ديسك با زمان درنگ دوراني و زمان استوانه ‎جويي بيشتر تعيين كننده است.
4. ترميم خرابي در اين روش آسان است زيرا يك كپي از اطلاعات موجود است.

نکته: بزرگترين عيب اين سطح ،‌هزينه‏ هايی است كه براي درايوهاي اضافي آن پرداخت مي‏شود.

 

RAID سطح دو

• RAID سطح دو از تكنيك دستيابي موازي استفاده ميكند.
• دراين روش به جاي افزونگي از كدهاي تصحيح خطا (به روش كد همينگ) استفاده ميشود.
• روش كد همينگ قادر به تصحيح خطاهاي يك بيتي و تشخيص خطاهاي دوبيتي مي‌باشد.
• هر بيت داده كه روي هارد ديسك‏ها نوشته‏ مي‏شود، كد تصحيح خطا يا ECC مربوط به خود را دارد. اين كدها روي درايوهاي جداگانه ذخيره مي‏شوند و به منظور حفاظت از يكپارچگي و سلامت داده‏ها مورد استفاده قرار مي‏گيرند.
• RAID سطح دو نسبت به سطح يك داراي تعداد ديسكهاي كمتري است اما همچنان داراي قيمت بالايي است. (تعداد ديسكهاي افزونگي متناسب با لگاريتم تعداد ديسكهاي داده‌اي است)
• درهنگام عمليات خواندن، تمام ديسكها همزمان دستيابي ميشوند.
• داده‌ها از ديسكهاي داده‌اي و كدهاي كنترل خطا از ديسكهاي افزونگي خوانده ميشوند و اگر خطاي يك بيتي وجود داشته باشد تشخيص و تصحيح ميشود.

 

 

نکته: RAID سطح دو در محيط هايي با تعداد بالاي خطاي ديسك استفاده ميشود.

 

RAID سطح سه

• اين سطح نيز مشابه سطح دو ميباشد با اين تفاوت كه RAID سطح سه بدون توجه به تعداد ديسكهاي داده‎اي، تنها به يك ديسك اضافي نياز دارد.
• RAID سطح سه به جاي استفاده از كد تصحيح خطا از يك بيت توازن (Parity) براي مجموعه بيتهاي موجود در مكان يكسان بر روي ديسكهاي داده‌اي استفاده ميكند.
• RAID 3 بر داده‏ هاي ECC جاسازي شده در هر سكتور براي رديابي اشكالات ، تكيه دارد.

 

 

 

جهت ثبت نام در دوره های کامپیوتر ما اینجا کلیک کنید.

 

 RAID سطح چهار

• RAID 4 شبيه RAID 3  است . به جز اين‏كه در RAID4 به جاي جاگذاري سكتور، از جاگذاري بلاك استفاده‏ مي‏شود
• در RAID هاي سطوح 2 تا 6 باريكه‌ها تقريبا بزرگ هستند و از تكنيك دستيابي مستقلي استفاده مي كنند.
• درآرايه بادستيابي مستقل، هرديسك به طور مستقل عمل ميكند، به طوري كه درخواست‌هاي I/O جداگانه‌اي مي‌توانند به طور موازي انجام شوند.
• در RAID سطح 4، يك باريكه توازن براي بيت به بيت باريكه‌هاي متنظر بر روي ديسكهاي داده‌اي محاسبه ميشود و بيتهاي توازن در باريكه متناظر روي ديسك توازن ذخيره ميشوند.

 

 

 

RAID سطح پنج

• RAID سطح 5 مانند RAID سطح 4سازمان‌دهي شده‌است، اما RAID سطح 5 باريكه‌هاي توازن را روي تمام ديسك‌ها توزيع مي‌كند.
• در اين روش هيچ درايو منحصر بفردي براي ذخيره‏ي اطلاعات پريتي وجود ندارد.
• يك تخصيص متداول، طرح نوبت گردشي است كه در شكل زير تشريح شده است.
• براي n باريكه اول در آرايه n ديسكي، باريكه توازن در ديسك ديگري قرار دارد و اين الگو تكرار مي‌شود.

 

 

RAID سطح شش

• RAID 6 در واقع نسخه پیشرفته RAID5 می‌باشد که تصحیح و کنترل خطا را بهبود می‌بخشد.
• در طرح RAID سطح 6، دوتوازن مختلف محاسبه مي شود و دربلوك‌هاي جداگانه‌اي روي ديسكهاي مختلف ذخيره مي‌گردد.
• لذا، آرايه RAID سطح 6 كه داده كاربر آن به N ديسك نياز دارد، از 2 + N ديسك تشكيل شده است.

 

---

ارتباط‌با‌ما : 

تلفن : ۰۲۱۶۶۱۷۶۱۹۶       ۰۲۱۶۶۵۶۹۷۶۲      ۰۹۰۵۹۶۲۶۹۰۰

نشانی : خیابان جمالزاده‌شمالی بعد از بلوار‌کشاورز پلاک ۴۱۴ طبقه ۳ واحد ۵

شبکه‌های اجتماعی پردیس‌فناوری‌کیش :

سامانه آموزش‌مجازی رهیاران : www.rahyaranlms.ir 

کانال‌تلگرام kishtech@ 

 اینستاگرام    rahyaranlms            kishtech.ir  

آپارات     kishtech