استفاده از چندین دیسك سخت در جهت بالابردن كیفیت و اطمینان

مقدمه :
حدود سال‌های 1361- 1360 هجری شمسی سیستم‌های كامپیوتری با افزایش حجم اطلاعات روبرو شدند لذا نیاز به سرویس‌دهی وذخیره‌سازی به‌تر اطلاعات احساس شد. تكنولوژی ذخیره‌سازی گران‌تر می‌شد ولی همچنان نیاز به ذخیره‌سازی وجود داشت و ذخیره‌سازی اطلاعات روی دیسك‌های سخت سرورها مقرون به صرفه نبود. راه حلی مورد نیاز بود تا بتوان وضعیت را بهبود داد و دقیقاً در این زمان بود كه سیستم Raid متولد شد.

به راستی RAID چیست؟ RAID از واژه Redundant Array of Inexpensive Disks به معنای دیسك‌های ارزان قیمتی است كه در یك صف یا آرایه قرار می‌گیرند می‌باشد. در این سیستم چندین دیسك سخت با هم  طبق قاعده‌ای خاص مرتبط شده و ظرفیت بالایی از ذخیره‌سازی را با كیفیت بالا می‌سازد. در واقع ظرفیت ذخیره‌سازی و قابل اطمینان بودن از مشخصه‌های بارز سیستم ذخیره‌سازی جدید هستند. روش جدید ذخیره‌سازی در شبكه‌های بزرگ و بازار سرورهای استاندارد مورد استفاده قرار گرفت و در پنج سال گذشته این سیستم نزد كاربران متداول تر شد.
 

فایده های RAID
سه دلیل اصلی استفاده از RAID عبارتند از :
•افزونگی
•بالابردن كیفیت
•هزینه پایین تر

افزونگی یا Redundancy مهم‌ترین دلیل استفاده از RAID در سرورها می‌باشد كه درواقع نسخه پشتیبانی از اطلاعات است كه در هنگام آسیب رسیدن به اطلاعات مورد استفاده قرار می‌گیرد. اگر یكی از درایوها در یك آرایه از هارد دیسك‌ها آسیب ببیند و خطا دهد سیستم با تكیه بر درایوهای دیگر اقدام به بازیابی و تعمیر خود به صورت آنلاین می‌نماید (Hot Swappable) . روش افزونگی متناسب با نوع RAID متفاوت است.

بالا رفتن كیفیت تنها زمانی حاصل می‌شود كه از نسخه خاصی از RAID استفاده شود. همچنین كیفیت به تعداد درایوهایی كه در یك آرایه (Array) هستند و به كنترلر آن‌ها وابسته است.

اغلب مدیران IT تمایلی به صرف هزینه‌های زیاد جهت ارتقای سیستم ندارند. زمانی كه روش RAID عرضه شد، هزینه‌ها نیز مورد توجه قرار گرفت. هزینه استفاده از چندین دیسك سخت ظرفیت پایین به مراتب پایین‌تر از یك دیسك سخت با ظرفیت بالا بود و همین امر یكی دیگر از مزایای RAID است.

به طور معمول سه فرم از RAID ها در سیستم‌های كامپیوتری مورد استفاده قرار می‌گیرند یعنی RAID0 ،  RAID 1و RAID 5 . در بیشتر موارد تنها دوتای اول قابل پیاده‌سازی هستند و درواقع یكی از آن ها از لحاظ فنی RAID نمیباشد.

RAID0
پایین ترین سطح قابل استفاده RAID ، سطح  صفر یا LEVEL0 می‌باشد كه در واقع نسخه صحیحی از RAID نمی‌باشد. درصورتیكه یكی از درایوها دچار مشكل شود كلیه اطلاعات آسیب خواهند دید. Raid0 از روشی به نام  Striping استفاده می‌كندStriping  یك تكه از اطلاعات را (مانند یك تصویر گرافیكی) برداشته و در درایوها پخش می‌كند. از فایده های Strip ، ارتقاء كیفیت است. دو برابر حجم اطلاعات قابلیت كپی شدن روی دو درایو در زمان مشخص هستند. در زیر مثالی از نحوه كپی شدن اطلاعات در RAID0 آورده شده است.
 در جدول زیر هر ردیف نمایانگر یك بلوك از اطلاعات روی درایو است و هر ستون یك درایو مستقل را نشان می‌دهد. عددها نمایانگر بلوك‌هایی داده هستند. 

 DRIVE   1    DRIVE   2                  

Block 1                  1              2

Block 2                  3              4

Block 3                  5              6

 از اینرو درصورتیكه شش بلوك از اطلاعات تشكیل‌دهنده یك فایل اطلاعاتی باشند می‌توانند با سرعتی بیشتر از یك درایو از روی درایوها خوانده شوند. هر درایو كه به صورت موازی كار می‌كند تنها می‌تواند سه بلوك فیزیكی را بخواند و اگر درایوی خطا بدهد و قابل دسترس نباشد اطلاعات ما دیگر قابل دسترسی نخواهد بود. برای داشتن یك فایل نیازمند همه بلوك‌های اطلاعاتی هستیم. فایده این روش بالا بردن كیفیت ذخیره‌سازی و همچنین ظرفیت بالای ذخیره‌سازی اطلاعات خواهد بود. عدم داشتن نسخه جایگزین اطلاعات از مشكلات این روش است.