RAID و ذخیره سازی انبوه

مفهوم RAID

هدف اصلی RAID ارائه قابلیت‌های ذخیره‌سازی بالا و امنیت داده‌های اضافی برای سرورهای مقیاس بزرگ است. در یک سیستم، RAID به عنوان یک پارتیشن منطقی دیده می شود، اما از چندین هارد دیسک (حداقل دو) تشکیل شده است. با ذخیره و بازیابی همزمان داده ها در چندین دیسک، توان عملیاتی داده های سیستم ذخیره سازی را به طور قابل توجهی بهبود می بخشد. بسیاری از پیکربندی‌های RAID دارای اقدامات جامعی برای تأیید/بازیابی متقابل هستند، از جمله پشتیبان‌گیری مستقیم mirroring. این امر تحمل خطای سیستم‌های RAID را تا حد زیادی افزایش می‌دهد و ثبات و افزونگی سیستم را بهبود می‌بخشد، از این رو اصطلاح "زائد" نامیده می‌شود.

RAID قبلاً یک محصول انحصاری در حوزه SCSI بود که به دلیل فناوری و هزینه محدود بود که مانع از توسعه آن در بازار ارزان قیمت شد. امروزه با رشد روزافزون فناوری RAID و تلاش‌های مستمر تولیدکنندگان، مهندسان ذخیره‌سازی می‌توانند از سیستم‌های IDE-RAID نسبتاً مقرون‌به‌صرفه‌تری بهره‌مند شوند. اگرچه IDE-RAID ممکن است از نظر پایداری و قابلیت اطمینان با SCSI-RAID مطابقت نداشته باشد، مزایای عملکرد آن نسبت به هارد دیسک های منفرد برای بسیاری از کاربران کاملاً فریبنده است. در واقع، برای عملیات روزانه با شدت کم، IDE-RAID بیش از حد توانمند است.

مشابه مودم ها، RAID را می توان به صورت کاملاً مبتنی بر نرم افزار، نیمه نرم افزاری/نیمه سخت افزاری یا کاملاً مبتنی بر سخت افزار طبقه بندی کرد. RAID کاملاً نرم افزاری به RAID اشاره دارد که در آن همه عملکردها توسط سیستم عامل (OS) و CPU، بدون هیچ گونه کنترل/پردازش شخص ثالث (که معمولاً به عنوان RAID Co-processor نامیده می شود) یا تراشه I/O انجام می شود. در این حالت تمام وظایف مربوط به RAID توسط CPU انجام می شود که در نتیجه کمترین بازدهی را در بین انواع RAID به همراه دارد. RAID نیمه نرم افزاری/نیمه سخت افزاری در درجه اول فاقد تراشه پردازش ورودی/خروجی خود است، بنابراین برنامه های CPU و درایور مسئولیت این وظایف را بر عهده دارند. علاوه بر این، تراشه‌های کنترل/پردازش RAID که در RAID نیمه‌نرم‌افزاری/نیمه سخت‌افزاری استفاده می‌شوند، عموماً قابلیت‌های محدودی دارند و نمی‌توانند از سطوح بالای RAID پشتیبانی کنند. RAID کاملاً سخت‌افزاری شامل کنترل/پردازش RAID و تراشه‌های پردازش ورودی/خروجی خود است و حتی شامل یک بافر آرایه (Array Buffer) می‌شود. بهترین عملکرد کلی و استفاده از CPU را در بین این سه نوع ارائه می دهد، اما همچنین با بالاترین هزینه تجهیزات همراه است. کارت‌های IDE RAID اولیه و مادربردهایی که از تراشه‌های HighPoint HPT 368، 370 و PROMISE استفاده می‌کردند، RAID نیمه‌نرم‌افزاری/نیمه سخت‌افزاری در نظر گرفته می‌شدند، زیرا فاقد پردازنده‌های I/O اختصاصی بودند. علاوه بر این، تراشه‌های کنترل/پردازش RAID این دو شرکت دارای قابلیت‌های محدودی بودند و نمی‌توانستند وظایف پردازشی پیچیده را انجام دهند، بنابراین از RAID سطح 5 پشتیبانی نمی‌کردند. این دارای یک پردازنده مشترک RAID سطح بالا و پردازنده I/O تخصصی Intel 960 است که به طور کامل از RAID سطح 5 پشتیبانی می کند. این نشان دهنده پیشرفته ترین محصول IDE-RAID در حال حاضر موجود است. جدول 1 RAID نرم افزاری معمولی و RAID سخت افزاری را در کاربردهای صنعتی مقایسه می کند.