هارد SSD قسمت چهارم – SSD RAID چیست؟

هارد SSD قسمت چهارم – SSD RAID چیست؟

هارد SSD قسمت چهارم – SSD RAID چیست؟

SSD RAID ( مخفف Solid State Drive RAID) روشی است که معمولا برای محافظت از داده ها صورت می گیرد، در این روش پشتیبانی از بلوک های داده ها در چندین هارد SSD توزیع می شود. عبارت Redundant Array Of Inexpensive Disks (به معنای آرایه پشتیبان از دیسک های ارزان) بعدا به Redundant Array of Independent Disks (به معنای آرایه‌ پشتیبان دیسک‌‌ های مستقل) تغییر پیدا کرد و در اواخر دهه 1980 هنگامی که هارددیسک های مکانیکی (HDD) رسانه ذخیره سازی بودند ظهور پیدا کرد. هدف اصلی RAID بهبود عملکرد و ایجاد تحمل پذیری خطا بود. فروشندگان فناوری از آن زمان مفهوم RAID را در سرورها و سیستم های ذخیره سازی که از هاردهای SSD مبتنی بر فلش NAND با عملکرد بالا استفاده می کردند گسترش دادند. SSD RAID در درجه اول برای محافظت در برابر از دست رفتن اطلاعات در صورت خرابی هارد استفاده می شود. سیستم های ذخیره سازی به طور کلی از اعمال RAID در سطح کلی هارد به سمت اعمال آن به صورت جزئی تر حرکت کرده اند. به طور مثال در RAID مبتنی بر HDD معمولی داده ها را می توان در سطح بلوک هایی تقسیم کرد و به روش های مختلف در چند SSD توزیع کرد.

در بحث RAID سه مفهوم مهم وجود دارد:

  1. آینه سازی که در آن داده ها به طور همزمان در دو هارد جداگانه نوشته می شوند، 
  2. استریپ که در آن داده ها به طور مساوی بین دو یا چند هارد تقسیم می شوند
  3. و  پریتی که در آن از داده های باینری برای محاسبه یک نتیجه دودویی استفاده می شود تا افزونگی و تصحیح خطا انجام شود.

سطوح RAID استاندارد که در سیستم های مبتنی بر SSD و HDD استفاده می شوند شامل:

  • RAID 0 (استریپ ساده)،
  • RAID 1 (آینه سازی ساده یا چندگانه)،
  • RAID 3 ( استریپ سطح بایتی به علاوه یک هارد اختصاص داده شده برای ذخیره اطلاعات پریتی)،
  • RAID 4 ( استریپ سطح بلوک با هارد پریتی)،
  • RAID 5 ( استریپ سطح بلوک با پریتی توزیع شده که حداقل به سه هارد نیاز دارد)
  • و RAID 6 ( استریب سطح بلوک با شمای پریتی توزیع شده دوگانه) می شود.

استریپ بدون افزونگی و یا پریتی اغلب برای افزایش عملکرد استفاده می شود. استریپ با پریتی یا پریتی مضاعف محافظت از داده ها را افزایش می دهد. در اکثر انواع RAID، ذخیره بلوک های داده پشتیبان سیستم را قادر می سازد تا در صورت خرابی یک یا چند هارد اطلاعات از دست رفته بازسازی شوند.

مقایسه RAID مبتنی بر هارد HDD و RAID مبتنی بر SSD

یکی از اهداف اصلی RAID مبتنی بر HDD افزایش عملکرد بود. یک سیستم عمل می توانست HDD ها را به عنوان یک واحد ذخیره سازی منطقی ببیند اما چون عملیات خواندن و نوشتن در سراسر هاردهای ذخیره سازی چندگانه پخش می شدند، ورودی ها و خروجی ها می توانند جمع شوند و به طور همزمان انجام شوند و در نتیجه سرعت عمل بالا می رفت و توان عملیاتی افزایش پیدا می کرد. سیستم های ذخیره سازی به طور کلی از RAID مبتنی بر SSD برای اهداف عملکردی استفاده نمی کنند. SSD های مبتنی بر حافظه فلش عملکرد بالاتری نسبت به HDD دارند و بازسازی سریعتری را در RAID مبتنی بر پریتی فراهم می سازند. بجای بهبود عملکرد، فروشندگان معمولا از RAID مبتنی بر SSD برای محافظت از داده ها در صورت خرابی هارد استفاده می کنند.

برخی از فروشندگان آرایه فلش استراتژی های SSD RAID را توسعه دادند که ادعا می کردند مزایایی که ارائه می شود فراتر از RAID استاندارد است (به طور مثال برخی از انواع RAID تاثیر عملکردیشان به حداقل رسیده است). دلایل دیگر فروشندگان حافظه فلش در نظر گرفتن تغییر یا جایگزینی RAID استاندارد است. وقتی یک HDD خراب می شود کل درایو از دست می رود در حالی که در SSD بخش یا یخش هایی از درایو ممکن است خراب شود. در نتیجه برخی از فروشندگان رویکردهای سفارشی سازی شده را برای محافظت در برابر خرابی هارد اندازه گیری کردند.

SSD RAID

نمونه هایی از RAID غیر استاندارد که در حال حاضر در آرایه های تماما فلش استفاده می شود Dell EMC XtremIO Data Protection (XDP) و Pure Storage RAID-3D است. به گفته Dell EMC یکی از تفاوت های بین الگوریتم های XDP و RAID استاندارد کاهش عملیات ورودی خروجی در هر بروزرسانی استریپ می باشد. Dell EMC ادعا می کند که الگوریتم های RAID قبلی باید نحوه نگهداری داده ها را در نظر بگیرند تا ارجستجو در هارددیسک جلوگیری شود، در حالی که XDP رسانه هایی با دسترسی تصادفی (مانند فلش) را فرض می کند و قادر به عملیات خواندن و نوشتن با بهره وری بیشتر می باشند.

به گفته Pure Storage، RAID-3D تاخیر عملکردی را به عنوان خرابی هارد در نظر می گیرد و از پریتی برای بررسی تگناها و تسهیل تاخیرات مداوم استفاده می کند. Pure Storage ادعا می کند که RAID-3D می تواند از چک سام های مستقل و اختصاصی برای تشخیص و بررسی خطای بیت استفاده کند. آرایه تمام فلش NetApp SolidFire از یک الگوریتم تکرارشونده توزیع شده به نام Helix به عنوان جایگزینی برای RAID سنتی استفاده می کند. به گفته فروشنده، Helix کپی هایی از اطلاعات را در تمام هاردهای موجود در خوشه ذخیره سازی توزیع می کند (به جای یک مجموعه محدود RAID).

مقایسه SSD RAID و HDD RAID

اصطلاح SSD RAID گاهی به عنوان جایگزینی برای آرایه های ذخیره سازی مجهز به هاردهای اس اس دی مبتنی بر حافظه فلشو یک فرم از RAID استفاده می شود. مزایایی که آرایه های ذخیره سازی مبتنی بر SSD نسبت به آرایه های ذخیره سازی مبتنی بر HDD دارند شامل کاهش زمان دسترسی و عملکرد عای ورودی و خروجی می شود. با این حال عملکرد ایده آل SSD RAID نیاز بع ترکیبی بهینه پردازنده، حافظه کش، منابع نرم افزاری و سخت افزاری دارد. وقتی همه این عوامل به بهترین وجه ممکن با همدیگر همکاری کنند یک SSD RAID می تواند از طرفیت ذخیره سازی میتنی بر HDD قابل مقایسه تری استفاده کند. یک هارد SSD معمولی نسبت به HDD از انرژی کمتری استفاده می کند. وقتی تعداد زیادی از هاردها با هم ترکیب می شوند صرفه جویی انرژی که یک آرایه SSD RAID در مقایسه با HDD RAID ارائه می دهد می تواند هزینه های عملیاتی بلند مدت را کاهش دهد. در دیتاسنترها ها بهبود راندمان SSD در مقایسه با HDD های مکانیکی می تواند هزینه خنک سازی را هم کاهش دهد.

معایب SID RAID

SID RAID دارای محدودیت ها و اشکالاتی است که عمدتا به رسانه ذخیره سازی مربوط می شود. SSD ها در مقایسه با HDD ها به ازای ظرفیت ذخیره سازی بالاتر قیمت بالاتری را برای هر گیگابایت ارائه می دهند. هاردهای مبتنی بر حافظه فلش NAND تا تعداد محدودی از سیکل ها کار می کنند و نیاز به جایگزینی دارند. گرچه بهترین SSD ها در مقایسه با هارددیسک های سنتی عمر بیشتری را ارائه می دهند.

برای مشاهده هاردهای SSD فروشگاه اینترنتی نارستان کلیک کنید.

نظرات بازدیدکنندگان