در سرورها، نحوه ذخیرهسازی اطلاعات فقط به ظرفیت هارد یا SSD محدود نمیشود؛ موضوع مهمتر این است که دادهها با چه میزان سرعت، امنیت و پایداری در دسترس باشند. یکی از رایجترین روشها برای مدیریت بهتر فضای ذخیرهسازی در سرورها، رید بندی یا RAID است.
RAID روشی است که با ترکیب چند دیسک، امکان افزایش سرعت، ایجاد افزونگی دادهها یا ترکیبی از هر دو را فراهم میکند. به همین دلیل در بسیاری از سرورها، مخصوصا سرورهای سازمانی، هاستینگ، دیتابیس، فایل سرور و ماشینهای مجازی، انتخاب نوع RAID نقش مهمی در عملکرد و امنیت اطلاعات دارد.
البته همه انواع RAID عملکرد یکسانی ندارند. برای مثال، RAID 0 بیشتر روی افزایش سرعت تمرکز دارد، RAID 1 برای افزونگی و کپیبرداری از دادهها استفاده میشود، RAID 5 و RAID 6 تعادلی بین ظرفیت و تحمل خطا ایجاد میکنند و RAID 10 ترکیبی از سرعت و امنیت را ارائه میدهد.
در این مقاله از مجله اینترنتی تیوان سرور، با مفهوم RAID، کاربرد رید بندی در سرور و انواع رایج آن آشنا میشویم. هدف این راهنما این است که یک دید کلی و کاربردی از انواع رید بندی سرور داشته باشید و بدانید هر RAID برای چه شرایطی مناسبتر است
RAID چیست؟
RAID مخفف عبارت Redundant Array of Independent Disks است. در فارسی، معمولا به آن رید بندی سرور یا RAID بندی هارد سرور میگویند.
RAID چند هارد سرور HP یا SSD را با هم ترکیب میکند. سپس سرور این دیسکها را بهعنوان یک فضای ذخیرهسازی واحد میشناسد. این روش به مدیر سرور کمک میکند سرعت، امنیت یا پایداری ذخیرهسازی را بهتر مدیریت کند.
در حالت عادی، اگر فقط از یک دیسک استفاده کنید، خرابی همان دیسک میتواند دسترسی به اطلاعات را مختل کند. اما در بسیاری از انواع RAID، دادهها بین چند دیسک تقسیم یا کپی میشوند. به همین دلیل، سرور در برابر خرابی دیسک عملکرد مطمئنتری دارد.
البته RAID همیشه به معنی امنیت کامل اطلاعات نیست. بعضی از مدلهای RAID مثل RAID 0 فقط روی سرعت تمرکز دارند و افزونگی ایجاد نمیکنند. در مقابل، مدلهایی مثل RAID 1، RAID 5، RAID 6 و RAID 10 برای افزایش پایداری و تحمل خطا کاربرد دارند.
به زبان ساده، RAID به شما کمک میکند از چند دیسک، یک سیستم ذخیرهسازی سریعتر، پایدارتر یا بهینهتر بسازید.
RAID در سرور چه کاری انجام میدهد؟
رید بندی سرور با یکی از این هدفها انجام میشود:
- افزایش سرعت خواندن و نوشتن اطلاعات
- افزایش تحمل خطا هنگام خرابی هارد
- استفاده بهتر از ظرفیت دیسکها
- کاهش ریسک از دسترس خارج شدن سرویس
- بهبود عملکرد سرور در پردازش دادهها
برای مثال، یک سرور دیتابیس به سرعت بالا نیاز دارد. یک فایل سرور بیشتر به پایداری و امنیت اطلاعات وابسته است. یک سرور هاستینگ هم باید بین سرعت، ظرفیت و تحمل خطا تعادل ایجاد کند.
به همین دلیل، انتخاب نوع RAID به کاربرد سرور بستگی دارد. هیچ نوع ریدی برای همه سرورها بهترین گزینه نیست. باید نوع workload، تعداد دیسکها، بودجه، اهمیت دادهها و نیاز به بکاپ را در نظر بگیرید.
رید بندی سرور چگونه کار میکند؟
رید بندی سرور با ترکیب چند دیسک کار میکند. این دیسکها میتوانند HDD یا SSD باشند. سرور HP بعد از تنظیم RAID، آنها را مثل یک فضای ذخیرهسازی واحد میبیند.
اما پشت این فضای واحد، دادهها به روشهای مختلف بین دیسکها مدیریت میشوند. همین روش مدیریت داده، تفاوت اصلی بین انواع RAID را میسازد.
برای درک بهتر انواع رید بندی سرور، باید با سه مفهوم اصلی آشنا شوید: Striping، Mirroring و Parity.
Striping یا تقسیم داده بین چند دیسک
در روش Striping، دادهها به بخشهای کوچکتر تقسیم میشوند. سپس RAID این بخشها را روی چند دیسک پخش میکند.
این کار سرعت خواندن و نوشتن را افزایش میدهد. چون سرور میتواند همزمان از چند دیسک استفاده کند.
RAID 0 از همین روش استفاده میکند. به همین دلیل سرعت بالایی دارد. اما یک ضعف مهم هم دارد. اگر یکی از دیسکها خراب شود، کل دادهها از بین میروند.
برای بررسی دقیقتر این مدل، مقاله «RAID 0 چیست» را بخوانید.
Mirroring یا کپی کردن داده روی دیسک دیگر
در روش Mirroring، RAID یک نسخه یکسان از دادهها را روی دیسک دیگر ذخیره میکند.
فرض کنید دو هارد در سرور دارید. در RAID 1، هر دادهای که روی هارد اول ذخیره میشود، روی هارد دوم هم قرار میگیرد. اگر یکی از هاردها خراب شود، سرور میتواند از نسخه سالم استفاده کند.
این روش برای سرورهایی مناسب است که پایداری و امنیت داده در آنها اهمیت زیادی دارد. البته ظرفیت مؤثر کمتر میشود. چون بخشی از فضا برای نگهداری نسخه کپی استفاده میشود.
پیشنهاد میکنیم برای آشنایی کاملتر، نگاهی به مقاله «Raid 1 چیست» بیاندازید.
Parity یا ذخیره اطلاعات کمکی برای بازسازی داده
در روش Parity، رید فقط دادهها را کپی نمیکند. بلکه اطلاعات کمکی برای بازسازی دادهها میسازد.
اگر یکی از دیسکها خراب شود، RAID با کمک دادههای باقیمانده و اطلاعات parity، داده از دست رفته را بازسازی میکند.
RAID 5 و RAID 6 از این منطق استفاده میکنند. این روش بین ظرفیت، سرعت و تحمل خطا تعادل ایجاد میکند. به همین دلیل در بسیاری از سرورها و فایل سرورها کاربرد دارد.
نقش هارد در رید بندی سرور
کیفیت و نوع دیسک روی عملکرد RAID اثر مستقیم دارد. برای مثال، هاردهای SAS معمولاً در سرورها کاربرد بیشتری دارند. چون برای بار کاری سنگینتر طراحی شدهاند. در مقابل، هاردهای SATA بیشتر در ذخیرهسازی اقتصادی و ظرفیت بالا استفاده میشوند.
در سرورهای جدیدتر، SSD و NVMe هم نقش مهمی در افزایش سرعت ذخیرهسازی دارند. با این حال، نوع RAID باید با نوع دیسک، کنترلر، ظرفیت موردنیاز و اهمیت داده هماهنگ باشد.
برای شناخت بهتر دیسکهای مخصوص سرور، توصیه میکنیم حتما مقاله «هارد سرور چیست» را مطالعه کنید.
نقش RAID Controller در رید بندی
در بسیاری از سرورها، RAID از طریق RAID Controller مدیریت میشود. این کنترلر وظیفه دارد دیسکها را به شکل یک آرایه منظم به سیستم معرفی کند.
RAID Controller میتواند عملیات خواندن، نوشتن، بازسازی داده و مدیریت خرابی دیسک را کنترل کند. در سرورهای HP، کنترلرهای ذخیرهسازی نقش مهمی در پایداری و عملکرد RAID دارند.
گاهی هم برای افزایش تعداد دیسکها، از قطعاتی مثل SAS Expander استفاده میشود. اگر میخواهید با این قطعه آشنا شوید، در مقاله «کارت SAS Expander چیست» توضیحات کاملی آورده شده است.
انواع رید بندی سرور
انواع RAID بر اساس سه معیار اصلی تفاوت دارند: سرعت، ظرفیت و تحمل خطا.
بعضی از RAIDها سرعت را بیشتر میکنند؛ بعضی دیگر امنیت داده را بالا میبرند و بعضی مدلها هم بین سرعت، ظرفیت و پایداری تعادل ایجاد میکنند.
به همین دلیل، قبل از انتخاب RAID باید بدانید سرور چه کاری انجام میدهد. یک سرور دیتابیس با یک سرور آرشیو فایل نیاز یکسانی ندارد.
سرور هاستینگ هم شرایط متفاوتی دارد. در جدول زیر، رایجترین انواع رید بندی سرور را بهصورت خلاصه میبینید:
| نوع RAID | حداقل تعداد دیسک | تمرکز اصلی | تحمل خرابی دیسک | کاربرد رایج |
|---|---|---|---|---|
| RAID 0 | 2 دیسک | سرعت و ظرفیت بیشتر | ندارد | دادههای موقت، کش، پردازش سریع |
| RAID 1 | 2 دیسک | افزونگی داده | خرابی یک دیسک | سیستمعامل، سرورهای کوچک، دادههای مهم |
| RAID 5 | 3 دیسک | تعادل ظرفیت و امنیت | خرابی یک دیسک | فایل سرور، هاستینگ، کاربردهای عمومی |
| RAID 6 | 4 دیسک | تحمل خطای بیشتر | خرابی دو دیسک | ذخیرهسازی حساس، آرایههای بزرگتر |
| RAID 10 | 4 دیسک | سرعت و افزونگی | وابسته به محل خرابی دیسکها | دیتابیس، مجازیسازی، سرورهای پرترافیک |
| RAID 50 | 6 دیسک | ظرفیت و کارایی در مقیاس بزرگ | وابسته به گروه RAID | محیطهای سازمانی |
| RAID 60 | 8 دیسک | افزونگی بالا در آرایههای بزرگ | وابسته به گروه RAID | ذخیرهسازی حجیم و حساس |
RAID 0؛ مناسب برای سرعت
RAID 0 دادهها را بین چند دیسک تقسیم میکند. این روش سرعت خواندن و نوشتن را افزایش میدهد.
اما RAID 0 هیچ افزونگی ایجاد نمیکند. اگر یکی از دیسکها خراب شود، کل آرایه از دست میرود.
به همین دلیل، RAID 0 برای دادههای مهم گزینه مناسبی نیست. این نوع RAID بیشتر برای پردازش موقت، کش یا سناریوهایی کاربرد دارد که سرعت از امنیت مهمتر است.
RAID 1؛ مناسب برای افزونگی ساده
RAID 1 دادهها را روی دو دیسک کپی میکند. این روش با نام Disk Mirroring هم شناخته میشود.
اگر یک دیسک خراب شود، دیسک دوم همچنان دادهها را نگه میدارد. به همین دلیل، RAID 1 برای سرورهای کوچک و سرویسهای حساس گزینه ساده و قابل اعتمادی است.
نقطه ضعف RAID 1، کاهش ظرفیت مؤثر است. چون سرور بخشی از فضای خام دیسکها را برای نسخه کپی استفاده میکند.
RAID 5؛ تعادل بین ظرفیت و تحمل خطا
RAID 5 یکی از رایجترین انواع رید بندی سرور است. این مدل از ترکیب Striping و Parity استفاده میکند.
در RAID 5، دادهها بین چند دیسک پخش میشوند. RAID همچنین اطلاعات کمکی برای بازسازی دادهها نگه میدارد. اگر یکی از دیسکها خراب شود، سیستم میتواند دادهها را بازسازی کند.
RAID 5 برای بسیاری از کاربردهای عمومی مناسب است. فایل سرورها، سرورهای هاستینگ و سیستمهای ذخیرهسازی متوسط معمولا از این مدل استفاده میکنند.
RAID 6؛ تحمل خطای بیشتر از RAID 5
RAID 6 شباهت زیادی به RAID 5 دارد. اما بهجای یک parity، از دو parity استفاده میکند.
این ساختار باعث میشود RAID 6 بتواند خرابی همزمان دو دیسک را تحمل کند. به همین دلیل، برای آرایههای بزرگتر انتخاب مطمئنتری است.
البته RAID 6 نسبت به RAID 5 ظرفیت مؤثر کمتری میدهد. همچنین عملیات نوشتن در آن میتواند کندتر باشد. اما در سناریوهای حساس، تحمل خطای بیشتر ارزش این هزینه را دارد.
RAID 10؛ ترکیب سرعت و افزونگی
RAID 10 ترکیبی از RAID 1 و RAID 0 است. یعنی دادهها هم mirror میشوند و هم بین چند دیسک تقسیم میشوند.
این مدل هم سرعت خوبی ارائه میدهد و هم افزونگی مناسبی ایجاد میکند. به همین دلیل، RAID 10 برای دیتابیس، مجازیسازی و سرورهای پرترافیک گزینه محبوبی است.
RAID 10 حداقل به چهار دیسک نیاز دارد. ظرفیت مؤثر آن هم معمولا نصف ظرفیت خام دیسکهاست. با این حال، در بسیاری از سرورهای مهم، عملکرد بهتر و rebuild سریعتر ارزش این هزینه را دارد.
RAID 50 و RAID 60؛ مناسب برای محیطهای بزرگتر
RAID 50 و RAID 60 بیشتر در محیطهای سازمانی کاربرد دارند. این مدلها چند گروه RAID را با هم ترکیب میکنند.
RAID 50 از ترکیب چند گروه RAID 5 ساخته میشود. RAID 60 هم چند گروه RAID 6 را با هم ترکیب میکند.
این مدلها برای سرورهایی مناسب هستند که تعداد دیسک زیادی دارند. در چنین شرایطی، مدیر سرور باید بین ظرفیت، سرعت، ریسک خرابی و هزینه تعادل ایجاد کند.
کدام نوع RAID برای سرور مناسبتر است؟
برای انتخاب RAID، فقط به سرعت یا ظرفیت نگاه نکنید. نوع workload اهمیت زیادی دارد.
اگر سرور دادههای مهم نگه میدارد، RAID 0 انتخاب مناسبی نیست. اگر ظرفیت بالا میخواهید، RAID 1 ممکن است هزینه زیادی ایجاد کند و اگر هم سرور بار سنگین دیتابیس دارد، RAID 10 معمولاً گزینه بهتری از RAID 5 است.
در سرورهایی که از دیسکهای SAS استفاده میکنند، انتخاب RAID میتواند روی پایداری و سرعت اثر زیادی بگذارد. برای شناخت بهتر این نوع دیسک، پیشنهاد میکنیم مقاله «هارد SAS چیست» را مطالعه کنید.
رید سختافزاری و نرمافزاری چه تفاوتی دارند؟
رید بندی سرور به دو روش اصلی انجام میشود: Hardware RAID و Software RAID.
هر دو روش یک هدف دارند. آنها چند دیسک را به یک آرایه ذخیرهسازی تبدیل میکنند. اما روش مدیریت RAID در آنها فرق دارد.
در رید سختافزاری، یک قطعه مستقل به نام RAID Controller مدیریت دیسکها را انجام میدهد. در رید نرمافزاری، سیستمعامل این کار را انجام میدهد.
رید سختافزاری چیست؟
در Hardware RAID، کنترلر رید بین دیسکها و سیستمعامل قرار میگیرد. این کنترلر آرایه RAID را میسازد و آن را به سرور معرفی میکند.
در این حالت، سیستمعامل دیسکها را بهصورت جداگانه نمیبیند. بلکه یک فضای ذخیرهسازی واحد را شناسایی میکند.
رید سختافزاری در سرورها کاربرد زیادی دارد. چون کنترلر RAID میتواند بخشی از پردازشهای مربوط به ذخیرهسازی را خودش انجام دهد. این موضوع فشار کمتری به پردازنده اصلی سرور وارد میکند.
در بسیاری از سرورهای HPE، کنترلرهای RAID نقش مهمی در مدیریت دیسکها دارند. برای آشنایی بیشتر با این خانواده از سرورها، مقاله «سرور HP چیست» را بخوانید.
مزایای رید سختافزاری
- مدیریت بهتر آرایههای RAID
- کاهش فشار روی سیستمعامل
- پشتیبانی بهتر از دیسکهای زیاد
- امکان استفاده از کش کنترلر
- عملکرد بهتر در بسیاری از سناریوهای سروری
- قابلیت مدیریت بهتر هنگام خرابی دیسک
وجود کش در کنترلر میتواند روی سرعت نوشتن و خواندن داده اثر بگذارد. اگر میخواهید این مفهوم را بهتر بشناسید، مقاله «حافظه کش چیست» مفید خواهد بود.
رید نرمافزاری چیست؟
در Software RAID، سیستمعامل مدیریت RAID را بر عهده میگیرد. در این روش، سرور به کنترلر RAID مستقل وابسته نیست.
لینوکس و ویندوز هر دو امکان ساخت RAID نرمافزاری را دارند. این روش برای بعضی سناریوها هزینه کمتری دارد. همچنین انعطاف خوبی در مدیریت ذخیرهسازی ایجاد میکند.
اما رید نرمافزاری منابع سیستم را مصرف میکند. پردازنده و سیستمعامل باید بخشی از کار مدیریت RAID را انجام دهند. این موضوع در سرورهای پرترافیک اهمیت بیشتری پیدا میکند.
مزایای رید نرمافزاری
- هزینه کمتر
- وابستگی کمتر به کنترلر خاص
- انعطاف بیشتر در بعضی سیستمعاملها
- مدیریت سادهتر در برخی زیرساختها
- مناسب برای سناریوهای سبکتر یا آزمایشی
بهترین RAID برای سرور کدام است؟
انتخاب RAID به نوع کاربری سرور، تعداد دیسکها، اهمیت دادهها و بودجه بستگی دارد.
برای انتخاب درست، اول باید به این سؤال جواب بدهید:
سرور شما بیشتر به سرعت نیاز دارد یا امنیت داده؟
اگر سرعت برای شما مهمتر است:
اگر سرور شما دادههای موقت، کش یا پردازشهای سریع انجام میدهد، RAID 0 میتواند سرعت خوبی ایجاد کند.
اما RAID 0 برای اطلاعات مهم مناسب نیست. چون خرابی یک دیسک میتواند کل دادهها را از بین ببرد.
پس RAID 0 را فقط زمانی انتخاب کنید که از دادهها بکاپ دارید یا از بین رفتن دادهها مشکل جدی ایجاد نمیکند.
اگر امنیت داده مهمتر است:
اگر سرور اطلاعات حساس نگه میدارد، باید سراغ RAIDهایی بروید که تحمل خطا دارند.
RAID 1، RAID 5، RAID 6 و RAID 10 در این گروه قرار میگیرند. این مدلها در برابر خرابی دیسک عملکرد مطمئنتری دارند.
برای سرورهای کوچک با دو دیسک، RAID 1 گزینه سادهای است. برای سرورهای بزرگتر، RAID 5، RAID 6 یا RAID 10 انتخابهای رایجتری هستند.
اگر تعادل بین ظرفیت و امنیت میخواهید:
RAID 5 معمولا برای این سناریو استفاده میشود. این نوع RAID ظرفیت بهتری نسبت به RAID 1 میدهد و خرابی یک دیسک را تحمل میکند.
با این حال، RAID 5 برای همه شرایط مناسب نیست. اگر دیسکها ظرفیت زیادی دارند یا rebuild زمان زیادی میبرد، باید با احتیاط بیشتری تصمیم بگیرید.
در چنین شرایطی، RAID 6 میتواند انتخاب مطمئنتری باشد. چون خرابی همزمان دو دیسک را تحمل میکند.
اگر سرور بار کاری سنگین دارد:
برای دیتابیس، مجازیسازی و سرویسهای پرترافیک، RAID 10 معمولاً انتخاب بهتری است.
RAID 10 هم سرعت خوبی دارد و هم افزونگی ایجاد میکند. همچنین در بسیاری از سناریوها، rebuild سریعتری نسبت به RAIDهای مبتنی بر parity دارد.
البته RAID 10 به دیسک بیشتری نیاز دارد. ظرفیت مؤثر آن هم کمتر از ظرفیت خام دیسکهاست. اما برای سرورهای مهم، این هزینه میتواند منطقی باشد.
انتخاب RAID بر اساس نوع سرور
| نوع کاربری سرور | RAID پیشنهادی |
|---|---|
| سرور کوچک با دو دیسک | RAID 1 |
| سرور دیتابیس | RAID 10 |
| سرور مجازیسازی | RAID 10 |
| فایل سرور عمومی | RAID 5 یا RAID 6 |
| سرور هاستینگ | RAID 10 یا RAID 6 |
| ذخیرهسازی حجیم | RAID 6، RAID 50 یا RAID 60 |
| پردازش موقت و کش | RAID 0 |
| سرور حساس سازمانی | RAID 10 یا RAID 6 |
سوالات متداول درباره انواع رید بندی سرور
RAID چیست؟
RAID روشی برای ترکیب چند هارد یا SSD در سرور است. این روش به شما کمک میکند سرعت، ظرفیت یا تحمل خطای ذخیرهسازی را بهتر مدیریت کنید.
در رید بندی سرور، چند دیسک بهصورت یک فضای ذخیرهسازی واحد به سیستم معرفی میشوند.
رید بندی سرور چه کاربردی دارد؟
رید بندی سرور برای افزایش سرعت، افزایش پایداری و کاهش ریسک از دسترس خارج شدن اطلاعات استفاده میشود.
بعضی از انواع RAID سرعت را بیشتر میکنند. بعضی دیگر روی افزونگی داده تمرکز دارند. برخی مدلها هم بین سرعت، ظرفیت و امنیت تعادل ایجاد میکنند.
انواع RAID در سرور کداماند؟
رایجترین انواع RAID در سرور شامل RAID 0، RAID 1، RAID 5، RAID 6، RAID 10، RAID 50 و RAID 60 هستند.
هرکدام از این مدلها کاربرد متفاوتی دارند. برای مثال، RAID 0 برای سرعت مناسب است. RAID 1 برای افزونگی ساده کاربرد دارد. RAID 10 هم برای سرورهای پرترافیک انتخاب محبوبی است.
بهترین RAID برای سرور کدام است؟
بهترین RAID به نوع سرور بستگی دارد.
برای سرورهای کوچک، RAID 1 انتخاب سادهای است. RAID 10 برای دیتابیس و مجازیسازی گزینه مناسبی محسوب میشود. برای فایل سرور و ذخیرهسازی عمومی، RAID 5 یا RAID 6 کاربرد بیشتری دارد.
آیا RAID 0 برای اطلاعات مهم مناسب است؟
خیر. RAID 0 برای اطلاعات مهم مناسب نیست.
این نوع RAID سرعت خوبی ایجاد میکند، اما افزونگی ندارد. اگر یکی از دیسکها خراب شود، کل دادههای آرایه از بین میرود.
تفاوت RAID 5 و RAID 6 چیست؟
RAID 5 میتواند خرابی یک دیسک را تحمل کند. RAID 6 میتواند خرابی همزمان دو دیسک را تحمل کند.
به همین دلیل، RAID 6 برای آرایههای بزرگتر و دادههای حساستر انتخاب مطمئنتری است. البته ظرفیت مؤثر کمتری میدهد و نوشتن داده در آن میتواند کندتر باشد.
RAID 10 بهتر است یا RAID 5؟
RAID 10 معمولاً سرعت و پایداری بهتری دارد. به همین دلیل، برای دیتابیس، مجازیسازی و سرورهای پرترافیک مناسبتر است.
RAID 5 ظرفیت مؤثر بیشتری میدهد و برای کاربردهای عمومی گزینه اقتصادیتری است. انتخاب بین این دو به بودجه، تعداد دیسک و نوع workload بستگی دارد.
حداقل چند هارد برای RAID لازم است؟
حداقل تعداد هارد به نوع RAID بستگی دارد.
RAID 0 و RAID 1 حداقل به دو دیسک نیاز دارند. رید 5 حداقل با سه دیسک ساخته میشود. RAID 6 حداقل به چهار دیسک نیاز دارد. RAID 10 هم حداقل با چهار دیسک راهاندازی میشود.
آیا RAID جایگزین بکاپ است؟
خیر. RAID جایگزین بکاپ نیست. RAID فقط در بعضی شرایط از خرابی دیسک جلوگیری میکند یا سرویس را فعال نگه میدارد. اما در برابر حذف اشتباه فایل، باجافزار، خرابی دیتابیس یا خطای انسانی کافی نیست. برای حفاظت واقعی از دادهها، باید بکاپ منظم داشته باشید.
سرور HPE G10
سرور HPE G10 Plus


















