رید کنترلر چیست؟
Raid مخفف آرایه اضافی از دیسک‌های مستقل است. یک سیستم رید ممکن است سخت افزار یا نرم افزار باشد. و درایوهای ذخیره سازی فیزیکی را برای بهبود عملکرد و ایجاد افزونگی داده‌ها مجازی سازی می‌کند. یک سیستم رید مبتنی بر کنترلر، یک سیستم وابسته به سخت افزار است. در مقابل یک سیستم رید مبتنی بر سرور، هم نرم افزاری و هم ترکیبی از نرم افزار-سخت افزار است.
رید کنترلر
یک رید کنترلر، یک کارت یا تراشه است که بین سیستم عامل و درایوهای ذخیره سازی، که معمولا درایوهای دیسک سخت افزاری هستند، ارتباط برقرار می‌کند. رید کنترلر افزونگی داده را فراهم می‌کند یا عملکرد هارد دیسک را بهبود می‌بخشد. اکثر سطوح رید هر دو کار را انجام می‌دهند. رید بر روی SSD ها افزونگی ایجاد می‌کند. اما عملکرد SSD را بهبود نمی‌بخشد. یعنی باعث افزایش بازده سیستم می‌شود اما کیفیت کار سیستم را بالا نمی‌برد. اما نوع مخصوصی از رید ساخته شد که به طور خاص برای SSD ها هم افزونگی را فراهم می‌کند و هم عملکرد را بهبود می‌بخشد.
کنترل‌کننده‌های RAID با مجازی‌سازی درایوها به گروه‌های مجزا با ویژگی‌های حفاظت از داده و افزونگی خاص کار می‌کنند. رابط جلویی معمولاً از طریق یک آداپتور مبتنی بر میزبان (HBA) با سرور ارتباط برقرار می کند و رابط پشتی با رسانه ذخیره سازی زیربنایی ارتباط برقرار کرده و آن را مدیریت می‌کند. معمولاً این ارتباط از طریق درایوهایی با سرعت بالا مانند: ATA, SAS, SATA, SCSI صورت می‌گیرد.
انواع رید کنترلر
کنترلرهای رید بر اساس چندین ویژگی از جمله انواع درایوها مانند: SATA یا SAS، تعداد پورت‌ها و تعداد درایوهایی که می‌تواند پشتیبانی کند، سطوح خاص رید، معماری رابط و مقدار حافظه موجود در حافظه پنهان طبقه‌بندی می‌شوند. در ضمن کنترلرهای رید، کنترلرهای ذخیره سازی نیستند. کنترلرهای ذخیره سازی دیسک‌های فعال را به سیستم عامل ارائه می دهند، در حالی که کنترلر رید به عنوان یک حافظه پنهان رم عمل می‌کند و عملکرد رید را ارائه می‌دهد. تعداد و هویت دیسک‌های رید به پیکربندی یک رید کنترلر بستگی دارد.
DELL RAID
رید کنترلر مدل RAID Dell EMC PERC H739P یک کنترلر در درجه سازمانی است و برای استفاده گسترده‌تر استفاده می‌شود.
رید کنترلر بر پایه سخت افزار
این نوع رید کنترلر از کنترل‌کننده‌های سخت‌افزاری اختصاصی به صورت فیزیکی در دو معماری مختلف ارائه می‌شوند: یک کارت رید کنترلر خارجی و یک رید کنترلر روی چیپ داخلی
کارت رید کنترلر
رید کنترلر کارتی، یک کارت توسعه دهنده به صورت یک افزونه است که به اسلات مادربرد PCIe یا PCI-X متصل می شود. که شامل یک پردازنده رید و پردازنده های ورودی/خروجی با رابط های درایو است.
چیپ رید کنترلر
کار یک چیپ رید کنترلر یکپارچه کردن سیستم است. این چیپ با اضافه شدن باعث یکپارچگی رابط هاست، پورت‌های ورودی و خروجی HDD، پردازنده رید کنترلر و حافظه کنترلر می‌شود. همچنین از نظر اقتصادی نیز چیپ رید کنترلر ارزان تر از یک تراشه مادربرد تکی است که سیستم عامل رید را راه اندازی، سپس کنترل را به درایورها منتقل می‌کند.
رید کنترلر وابسته به نرم‌افزار
این رید کنترلر مبتنی بر سرور نرم افزاری رید، خدمات رید را به هاست ارائه می‌کند. که این عملکرد نیز بر دو نوع صورت می‌گیرد: یکی نرم‌افزاری است که در سیستم‌عامل میزبانی می‌شود، و دیگری معماری ترکیبی است نرم افزار است. که البته شامل یک جزء سخت‌افزاری برای کاهش بار روی CPU نیز می‌باشد
رید کنترلر کاملا نرم افزاری
این رید کنترلر به صورت فقط نرم‌افزاری معمولاً به‌عنوان یک زیر مجموعه و تابع بومی در سیستم عامل گنجانده می‌شود، که ارزانترین نوع رید کنترلر موجود است. این رید کنترلر مبتنی بر هاست است و محاسبات رید را مدیریت می‌کند.و با استفاده از یک پورت ورودی/خروجی HBA به درایوهای ذخیره سازی متصل می‌شود و هنگامی که سیستم عامل درایور رید را بارگیری می‌کند، راه اندازی می‌شود.
رید کنترلر هیبریدی(سخت افزار/نرم افزار)
رید کنترلر سخت‌افزار/نرم‌افزار ترکیبی از یک جزء سخت‌افزاری برای ارائه عملکردهای BIOS رید، از مادربرد یا رابط HBA استفاده می‌کند. فناوری هیبریدی یک لایه دیگر اضافه می‌کند و قیمت آن از نوع نرم‌افزاری گران‌تر است، اما اگر اتفاقی برای سیستم عامل بیوفتد، از سیستم رید در برابر خطاهای بوت محافظت می‌کند.
رید کنترلر سه افزاره
رید کنترلر مدل 3ware 9650SE SATA II RAID یک واحد رید کنترلر نسبتا ارزان است که به ندرت مورد استفاده قرار می‌گیرد.
سطوح مختلف کنترل کننده رید چیست؟
کنترلرهای رید مختص یکسری از سطوح هستند. رایج ترین سطوح آن‌ها، سطوح رید 0,1,5,6 و 10 می‌باشد.
STRIPING RAID 0
سطح صفر رید تنها سطح است که افزونگی را ارائه نمی‌دهد، بلکه فقط عملکرد هارد دیسک را افزایش می‌دهد. رید صفر فایل‌ها را تقسیم می‌کند و داده‌ها را در دو یا چند دیسک نواری می‌کند و دیسک‌ها را به عنوان یک پارتیشن واحد در نظر می‌گیرد. از آن جایی که چندین دیسک را به عنوان یک پارتیشن واحد در نظر می‌گیرد، اگر حتی یک درایو از کار بیوفتد، فایل‌ها قابل خواندن نیستند.
مورد استفاده: فقط بهبود عملکرد HDD. بدون افزونگی داده
MIRRORING RAID 1
سطح یک رید بر روی دو یا چند پلتفرم کار می‌کند تا افزونگی و شکست داده را فراهم کند. دقیقاً همان اطلاعات را روی هر دیسک می‌خواند و می‌نویسد. اگر دیسک آینه‌ای از کار بیوفتد، فایل به‌طور کامل روی دیسک دیگر وجود دارد. هنگامی که پلتفرم تعمیر یا تعویض می‌شود، سیستم رید به طور خودکار داده‌ها را به درایو جایگزین باز می گرداند. رید 1 همچنین باعث افزایش عملکرد خواندن دیتا می‌شود.
مورد استفاده: افزونگی داده ها و خواندن سریعتر با هزینه کم.
STRIPING WITH PARITY/DOUBLE PARITY RAID 5 / 6
رید ترکیبی ۵/۶ عملکرد رید صفر را با افزونگی رید یک ترکیب می‌کند. اما به حدود یک سوم ظرفیت قابل استفاده نیاز دارد. رید 5 داده‌ها را در دو یا چند دیسک نواری می‌کند و مقادیر سطح بلوک را برای ایجاد یک بلوک برابر محاسبه می‌کند. این نمونه همان عملکردی است که مانند بک آپ گرفتن به تکثیر فایل‌های حیاتی میپردازد و در ابتدا توضیح دادیم. رید 5 بلوک‌های برابری اختصاصی را روی هارد دیسک راه راه ذخیره می‌کند. اگر درایو خراب شود، رید 5 از بلوک برابری اختصاصی خود برای بازسازی داده‌ها در فضاهای باقی مانده استفاده می‌کند.
رید 6 نیز مانند رید 5 عمل می‌کند، اما به حداقل چهار دیسک در یک آرایه نیاز دارد، بنابراین می‌تواند یک بلوک برابر اضافی را در هر HDD ذخیره کند. این منجر به یک پیکربندی بسیار در دسترس می‌شود که در آن دو دیسک ممکن است قبل از اینکه حتی آرایه از دسترس خارج شود نیز در دسترس باشند.
مورد استفاده: سرورهای وب، محیط های خواندنی فشرده، سرورهای برنامه، آرایه‌های ذخیره سازی بزرگ.
MIRRORING RAID 10 و MIRRORING STRIPING 10
رید استریپ ۱۰ و رید میرورینگ ۱۰ گرانترین نوع رید هستند. حداقل چهار دیسک برای کارایی بالاتر و یک دیسک آینه‌ای برای ایجاد افزونگی مورد نیاز است. در یک آرایه چهار درایو، سیستم داده‌ها را در دو تا از دیسک‌ها نواری می‌کند. دو دیسک باقی مانده دیسک‌های نواری شده را منعکس می‌کنند و هر کدام نیمی از داده‌ها را ذخیره می‌کنند.
مورد استفاده: محیط‌هایی با امنیت بالا و کارایی بالا مانند پایگاه‌های داده فشرده و تراکنش‌هایی که اطلاعات فوق حساس دارند. رید سطح 10 گران ترین سطح برای هارد دیسک است، اما سرعت خواندن و نوشتن بالا و همچنین افزونگی داده قوی را ارائه می‌دهد.
مزایای رید کنترلر
رید کنترلر یک محافظت کننده از داده‌ها و درایور اساسی برای HDD و SSD و یک درایور عملکرد برای HDD است. مزایای زیادی دارد که عبارتند از:
تضمین بقا دیتا
این تضمین را می‌دهد که در انتقال دیتا در هنگام به وجود آمدن هر گره ، هیچ آرایه‌ای از بین نخواهد رفت، البته به غیر از سطح 0 و سطح 1. برنامه‌ها در هنگام ایجاد گره باقی‌مانده به کار خود ادامه می‌دهند. در حالی که گره به وجود آمده تعمیر یا جایگزین می‌شود، ثبات داده را حفظ و از از دست رفتن داده محافظت می‌کند.
افزونگی داده‌ها
داده‌ها را از طریق انعکاس توسط رید کنترلر در محل چندین گره پخش می‌کند و تضمین می‌کند که در صورت خرابی هر یک از گره‌ها هیچ داده‌ای از بین نمی‌رود.
بهبود توان عملیاتی
رید کنترلر با اجازه دادن به برنامه‌ها برای خواندن و نوشتن همزمان داده‌ها از چندین درایو، عملکرد HDD را بالاتر می‌برد و توان عملیاتی را بهبود می بخشد. که البته این یک بهبود خودکار نیست.
ایجاد دسترسی بیشتر
سطوح رید کنترلر بالاتر، به ویژه سطح رید 10، هر سربار سیستم را کنار می‌زند و آن‌ها را برای آرایه های با عملکرد پایین یا متوسط نامناسب می‌کند. این آرایه‌ها بیشترین بهره را از ریدکنترلر برای بهبود عملکرد می‌برند. همچنین از سطح رید 5 و 6 نیز برای بهبود عملکرد به علاوه‌ی افزونگی بهره می‌برند. در آرایه‌های با کارایی بالاتر نیز، رید 10 عملکرد و افزونگی را افزایش می‌دهد. تمام این بهینگی رید کنترلر در سطوح مختلف در آخر در دسترس بودن بالا را فراهم می‌کند.
رفع خطاهای بوت
معماری رید کنترل مبتنی بر سخت افزار گران تر از ریدکنترلر مبتنی بر نرم افزار است. اما عملکرد سیستم را افزایش می‌دهد و همچنین سیستم را از خطر خطاهای بوت ایمن می‌کند.
تسریع پردازش
حافظه کش موجود در ریدکنترلر معمولا یک فضای اضافی دیگر را برای کارکرد سیستم فراهم می‌کند که باعث افزایش سرعت عملیات رید و کارکرد سیستم می‌شود.
نتیجه گیری
استفاده از ریدکنترلر شما را قادر می‌سازد تا درایوهای سیستم عامل را کنترل کنید. کارت‌های رید کنترلر برای کارکرد از سخت افزار هاست استفاده نمی‌کنند و باعث ایجاد بار اضافی روی سیستم نمی‌شوند. رید کنترلرها از سیستم در برابر از دست دادن اطلاعات و خرابی‌ها محافظت می‌کنند. و از آن جایی که رید کنترلر به قدرت پردازش نیاز ندارد، ظرفیت و سرعت آن فقط نرم افزاری برتری دارد. در نتیجه، هیچ بار اضافی روی سیستم ایجاد نمی‌کند. همچنین خطاهای بوت بر کنترلرهای رید تأثیری نخواهد گذاشت. رید کنترلر سطح 0 نرم افزاری عملکرد HDD را بهبود می‌بخشد و رید کنترلر سطح 1 فقط نرم افزاری افزونگی داده قابل قبولی را ارائه می‌دهد.
با این حال، در محیط‌های با کارایی بالاتر با آرایه‌های محاسباتی فشرده، سخت‌افزار رید کنترلر سطح 5 و 6 عملکرد بهتری نسبت به ریدکنترلرهای نرم‌افزاری ارائه می‌دهد. اگر به کنترلر در سیستم‌های پیشرفته با پردازش سنگین نیاز دارید می‌توانید از ریدکنترلر سطح 10 استفاده کنید. جهت کسب اطلاعات بیشتر درباره ی کنترلرها به مقاله ی آشنایی با کنترلر و انواع آن به زبان ساده مراجعه نمایید.
اولین دیدگاه را اضافه کنید.