تفاوت RAIDها در سرورهای میزبانی

در این مقاله از بلاگ مایا هاست، خیلی ساده و کاربردی میخوایم بررسی کنیم که RAID چیست، چرا در سرورهای میزبانی از RAID استفاده میشه و تفاوت انواع RAID با هم چیه.

اگر تا حالا اسم RAID 0، RAID 1، RAID 5، RAID 6 یا RAID 10 به گوشتون خورده ولی دقیقا نمی‌دونید هرکدوم چه کاری انجام میدن، این مقاله میتونه موضوع رو براتون روشن کنه.

وقتی صحبت از سرور میشه، فقط قدرت پردازنده و مقدار RAM مهم نیست.

اطلاعاتی که روی سرور ذخیره میشن هم باید با سرعت مناسب در دسترس باشن و تا جای ممکن در برابر خرابی دیسک محافظت بشن. اینجاست که RAID وارد ماجرا میشه.

 

اگر نیازهای سخت‌افزاری خاصی دارید، میتونید با سرور سفارشی مایا هاست منابع، نوع دیسک و فضای ذخیره‌سازی موردنیازتون رو متناسب با پروژه انتخاب کنید. “جدید!”

 

فهرست موضوعات:

• RAID چیست؟
• اهمیت RAID در سرورهای میزبانی
• RAID 0؛ سرعت بالا بدون تحمل خرابی
• RAID 1؛ ساده و مطمئن
• RAID 5؛ ترکیب ظرفیت، سرعت و تحمل خرابی
• RAID 6؛ یک قدم مقاوم‌تر از RAID 5
• RAID 10؛ ترکیب سرعت RAID 0 و امنیت RAID 1
• کدام RAID بهتر است؟
• تفاوت RAID سخت‌افزاری و نرم‌افزاری
• آیا RAID باعث میشه اطلاعاتم کاملا ایمن باشن؟
• جمع‌بندی نهایی
• سوالات متداول

 

RAID چیست؟

RAID مخفف Redundant Array of Independent Disks هست و به زبان ساده یعنی ترکیب چند دیسک برای اینکه سیستم ذخیره‌سازی عملکرد بهتر، امنیت بیشتر یا هر دو رو داشته باشه.

فرض کنید یک سرور دارید که چندین سایت روش میزبانی میشن. فایل‌های سایت‌ها، دیتابیس‌ها، ایمیل‌ها و بکاپ‌های مختلف روی دیسک‌های سرور ذخیره شدن.

اگر فقط یک دیسک داشته باشید و همون دیسک خراب بشه، ممکنه دسترسی به اطلاعات با مشکل جدی مواجه بشه.

RAID کمک میکنه چند دیسک به شکل مشخصی کنار هم کار کنن.

بسته به نوع RAID، اطلاعات میتونن بین دیسک‌ها تقسیم بشن، روی چند دیسک کپی بشن یا همراه با اطلاعات اضافه‌ای ذخیره بشن که در صورت خرابی یک دیسک، امکان بازیابی اطلاعات وجود داشته باشه.

البته یک نکته خیلی مهم رو از همین اول در نظر داشته باشید: RAID جایگزین بکاپ نیست.

RAID بیشتر برای افزایش دسترس‌پذیری، تحمل خرابی دیسک و در بعضی حالت‌ها افزایش سرعت استفاده میشه.

اگر اطلاعات حذف بشن، خراب بشن یا به هر دلیل از بین برن، RAID لزوما نمیتونه اون‌ها رو برگردونه.

 

اهمیت RAID در سرورهای میزبانی

در سرورهای میزبانی، دیسک یکی از بخش‌های خیلی مهم زیرساخته. تصور کنید یک سرور تعداد زیادی وب‌سایت، دیتابیس یا سرویس ایمیل رو همزمان مدیریت میکنه.

اگر یکی از دیسک‌ها خراب بشه و کل سیستم ذخیره‌سازی از دسترس خارج بشه، تعداد زیادی کاربر ممکنه تحت تأثیر قرار بگیرن.

RAID میتونه این ریسک رو کاهش بده. در بعضی RAIDها، اگر یک دیسک خراب بشه، سرور همچنان میتونه به کار خودش ادامه بده تا دیسک خراب تعویض بشه و اطلاعات دوباره بازسازی بشن.

از طرف دیگه، بعضی RAIDها برای افزایش سرعت خواندن و نوشتن طراحی شدن.

این موضوع در سرورهایی که تعداد زیادی درخواست همزمان دارن، مخصوصا سرورهای میزبانی وب و دیتابیس، اهمیت زیادی پیدا میکنه.

 

 

RAID 0؛ سرعت بالا بدون تحمل خرابی

RAID 0 اطلاعات رو بین حداقل دو دیسک تقسیم میکنه. به این روش Striping گفته میشه.

برای مثال فرض کنید یک فایل 100 گیگابایتی دارید. در RAID 0 بخشی از اطلاعات میتونه روی دیسک اول و بخش دیگه روی دیسک دوم قرار بگیره.

در نتیجه چند دیسک به شکل همزمان در عملیات ذخیره‌سازی مشارکت میکنن و عملکرد میتونه بهتر بشه.

مشکل اصلی RAID 0 اینه که هیچ افزونگی یا تحمل خرابی‌ای نداره. یعنی اگر یکی از دیسک‌ها خراب بشه، ممکنه کل آرایه RAID از کار بیفته و اطلاعات قابل استفاده نباشن.

به همین دلیل RAID 0 معمولا برای سرورهای میزبانی که اطلاعات مهم مشتری‌ها روی اون‌ها قرار داره، انتخاب مناسبی نیست؛

مگر اینکه کاربرد خاصی داشته باشه و اطلاعات جای دیگری هم به شکل مطمئن نگهداری بشن.

 

RAID 1؛ ساده و مطمئن

RAID 1 رو میشه یکی از ساده‌ترین روش‌های محافظت از اطلاعات در برابر خرابی دیسک دونست.

در این حالت اطلاعات روی دو دیسک به صورت یکسان ذخیره میشن. یعنی اگر اطلاعاتی روی دیسک اول نوشته بشه، همون اطلاعات روی دیسک دوم هم قرار می‌گیره. به این روش Mirroring گفته میشه.

حالا اگر یکی از دیسک‌ها خراب بشه، دیسک دوم همچنان یک نسخه از اطلاعات رو داره و سیستم میتونه به کار خودش ادامه بده.

در نظر داشته باشید که ظرفیت قابل استفاده در RAID 1 تقریبا برابر ظرفیت یک دیسکه. مثلا اگر دو دیسک 1 ترابایتی داشته باشید، ظرفیت قابل استفاده حدود 1 ترابایت خواهد بود، نه 2 ترابایت.

مزیت اصلی RAID 1 سادگی و تحمل خرابی مناسبه و برای بعضی سرورها که پایداری اطلاعات اهمیت زیادی داره، گزینه خوبی محسوب میشه.

 

RAID 5؛ ترکیب ظرفیت، سرعت و تحمل خرابی

RAID 5 کمی پیچیده‌تره و حداقل به سه دیسک نیاز داره. در این مدل، اطلاعات بین دیسک‌ها تقسیم میشن و در کنار اون‌ها اطلاعاتی به نام Parity هم ذخیره میشه.

Parity به زبان ساده اطلاعاتیه که به سیستم کمک میکنه در صورت خراب شدن یکی از دیسک‌ها، داده‌های از دست رفته رو بازسازی کنه.

یکی از مزیت‌های RAID 5 اینه که نسبت به RAID 1 از فضای دیسک‌ها استفاده بهتری میکنه و در عین حال امکان تحمل خرابی یک دیسک رو داره.

برای مثال اگر سه دیسک 1 ترابایتی داشته باشید، ظرفیت قابل استفاده در RAID 5 حدود 2 ترابایت خواهد بود و ظرفیت باقی‌مانده برای اطلاعات Parity استفاده میشه.

اما RAID 5 هم بدون ایراد نیست.

وقتی یک دیسک خراب میشه، بازسازی آرایه میتونه فشار زیادی به دیسک‌ها وارد کنه و اگر دیسک دیگری در همین زمان دچار مشکل بشه، شرایط میتونه جدی‌تر بشه.

به همین دلیل در سرورهای بزرگ، انتخاب RAID باید با توجه به نوع دیسک، حجم اطلاعات و اهمیت سرویس انجام بشه.

 

RAID 6؛ یک قدم مقاوم‌تر از RAID 5

RAID 6 از نظر ساختار شبیه RAID 5 هست، اما یک تفاوت مهم داره: میتونه خرابی همزمان دو دیسک رو تحمل کنه.

این ویژگی باعث میشه RAID 6 برای سرورهایی که تعداد دیسک بیشتری دارن و اطلاعات زیادی روی اون‌ها ذخیره میشه، گزینه قابل توجهی باشه.

در مقابل، به دلیل وجود Parity بیشتر، عملیات نوشتن میتونه نسبت به RAIDهای ساده‌تر سربار بیشتری داشته باشه و فضای قابل استفاده هم کاهش پیدا میکنه.

اگر بخوایم خیلی ساده بگیم، RAID 5 بیشتر برای تحمل خرابی یک دیسک طراحی شده، در حالی که RAID 6 حاشیه امنیت بیشتری در برابر خرابی دو دیسک فراهم میکنه.

 

RAID 10؛ ترکیب سرعت RAID 0 و امنیت RAID 1

RAID 10 یا RAID 1+0 ترکیبی از دو روش Mirroring و Striping هست.

اینجا اطلاعات ابتدا بین چند دیسک به شکل مناسب تقسیم میشن و همزمان از اطلاعات روی دیسک‌های دیگر نسخه مشابه نگهداری میشه.

نتیجه اینه که RAID 10 میتونه هم عملکرد خوبی ارائه بده و هم تحمل خرابی مناسبی داشته باشه.

RAID 10 حداقل به چهار دیسک نیاز داره و معمولا بخشی از ظرفیت خام دیسک‌ها برای Mirror شدن استفاده میشه. بنابراین اگر چهار دیسک 1 ترابایتی داشته باشید، ظرفیت قابل استفاده معمولا حدود 2 ترابایت خواهد بود.

یکی از دلایلی که RAID 10 برای بعضی سرورهای میزبانی، دیتابیس‌ها و سرویس‌هایی که عملیات خواندن و نوشتن زیادی دارن جذابه، همین ترکیب عملکرد و تحمل خرابی هست.

 

 

کدام RAID بهتر است؟

اینجا نمیشه گفت یک RAID مشخص برای همه سرورهای میزبانی بهترینه. چون نوع استفاده سرور خیلی مهمه.

مثلا سروری که بیشتر برای وب‌سایت‌های معمولی استفاده میشه ممکنه نیاز متفاوتی نسبت به سروری داشته باشه که دیتابیس‌های سنگین یا سرویس‌های پرترافیک روش اجرا میشن.

اگر سرعت خواندن و نوشتن اهمیت زیادی داشته باشه، RAID 10 میتونه گزینه جذابی باشه.

اگر ظرفیت بالا و تحمل خرابی چند دیسک اهمیت زیادی داشته باشه، RAID 6 میتونه مناسب‌تر باشه. RAID 1 هم برای سناریوهایی که سادگی و Mirror شدن اطلاعات اهمیت داره، کاربرد خودش رو داره.

در سرورهای میزبانی حرفه‌ای معمولا انتخاب RAID همراه با بررسی کامل زیرساخت انجام میشه و فقط به «بیشترین ظرفیت» یا «بیشترین سرعت» توجه نمیکنن.

 

فرض کنید یک سرور میزبانی دارید که چهار عدد SSD یک ترابایتی داخل اون قرار گرفته.

اگر این چهار SSD رو به شکل RAID 0 تنظیم کنید، تقریبا تمام ظرفیت در اختیار شما قرار می‌گیره و عملکرد بالایی هم خواهید داشت؛

اما خرابی حتی یک دیسک میتونه کل آرایه رو دچار مشکل کنه.

حالا اگر همین SSDها رو RAID 10 کنید، نیمی از ظرفیت خام برای Mirror شدن استفاده شده و در عوض هم عملکرد خوبی دارید و هم در صورت خرابی بعضی از دیسک‌ها، سیستم میتونه به کار خود ادامه بده.

پس در یک سرور میزبانی، همیشه بیشتر بودن فضای ذخیره‌سازی به معنی انتخاب بهتر نیست. باید ببینید پایداری، سرعت یا ظرفیت کدوم برای سرویس شما اهمیت بیشتری داره.

 

تفاوت RAID سخت‌افزاری و نرم‌افزاری

RAID فقط از نظر سطح RAID مثل 1، 5 یا 10 تقسیم‌بندی نمیشه. از نظر نحوه پیاده‌سازی هم میتونیم RAID رو به سخت‌افزاری و نرم‌افزاری تقسیم کنیم.

در Hardware RAID معمولا یک کنترلر اختصاصی مدیریت عملیات RAID رو انجام میده. این کنترلر میتونه امکاناتی مثل مدیریت دیسک‌ها، Cache و کنترل وضعیت آرایه رو فراهم کنه.

در Software RAID، سیستم‌عامل وظیفه مدیریت RAID رو بر عهده می‌گیره. این روش میتونه انعطاف‌پذیری بیشتری داشته باشه و در بعضی شرایط هزینه کمتری هم ایجاد کنه.

برای سرورهای میزبانی، انتخاب بین این دو روش به طراحی سرور، سیستم‌عامل، نوع workload و نیازهای زیرساخت بستگی داره.

 

آیا RAID باعث میشه اطلاعاتم کاملا ایمن باشن؟

نه. این یکی از مهم‌ترین نکات درباره RAID هست.

RAID برای مقابله با خرابی دیسک طراحی شده، اما تهدیدهای دیگه‌ای مثل حذف اشتباهی فایل‌ها، حملات باج‌افزاری، خرابی نرم‌افزاری، اشتباه مدیریتی یا آسیب به کل سرور همچنان وجود دارن.

برای همین، حتی اگر سرور از RAID 1، RAID 5، RAID 6 یا RAID 10 استفاده کنه، داشتن یک سیستم Backup جداگانه همچنان ضروریه.

بهتره RAID رو مثل یک لایه محافظ در نظر بگیرید، نه جایگزین بکاپ.

 

جمع‌بندی نهایی

در نهایت اگر بخوایم خیلی ساده جمع‌بندی کنیم، RAID چیست؟ RAID روشی برای ترکیب چند دیسکه که با توجه به نوع تنظیمات میتونه باعث افزایش سرعت، تحمل خرابی یا استفاده بهتر از فضای ذخیره‌سازی بشه.

RAID 0 بیشتر روی سرعت تمرکز داره، RAID 1 اطلاعات رو روی دو دیسک Mirror میکنه، RAID 5 تعادلی بین ظرفیت و تحمل خرابی ایجاد میکنه، RAID 6 میتونه خرابی دو دیسک رو تحمل کنه و RAID 10 ترکیبی از سرعت و افزونگی رو ارائه میده.

برای سرورهای میزبانی، انتخاب RAID مناسب باید بر اساس نوع سرویس و نیاز واقعی سرور انجام بشه. ضمن اینکه هیچ‌کدوم از RAIDها جای بکاپ رو نمی‌گیرن. اگر اطلاعات مهمی روی سرور دارید، RAID و Backup باید در کنار هم استفاده بشن.

 

اگر این مطلب برایتان مفید بود پیشنهاد میکنیم به مقاله VPS یا سرور اختصاصی؟ کدام برای رشد استارتاپ مناسب‌تر است؟ نیز در بلاگ ما سر بزنید.

 

---

سوالات متداول

RAID چیست؟
RAID روشی برای ترکیب چند دیسک در یک سیستم ذخیره‌سازی هست که میتونه برای افزایش سرعت، تحمل خرابی یا استفاده بهتر از ظرفیت دیسک‌ها استفاده بشه.

آیا RAID همان بکاپ است؟
خیر. RAID بیشتر برای افزایش دسترس‌پذیری و تحمل خرابی دیسک طراحی شده، اما بکاپ برای برگرداندن اطلاعات در شرایطی مثل حذف اشتباهی، خرابی داده یا حملات امنیتی استفاده میشه.

RAID 1 بهتر است یا RAID 10؟
بستگی به نیاز سرور داره. RAID 1 ساده‌تره و برای Mirror کردن اطلاعات مناسبه، اما RAID 10 معمولا عملکرد بالاتر و مقیاس‌پذیری بهتری برای workloadهای سنگین ارائه میده.

RAID 5 بهتر است یا RAID 6؟
اگر تحمل خرابی دو دیسک برای شما اهمیت زیادی داشته باشه، RAID 6 گزینه مقاوم‌تریه. در RAID 5 معمولا تحمل خرابی یک دیسک در نظر گرفته میشه.

برای سرور میزبانی RAID 10 مناسب است؟
در بسیاری از سناریوهای میزبانی، RAID 10 به دلیل ترکیب عملکرد مناسب و تحمل خرابی میتونه گزینه خوبی باشه؛
اما انتخاب نهایی باید بر اساس نوع سرویس، تعداد دیسک‌ها و workload انجام بشه.

آیا با خراب شدن یک دیسک در RAID اطلاعات از بین میرود؟
در RAIDهایی که تحمل خرابی دارن، مثل RAID 1، RAID 5، RAID 6 و RAID 10، خرابی یک دیسک لزوما به معنی از دست رفتن اطلاعات نیست.
البته شرایط دقیق به نوع RAID و وضعیت سایر دیسک‌ها بستگی داره و بهتره دیسک خراب هرچه سریع‌تر تعویض و آرایه بازسازی بشه.