RAID والتخزين الشامل

مفهوم الغارة

الغرض الأساسي من RAID هو توفير إمكانات تخزين متطورة وأمن بيانات زائدة عن الحاجة للخوادم واسعة النطاق. في النظام، يُنظر إلى RAID على أنه قسم منطقي، ولكنه يتكون من أقراص ثابتة متعددة (اثنان على الأقل). يعمل على تحسين إنتاجية البيانات لنظام التخزين بشكل كبير عن طريق تخزين البيانات واسترجاعها عبر أقراص متعددة في نفس الوقت. تحتوي العديد من تكوينات RAID على إجراءات شاملة للتحقق/الاسترداد المتبادل، بما في ذلك النسخ الاحتياطي المباشر للنسخ المتطابق. يؤدي ذلك إلى تعزيز التسامح مع الأخطاء في أنظمة RAID بشكل كبير وتحسين استقرار النظام وتكراره، ومن هنا جاء مصطلح "متكرر".

كان RAID منتجًا حصريًا في مجال SCSI، وكان محدودًا بتقنيته وتكلفته، مما أعاق تطويره في السوق المنخفضة الجودة. واليوم، مع النضج المتزايد لتقنية RAID والجهود المتواصلة التي تبذلها الشركات المصنعة، يمكن لمهندسي التخزين الاستمتاع بأنظمة IDE-RAID الأكثر فعالية من حيث التكلفة نسبيًا. على الرغم من أن IDE-RAID قد لا يتطابق مع SCSI-RAID من حيث الاستقرار والموثوقية، إلا أن مزايا أدائه مقارنة بمحركات الأقراص الثابتة الفردية مغرية جدًا للعديد من المستخدمين. في الواقع، بالنسبة للعمليات اليومية منخفضة الكثافة، فإن IDE-RAID أكثر من قادر.

كما هو الحال مع أجهزة المودم، يمكن تصنيف RAID على أنه قائم على البرامج بالكامل، أو شبه برمجيات/شبه أجهزة، أو قائم على الأجهزة بالكامل. يشير RAID البرمجي بالكامل إلى RAID حيث يتم التعامل مع جميع الوظائف بواسطة نظام التشغيل (OS) ووحدة المعالجة المركزية، دون أي تحكم/معالجة من طرف ثالث (يشار إليه عادةً باسم معالج RAID المشترك) أو شريحة الإدخال/الإخراج. في هذه الحالة، يتم تنفيذ جميع المهام المتعلقة بـ RAID بواسطة وحدة المعالجة المركزية (CPU)، مما يؤدي إلى أقل كفاءة بين أنواع RAID. يفتقر RAID شبه البرمجيات/شبه الأجهزة بشكل أساسي إلى شريحة معالجة الإدخال/الإخراج الخاصة به، لذا تكون برامج وحدة المعالجة المركزية وبرامج التشغيل مسؤولة عن هذه المهام. بالإضافة إلى ذلك، تتمتع شرائح التحكم/المعالجة RAID المستخدمة في RAID شبه البرامج/شبه الأجهزة عمومًا بقدرات محدودة ولا يمكنها دعم مستويات RAID العالية. يشتمل RAID للأجهزة بالكامل على التحكم/المعالجة في RAID وشرائح معالجة الإدخال/الإخراج، كما يتضمن مخزنًا مؤقتًا للصفيف (Array Buffer). إنه يوفر أفضل أداء إجمالي واستخدام لوحدة المعالجة المركزية (CPU) بين هذه الأنواع الثلاثة، ولكنه يأتي أيضًا بأعلى تكلفة للمعدات. كانت بطاقات IDE RAID واللوحات الأم المبكرة التي تستخدم شرائح HighPoint HPT 368 و370 وPROMISE تعتبر شبه برمجيات/شبه أجهزة RAID، لأنها كانت تفتقر إلى معالجات الإدخال/الإخراج المخصصة. علاوة على ذلك، فإن رقائق التحكم/المعالجة RAID من هاتين الشركتين تتمتع بقدرات محدودة ولا يمكنها التعامل مع مهام المعالجة المعقدة، وبالتالي لا تدعم مستوى RAID 5. ومن الأمثلة البارزة على RAID للأجهزة بالكامل بطاقة AAA-UDMA RAID التي تنتجها Adaptec. ويتميز بمعالج RAID مشترك عالي المستوى ومعالج إدخال/إخراج متخصص Intel 960، يدعم بشكل كامل مستوى RAID 5. وهو يمثل منتج IDE-RAID الأكثر تقدمًا والمتوفر حاليًا. يقارن الجدول 1 بين RAID للبرامج النموذجية وRAID للأجهزة في تطبيقات الصناعة.