Raid 0 vs Raid 1: الاختلافات والتشابه

المصفوفة الزائدة للأقراص المستقلة (RAID) هي تقنية لوحدات التخزين توفر تدفقًا متوازنًا والعديد من الفوائد ، مثل التحمل الأفضل للأخطاء والموثوقية المحسنة والأداء العالي.

فهو يجمع بين صفيفين أو أكثر من صفيفات تخزين القرص في وحدات منطقية تتصرف مثل محرك أقراص واحد. هذا عروض يتم تنفيذ التجميع باستخدام البرامج والأجهزة.

بعبارات بسيطة ، يسمح RAID بمحركات أقراص صلبة متعددة بالاقتران بقرص سعة تخزين أكبر واحد.

إلى جانب إنشاء مساحة تخزين أكبر من العديد من محركات الأقراص الأصغر حجمًا ، فإنه يساعد أيضًا في مهام الأداء المختلفة ، مثل الحماية عبر محركات الأقراص لتحسين سرعة الكتابة والقراءة والنسخ المتطابق لتكرار البيانات.

تتوفر مستويات RAID مختلفة للاختيار من بينها. RAID 0 و RAID 1 و RAID 5 و RAID 6 و RAID 10 هي المستويات الأكثر شيوعًا. تم تطوير كل مستوى لإنجاز مهمة معينة.

هذا المصطلح غير مألوف تمامًا ، وبالتالي ، يجد العديد من الأشخاص صعوبة في اتخاذ قرار مناسب بشأن ما يجب اختياره بين RAID 0 و RAID 1.

في هذه المقالة ، سأناقش RAID 0 مقابل RAID 1 وأقارنهما لمساعدتك على فهم الفرق بين التقنيتين.

لنبدأ!

ما هو RAID 0؟

RAID 0 هو تكوين قياسي يستخدم شريط البيانات بدلاً من التكافؤ والنسخ المتطابق لمعالجة البيانات. إنها عملية تقسيم البيانات إلى كتل مختلفة ونشرها عبر أجهزة تخزين أخرى ، مثل محركات الأقراص ذات الحالة الصلبة (SSD) أو الأقراص الثابتة.

يعمل RAID 0 بشكل عام على تحسين أداء النظام ويعتمد كليًا على RAID لعملياته. كما أنه يساعد في إنشاء حجم منطقي كبير من مجموعات مختلفة من محركات الأقراص ذات السعة الصغيرة.

كيف يعمل RAID 0؟

يتضمن الشريط بيانات مقسمة عبر محركات أقراص صلبة أو أقراص صلبة ، وتحدد الوحدة المخططة شريحة البيانات على محرك الأقراص الفردي. نظرًا لأن الشريط يوسع البيانات عبر محركات الأقراص الفعلية ، يمكن للأقراص المختلفة الوصول إلى المحتويات ، مما يتيح عمليات القراءة والكتابة لإكمالها بشكل أسرع.

يميل تقسيم القرص ، بدون تكافؤ لمعالجة البيانات ، إلى عدم التسامح مع الخطأ والتكرار. هذا يعني أنه عند فشل محرك الأقراص ، ستفقد جميع البيانات الموجودة على محرك الأقراص. يقوم النظام بتخطيط البيانات على مستويات مختلفة ، مثل مستوى البايت أو مستوى البت أو مستوى الكتلة أو مستوى القسم.

على سبيل المثال ، يحتوي نظام التخزين على عشرة أقراص صلبة تجرد كتلة 64 كيلو بايت على الأقراص الأول والثاني والثالث والرابع والخامس. يتم إعادة التشغيل من القرص الأول. وبالمثل ، يقوم النظام بشطب 1 ميغا بايت من البيانات على كل قرص من الأقراص العشرة ويعود إلى الأقراص الأولى لتكرار الإجراء.

وبالتالي ، يعد RAID 0 أحد أفضل التقنيات المستخدمة للتخزين. على الرغم من أنها غير حرجة ، إلا أنها تتطلب سرعة عالية في الكتابة والقراءة. يعد التخزين المؤقت لتحرير الفيديو والبث المباشر للفيديو من بعض حالات استخدام RAID 0 نظرًا لسرعته وأدائه.

ما هو RAID 1؟

RAID 1 ، المعروف أيضًا باسم انعكاس القرص ، هو استنساخ / نسخ البيانات إلى أقراص متعددة. يمكن للتطبيقات ، مثل أنظمة التشغيل وأنظمة البريد الإلكتروني وتطبيقات المعاملات وما إلى ذلك ، التي تتطلب توفرًا وأداءً عاليين ، الاستفادة من هذا النسخ المتطابق للقرص.

RAID 1 هو مستوى RAID الأكثر استخدامًا والذي يهدف إلى تعزيز أمان البيانات المخزنة. استخدم مفهومًا بسيطًا للجمع بين قرصين صلبين أو أكثر يخزن بياناتك بطريقة مكررة. تُعرف هذه العملية بالانعكاس.

على سبيل المثال ، إذا تمت كتابة ملف وحفظه على قرص ثابت واحد ، فسيتم حفظه تلقائيًا على القرص الثابت 2 أو 3 أو أقراص أخرى. هذا يعني أن النظام يوفر تكرارًا كاملاً ، مما يعني أنه في حالة فشل محرك أقراص واحد ، يكون الثاني جاهزًا للقفز.

كيف يعمل RAID 1؟

يعمل صفيف RAID إذا كان محرك أقراص واحد نشطًا وعاملاً. نظرًا لأن كلا محركي الأقراص يعملان ، يمكن قراءة البيانات بسهولة منهما ، مما يجعل العملية سريعة. نظرًا لأن RAID 1 يعمل بشكل جيد مع محركات أقراص الحالة الصلبة لأنظمة التخزين المعاصرة ، يفضل الكثير "مراقبة محرك الأقراص".

ومع ذلك ، فإن عمليات الكتابة تكون أبطأ حيث تتم كل عملية كتابة مرتين. أثناء سيناريوهات التعافي من الكوارث ، يكون النسخ المتطابق للقرص واحدًا فقط مفيدًا لأنه يوفر تجاوز فشل للبيانات التي تحتاجها للتطبيقات ذات المهام الحرجة.

في حالة تلف محرك الأقراص الأساسي أو عدم تشغيله ، تتحول حركة المرور على الفور إلى محركات الأقراص الاحتياطية ذات النسخ المتطابقة أو الثانوية. بعد ذلك ، يمكن أن تصبح النسخة المتطابقة جاهزة للعمل نظرًا لاستنساخ برنامج التطبيق ونظام التشغيل على محرك الأقراص جنبًا إلى جنب مع المعلومات بواسطة التطبيقات.

RAID 0 مقابل RAID 1: المزايا والقيود

الآن بعد أن تعرفت على RAID 0 و RAID 1 ، فلنناقش بعض مزايا وقيود كلتا التقنيتين.

مزايا RAID 0

• أداء محسّن: يوفر RAID 0 سرعة وأداء أعلى. دعونا نفهم هذا بمثال. عندما تكون البيانات مخططة عبر ثلاثة أجهزة ، فإنها توفر عرض نطاق ترددي أكبر بثلاث مرات. إذا افترضنا أن كل محرك أقراص يعمل بـ 250 عملية إدخال وإخراج في الثانية ، فسيحتوي الإعداد على 750 IOPS ، مما يجعله سريعًا للغاية بالنسبة لك.
• بدون حمل: تُستخدم السعة الكاملة لكل محرك أقراص للتخزين لأن RAID 0 لا يستخدم أقراص تماثل.
• سهل التنفيذ: لا تحتاج إلى العديد من المهارات لإعداد مستوى RAID 0 ، مما يجعل تنفيذه أسرع وأسهل.
• تكلفة منخفضة: تكلفة تكوين RAID 0 أقل وتدعمها وحدات تحكم RAID.
• عرض النطاق الترددي: عرض النطاق الترددي لـ RAID 0 أكبر من محركات الأقراص الفردية.
• سعة التخزين: تستخدم سعة التخزين الكاملة

حدود RAID 0

يتمثل القيد الرئيسي لـ RAID 0 في عدم وجود تكافؤ ، مما يؤدي إلى عدم التسامح مع الخطأ. إذا فقدت بياناتك أو تلفت لسبب ما ، فلا يوجد نسخ احتياطي أو مرونة ، مما يجعل من المستحيل استرداد أي بيانات.

يكون احتمال الفشل في RAID 0 أعلى منه مع محركات الأقراص الفردية. لذلك ، يعتبر الخيار الأمثل للأنظمة الهامة.

مزايا RAID 1

• تكرار البيانات: الميزة الرئيسية لتقنية RAID 1 هي تكرار البيانات لأن البيانات تتكرر عبر قرصين أو أكثر.
• تحمل الأعطال: بالنسبة للتطبيقات الأكثر أهمية للمهام ، فإن هذا النوع من تخزين البيانات هو الأنسب. عندما يفشل محرك واحد ، يتولى محرك آخر المهمة الأساسية. نظرًا لأن كلا محركي الأقراص يشتملان على بيانات متطابقة ، فلن يكون للمستخدمين أي تأثير.
• أداء عالٍ: يمكن قراءة البيانات التي تستخدمها من أجهزة متعددة في وقت واحد. وبالتالي ، فهي أسرع نسبيًا.
• التوافر العالي : تنعكس البيانات عبر قرصين أو أكثر. لذلك في وقت الحاجة أو سيناريو التعافي من الكوارث ، يمكنك بسهولة استرداد البيانات. ومن ثم ، فإن احتمال فقدان البيانات ضيق.
• أمان عالٍ: من وجهة نظر أمنية ، يوفر RAID 1 أمانًا للبيانات عن طريق نسخ البيانات في أماكن متعددة. افترض أن أحد أنظمتك قد تعرض للاختراق وفقدت البيانات ؛ لا يزال بإمكانك الوصول إلى آخر.

حدود RAID 1

يجد RAID 1 استخدامًا في العديد من القطاعات نظرًا لوظائف النسخ المتطابق الخاصة به. يلعب هذا المستوى دورًا مهمًا في تأمين بياناتك من الاستخدام الشخصي إلى الاستخدام المؤسسي. لكن لا يزال لديها بعض القيود.

• لا يوجد تبديل في الوقت الفعلي: عندما يفشل القرص الأول ، لا يأخذ القرص الثانوي الدور على الفور أو تلقائيًا. يجب إعادة تشغيله ، وهو أمر مزعج قليلاً.
• باهظ الثمن: يتطلب RAID 1 مساحة أكبر للتنفيذ. وبالتالي ، فهو أكثر تكلفة مقارنةً بـ RAID 0.
• انخفاض سعة التخزين: إذا كنت تستخدم قرصين في وقت واحد وكان كلاهما يحتوي على نفس البيانات ، فإن سعتك الإجمالية ستنخفض إلى النصف.
• الأداء: قراءة وكتابة الأداء في RAID 1.

RAID 0 مقابل RAID 1: أوجه التشابه

هناك بعض أوجه التشابه بين RAID 0 و RAID 1 من حيث التراكم والاحتياجات. ومع ذلك ، فإنهم مختلفون في وظائفهم في تخزين البيانات. دعونا نرى ما هم:

• RAID 0 و RAID 1 عبارة عن مستويات صفيف.
• الاستخدام الأساسي لكلا مستويي RAID هو إدارة البيانات المباشرة لمحركات الأقراص.
• تم تصميم كلتا التقنيتين في عام 1987 وإصدارهما في عام 1988.
• RAID 0 و RAID 1 تنسيقات مفتوحة.
• التقنيات المستخدمة في هذه المستويات هي الخوادم والمحاكاة الافتراضية ومحركات الأقراص الثابتة.
• الحد الأدنى لعدد الأقراص المطلوبة هو 2 لكلا المصفوفتين.

RAID 0 مقابل RAID 1: الاختلافات

أكبر الاختلافات بين المستويين هي وظائف تخزين البيانات الأساسية. يتعامل RAID 0 و RAID 1 مع أجهزة التخزين الخاصة بهما بشكل مختلف. يضع RAID 0 جميع محركات الأقراص الموجودة في صفيف RAID في وحدة تخزين منطقية واحدة ، بينما ينسخ RAID 1 محرك الأقراص الأساسي إلى محركات متعددة في الصفيف في الوقت الفعلي.

هذا يجعل RAID 0 أسرع محرك تخزين لعمليات القراءة والكتابة بتكلفة أقل بكثير. في المقابل ، يصبح RAID 1 خيارًا أكثر أمانًا للمؤسسات من أجل تكامل بياناتها وسلامتها. نظرًا لأن كلاهما مليء بالمزايا في طريقهما ، فسيكون من الصعب تحديد أيهما تختار.

يمكن أن يكون الخيار البسيط والقوي هو الاستخدام الفعلي لكل مجموعة. هذا يعني حيث يوجد خطر الفشل أو الأمن ؛ تحتاج إلى التركيز على RAID 1. في بعض الحالات ، مثل ألعاب الكمبيوتر والنمذجة ثلاثية الأبعاد ، حيث تحتاج إلى أسرع سرعة في عمليات القراءة والكتابة ، فإن RAID 0 هو خيارك الأفضل.

دعونا نفهم الاختلافات الرئيسية بين RAID 0 و RAID 1 جنبًا إلى جنب:

RAID 0 مقابل RAID 1: متى تستخدم كل منهما؟

RAID 0

• إذا كنت بحاجة إلى سعة تخزين بنسبة 100 في المائة ولم يكن فقدان البيانات مشكلة كبيرة ، فإن RAID 0 هو أفضل خيار لك لأنه أقل تكلفة.
• إذا كنت بحاجة إلى إنشاء وحدة تخزين منطقية أعلى المجلدات ، مثل إنشاء وحدات تخزين على LVM المحمي بواسطة RAID في خوادم Linux ، فإن مستوى RAID 0 مثالي.
• في حالة توفر شكل آخر من أشكال أمان البيانات ، مثل النسخ المتماثلة ، و RAID الشبكة ، وما إلى ذلك ، في حالة فقد البيانات ، يعد RAID 0 خيارًا أفضل للاستخدام الشخصي مثل ألعاب الكمبيوتر.

RAID 1

• إذا كان تكرار البيانات هو حاجتك الأساسية ، فسيكون RAID 1 أفضل.
• إذا لم تكن سعة التخزين والميزانية من المشكلات الرئيسية ولكن الأمان ، فإن مستوى RAID 1 هو الأفضل.
• إنها مناسبة بشكل أفضل للتطبيقات ذات المهام الحرجة.
• إذا كنت تريد عمليات إخراج عالية للإدخال في الثانية (IOPS) ، فانتقل إلى RAID 1.

الجمع بين RAID 0 و RAID 1

يمكن الجمع بين مفهومين بشكل منفصل لتحقيق أفضل استخدام لكلتا التقنيتين في مناطق مختلفة. إذا قمت بدمج RAID 0 و RAID 1 ، فيمكنك إنشاء مجموعتين:

• RAID 01 (RAID 0 + 1)
• RAID 10 (RAID 1 + 0)

المستوى الذي يأتي أولاً في المجموعة له وظيفته ويتم استخدامه لاحقًا كوظيفة ثانية من المستوى الثاني. يتحد RAID 0 و RAID 1 لإنشاء شريط من المرايا ، بينما يتم توصيل RAID 1 و RAID 0 لعمل مرآة لتكوين الشريط.

تُعرف هذه المجموعات بمستويات RAID المتداخلة. نظرًا لأن RAID 10 يأتي مع قدر أكبر من التسامح مع الأخطاء ، فإنه يستخدم على نطاق واسع في العديد من المؤسسات. فهو يجمع بين مفاهيم انعكاس القرص وتقسيم القرص لاستخدام سعة تخزين 100٪ وأمان البيانات في نفس الوقت. بهذه الطريقة ، يمكنك تخزين المزيد والمزيد من البيانات دون فقد أي بيانات ، حتى أثناء برنامج التعافي من الكوارث.

استنتاج

قد يكون الاختيار بين RAID 0 و RAID 1 أمرًا صعبًا. إنها ليست مسألة تقنية ، لكنها تعتمد إلى حد كبير على حالة الاستخدام الخاصة بك.

لا يوفر RAID 0 أي تكرار ويستخدم التقسيم ، مما يعني تقسيم البيانات عبر محركات أقراص متعددة لقراءة البيانات أو كتابتها بسرعة عالية. من ناحية أخرى ، يوفر RAID 1 تكرارًا للبيانات من خلال نسخ البيانات مما يعني أن البيانات مكتوبة بشكل مشابه لمحركين أو أكثر مما يجعلها جاهزة لأي كارثة. لكن RAID 1 أبطأ قليلاً مقارنة بـ RAID 0.

كما ترى ، يعمل كلا المستويين بشكل جيد في حالات الاستخدام المختلفة. يمكن أن يكون RAID 0 خيارًا أفضل عندما تحتاج إلى الأداء على التكرار. وعندما تحتاج إلى التعامل مع الأنظمة ذات المهام الحرجة ، يمكن أن يكون RAID 1 أفضل. لذلك ، اختر RAID 0 أو RAID 1 بناءً على متطلباتك.

يمكنك أيضًا استكشاف بعض أفضل حلول التخزين المتصل بالشبكة (NAS) للنسخ الاحتياطي للبيانات المتنوعة والحماية.