گذرگاه IDE در طبقه بندي گذرگاههاي سيستم ، جزء گذرگاههاي خارجي محسوب مي شود و در سيستم از آن به منظور ارتباط قطعاتي مانند Rewriter ، CD-ROM ، HDD و … استفاده مي شود . در سيستمهاي امروزي به طور معمول دو کانکتور IDE براي برقراري ارتباط بين 4 وسيله جانبي وجود دارد ولي در پاره اي سيستم ها تعداد اين کانکتورها 4 مورد مي باشد ، دو کانکتور به عنوان IDE ، و دو کانکتور اضافي براي استفاده تحت عنوان RAID يا ATA 133,ATA 100 .
همانطور که مي دانيم با استفاده از کانکتورهاي IDE ي موجود روي مادر برد امکان استفاده از حداکثر دو دستگاه بر روي هر کانکتور وجود دارد .RAID تکنولوژي است که امکاناتي نظير افزايش سرعت , Back up گيري همزمان روي يک يا چند درايو و … در اختيار کاربر قرار مي دهد . براي هر کدام از آرايشهاي ممکن هنگام استفاده از دو يا چند هارديسک , نسخه هاي متفاوت RAID مطرح مي شود به عنوان مثال : RAID1 , RAID0 و….
در اين مقاله سعي داريم که به نسخه هاي متفاوت RAID نگاهي نزديکتر و دقيق تر بيا ندازيم .
RAID0 : ذخيره سازي روي چند ديسک بدون کنترل خطا
مزايا و مشخصات :
- داده ها به بلوکهايي تبديل مي شوند و هر بلوک در هارد ديسک مجزا ذخيره مي شود.
- باعث بالا رفتن کارايي سيستم I/O مي گردد چرا که بار ترافيکي نقل و انتقالات بين چندين کانال مجزا تقسيم مي شود.
- بالارفتن کارايي بدليل وجود کنترلرهاي مختلفي که عمل کنترل ترافيک را به عهده مي گيرند (افزايش سرعت)
- طراحي بسيار ساده ( زيرا مدار محاسبه Parity وجود ندارد )
- عدم پرداختن به محاسبات مربوطه به Parity وکنترل خطا (افزايش سرعت به دليل عدم پرداختن به محاسبات مربوط به Parity )
معايب :
- عدم استفاده از Parity .(هيچ گونه کد تشخيص و تصحيح خطا در اين نوع RAID وجود ندارد ).
- از کار افتادن يک درايو باعث از دست رفتن کليه اطلاعات خواهد شد.
- عدم کارايي در محيطهاي حساس به حفظ داده ها
موارد استفاده :
- ميکس و پردازش تصاوير ويديويي (ميکس و مونتاژ ).
- واژه پردازي (نرم افزارهاي تايپ و… )
- کارهايي که نياز به سرعت بالا دارد.
Backup : RAID1 گيري همزمان داده ها به منظور Mirroring و Duplexing
Mirroning : کپي برداري هم زمان روي دو درايو
Duplexing : زماني است که يکي از درايوها دچار مشکل شود و درايو سالمي را جايگزين نماييم سپس داده ها را روي درايو سالم کپي کنيم .
مزايا و مشخصات :
-هنگام سيکل نوشتن , گويي اطلاعات روي يک ديسک نوشته مي شود (در صورتيکه عملأ بر روي
دو ديسک نوشته مي شود . مانند RAID0 ) ولي عمل خواندن , ازهر دوديسک انجام مي شود ( کاهش ترافيک گذرگاه - نوشتن بر روي هر دو ديسک ولي خواندن مجزا )
- قابليت برگرداندن %100 داده ها هنگام بروز مشکل براي يک ديسک .
- در نرخ انتقالات داده تغيير محسوسي نداريم. (يعني وجود دو ديسک تفاوتي با يک ديسک ندارد ) .
- در شرايط خاص RAID1, توانايي تحمل خرابي بيش از يک ديسک را نيز دارد .
- ساده ترين طراحي در تکنولوژي RAID (مدار مربوط به Parity وجود ندارد )
معايب :
- بيشترين تعداد هارد ديسک در ميان انواع RAID (بسته به انتخاب User )
- هزينه بالا
RAID2 : داراي خاصيت ECC با استفاده از کد همينگ
مزايا و مشخصات :
- تصحيح خطاي بسيار سريع
- مناسب براي انتقال اطلاعات
معايب :
- طراحي بسيار يچيده که با صدمه ديدن يک ديسک دچار مشکل مي شود .
- نامناسب در ديد تجاري (تعداد زياد درايوها )
کد همينگ :
يکي از روشهاي محاسبه و کنترل خطا در سيستمهاي ديجيتال مي باشد . انواع روشها براي کنترل ترافيک داده هاي ديجيتال وجود دارد به عنوان مثال Parity haming code ,… که مجموعه اين روشها را ECC مي نامند . (Error Checking and Correcting)
RAID3 : انتقال موازي با استفاده از خاصيت Parity
مزايا و مشخصات :
- سيکل خواندن و نوشتن بسيار سريع .
معايب :
- طراحي بسيار پيچيده که با صدمه ديدن يک ديسک مجموعه دچار مشکل مي شود .
کاربرد :
- ميکس و مونتاژ تصوير
- ويرايش تصوير مانند RAID0
RAID4 : ديسک هاي داده مجزا ديسک مربوط به Parity مشترک
مزايا و مشخصات :
- سيکل خواندن بسيار سريع ( ترافيک کمتر در گذرگاه)
معايب :
- پيچيدگي بسيار بالا در طراحي مدار کنترلي مشکل در برگرداندن داده ها هنگام بروز اشکال در يک ديسک ( چرا که داده ها روي ديسکها توزيع شده است )
RAID5 : ديسک هاي داده مجزا و Parity توزيع شده در ديسکهاي Data
مزايا و مشخصات :
- در اين نوع به حداقل 3 درايو ديسک سخت نياز داريم .
- تک تک بلوک هاي داده روي ديسک ها نوشته مي شوند و Parity مربوط به هر بلوک نيز داخل هارد مربوط ذخيره مي گردد.
- سيکل خواندن بسيار سريع (ترافيک کمتر در گذرگاه )
- سيکل نوشتن متوسط (محاسبات مربوط به Parity )
- قابليت و اطمينان بالا (وجود ECC )
معايب :
- خرابي در يک ديسک در خروجي تاثير ندارد.
- طراحي پيچيده مدار کنترلي
- مشکل در برگرداندن داده ها هنگام بروز اشکال
کاربرد :
- در سيستمهاي Server و بانکهاي اطلاعاتي ISPها
RAID6 : ديسکهاي داده ها مجزا با دو Parity توزيع شده مجزا
مزايا و مشخصات :
- RAID6 در واقع نسخه پيشرفته RAID5 مي باشد که تصحيح و کنترل خطا را بهبود مي بخشد . اين ويرايش RAID اطمينان و توانايي بالا در زمينه data storage فراهم مي کند .
- بهترين انتخاب براي کاربردهاي بحراني و حساس
معايب :
- طراحي مدار کنترلي بسيار پيشرفته و پيچيده .
- سيکل نوشتن بسيار کند ( دوبار محاسبه مربوط به Parity )
- نياز به N+2 درايو ديسک سخت . بدليل دارا بودن حالت Parity دو بعدي . ( N تعداد ديسکهاي سخت در حالت معمولي )
- ادغام اطمينان بالا با قابليت بالا
RAID7 : نقل وانتقال بهينه شده غير همزمان به منظوردستيابي به نرخ انتقال بسيار سريع
مزايا و مشخصات :
- نقل و انتقال غير همزمان و داراي کنترلگرهاي مستقل.
- درايو مجزا براي ذخيره کردن اطلاعات مربوط بهParity
- برخورداري از سيستم Open System و استفاده از گذرگاهSCSI
- گذرگاه Cache داخلي با سرعت بالا (X-bus )
- ديسک هاي خواندن و نوشتن از امکان Choching استفاده ميکنند.
- تکنولوژي مدار توليد Parity تا حدودي با ساير انواع Raid تفاوت دارد .
-امکان Hot Swaping
Open system :
به سيستمي اطلاق مي شود که قابليت سازگاري با سخت افزارها و نرم افزارهاي مختلف را داشته باشد و امکان کارکردن در سيستمهاي مختلف را به راحتي داشته باشد .
RAID10 : اين Raid حداقل به 4 دستگاه هارديسک نياز دارد
مزايا و مشخصات :
- عمل تکه تکه کردن بلوکهاي داده همانند Raid1 انجام مي پذيرد .
- تصحيح و کنترل خطا نيز مانند Raid2 مي باشد .
- نرخ انتقال بالا
- در شرايط معين , امکان تحمل خرابي چند ديسک در اين نوع RAID وجود دارد .
معايب :
- بسيار گران قيمت
- منبع تغذيه حتمأ بايد متصل به ups باشد .
- جابجايي درايوها بايد به صورت موازي انجام گيرد .
- سيستمهاي Server و بانکهاي اطلاعاتي .
RAID53 : نرخ انتقال بالا همراه با قابليت انتقال مناسب
مشخصات و مزايا :
-اين آرايه RAID حداقل به 5 دستگاه ديسک سخت نياز دارد .
- RAID53 در واقع بايد RAID03 نلميده شود زيرا عمل Striping آن همانند RAID0 بوده و Segment بندي آن نيز مانند RAID3 مي باشد.
- تحمل خطاي آن مانند RAID3 مي باشد.
- نسبت به RAID3 داراي نرخ انتقال بسيار بهتري مي باشد.
معايب :
- قيمت بالا
- همه ديسک ها بايد با همديگر سنکرون شوند که انتخاب نوع و مدل درايو را محدود مي سازد .
- Stripe کردن در سطح بايتها نهايتأ در محاسبه ظرفيت فرمت شده تأثير منفي مي گذارد .
RAID 0+1 : نرخ انتقال داده بهينه
مزايا و مشخصات :
- حداقل به 4 دستگاه هارديسک نياز دارد .
- RAID 0+1 به عنوان آرايه آينه اي نيز معروف است با اين تفاوت که قطعات داده ها يا Segment ها طبق استراتژي RAID0 ايجاد شده اند .
- تحمل خطاي اين نوع آرايه مانند RAID5 مي باشد .
- نرخ انتقال بالا .
- بهترين انتخاب براي سيستمهايي که به کارايي بالا بدون توجه به حداکثر اطمينان نياز داشته باشند .
معايب :
- RAID 0+1 نبايد با RAID10 اشتباه گرفته شود . کوچکترين مشکل در عملکرد يک درايو , آرايه را به مدل RAID0 تبديل خواهد کرد .
- قيمت بسيار بالا
- جابجايي درايوها بايد به صورت موازي انجام گيرد .
کاربرد :
- پردازشهاي تصويري و serever هاي عمومي .
نتيجه گيري :
همانطور که مشخص شد ، استفاده ازRAID براي مقاصد معين مي باشد و در کاربردهاي عادي و روزمره کارايي چشمگيري را به سيستم PC اضافه نمي کند . به عنوان مثال امکان استفاده از CD-ROM و Rewriter روي اين کانکتورها وجود ندارد .بنابراين هنگام استفاده از RAID ابتدا هدف و مورد استفاده خود را مشخص کنيد سپس RAID مناسب را انتخاب نماييد.
منبع:http://www.academist.ir /س