مفاهيم اوليه در هارد درايوهاي اكسترنال

در قسمت اول، با واحد‌هاي اندازه‌گيري آشنا شده و با معرفي فضاي ذخيره‌سازي (Storage) و حافظه (Memory)، به تفاوت‌هاي اين دو پرداختيم. در قسمت دوم نيز، با ادامه مبحث قبل، با انواع فضاهاي ذخيره‌سازي داخلي (هارد ديسك، SSD و ديسك‌هاي هيبريدي) آشنا شده و مزيت‌ها و معايب هر كدام را برشمرديم. حال از شما دعوت مي‌كنيم با قسمت سوم از سري مقالات اصول ذخيره‌سازي ديجيتال همراه باشيد.

توضيح: بخشي از مباحث مطرح شده در اين مقاله، ممكن است براي كاربران حرفه‌اي، ابتدايي به نظر برسند. اما لطفاً ساير كاربران را نيز مدنظر داشته باشيد.

حالا كه با فضاهاي ذخيره‌سازي آشنا شده‌ايم، با دو نوع بسيار پركاربرد از هارد درايوهاي خـارجي (External) نيز آشنا خواهيم شد: فضاي ذخيره‌سازي اتصال مستقيم (DAS) و فضاي ذخيره‌سازي مبتني بر شبكه (NAS).

DAS و NAS، امكانات مشـــابهي را به كاربران ارائه مي‌كنند. هر دو از چند دستگاه ذخيره‌سازي داخلي بهره برده و هنگام استفاده از درايوهاي چند‌گانه، روش‌هاي يكساني براي تركيب فضاهاي ذخيره‌سازي به كار مي‌گيرند. اما پيش از وارد شدن به جزئيات، لازم است با مفاهيم اوليه مرتبط آشنا شويم.

توضيح: جهت سهولت، فضاهاي ذخيره‌سازي اتصال مستقيم (DAS) را هارد درايوهاي اكسترنال مي‌ناميم.

تعاريف اوليه

در ادامه با مفاهيمي آشنا خواهيم شد كه اطلاع از آن‌ها هنگام استفاده يا خريد درايو اكسترنال، بسيار مفيد خواهند بود.

توضيح: براي درك كامل‌ مطلب بعدي، ممكن است مطالعه قسمت‌هاي اول و دوم لازم باشد.

درايو يگانه (Single-volume)

درايو يگانه يا Single-drive، به اين معني است كه دستگاه ذخيره‌سازي اكسترنال، تنها شامل يك ديسك ذخيره‌سازي داخلي است. دستگاه داخلي يك درايو يگانه اكسترنال، معمولاً بالاترين ظرفيت ذخيره‌سازي را دارد كه به بسته به نوع ۳.۵ يا ۲.۵ اينچي مي‌تواند ۴ يا ۲ ترابايت باشد.

داريو چندگانه (Multiple-volume)

درايو چندگانه، كه به آن، Multiple-drive يا Multiple-bay نيز گفته مي‌شود، اشاره به دستگاه‌هايي دارد كه بيش از يك ديسك ذخيره‌سازي داخلي دارند. بعضي از اين دستگاه‌ها (مانند محصول WD VelociRaptor Duo) ممكن است دو ديسك داخلي (دوگانه يا dual-volume) و بعضي نيز ممكن است به چندين ديسك ذخيره‌سازي داخلي مجهز باشند (مانند Pegasus R6 كه شش‌گانه است).

در اختيار داشتن، بيش از يك ديسك داخلي، علاوه بر افزايش ظرفيت كل دستگاه، امكان استفاده از ويژگي RAID (بخوانيد: رِيــــــد)، يك از مهم‌ترين ويژگي‌هاي پشتيبان‌گيري، را براي كاربر فراهم مي‌كند.

RAID

RAID مخفف عبارت «آرايه چندگانه از ديسك‌هاي مستقل يا Redundant Array of Independent Disks» است كه نيازمند حداقل دو درايو داخلي مي‌باشد.

در دانشنامه ويكي‌پديا در مورد RAID اين‌گونه آمده است:

هدف اين فناوري پيوند دادن چند ديسك سخت جداگانه در چهارچوب يك آرايه، براي دستيابي به توان كاركرد، قابليت اعتماد و گنجايشي بيش از يك ديسك بزرگ و گران مي‌باشد. همچنين كل اين آرايه براي سيستم عامل ميزبان، به گونه يكپارچه رفتار مي‌كند.

RAID به شما امكان مي‌دهد، درايو‌هاي چند‌گانه را به عنوان يك درايو يگانه به كار ببريد. بسته به نوع آرايه استفاده شده در پيكربندي RAID، مي‌توان از ويژگي سرعت يا ظرفيت بيشتر در هنگام ذخيره‌سازي بهره گرفت. از RAID معمولاً به دو صورت استفاده مي‌شود. اول پشتيبان‌گيري از اطلاعات، همزمان با ذخيره‌سازي آنها و دوم افزايش سرعت ذخيره‌سازي اطلاعات.

به طور كلي براي استفاده از RAID نياز به درايو‌هايي با ظرفيت يكسان است. در ادامه با رايج‌ترين دنباله‌هاي RAID آشنا خواهيم شد.

RAID 1: به آن آينه‌اي (Mirroring) نيز گفته مي‌شود. RAID 1 حداقل به دو درايو داخلي نيازمند است. در اين نوع تنظيم، داده‌ها عيناً بر روي هر دو ديسك نوشته مي‌شوند كه نتيجه شبيه به آينه است. RAID 1، با از كار افتادن يكي از ديسك‌ها، همچنان به فعاليت خود ادامه مي‌دهد. همين ويژگي به شما امكان مي‌دهد كه بتوانيد ديسك‌هاي خراب را در هنگام كار درايو اكسترنال تعويض نماييد (امكاني كه براي وب‌اپليكيشن‌هاي پر ترافيك يك موهبت محسوب مي‌شود). فرقي نمي‌كند كه از چند ديسك داخلي در RAID 1 استفاده مي‌كنيد، چون در هر صورت ظرفيت قابل استفاده، براي شما به اندازه ظرفيت يكي از ديسك‌ها است. همين مسأله يكي از مشكلات RAID 1 محسوب مي‌شود. RAID 1 كه اغلب در dual-volume مورد استفاده قرار مي‌گيرد، با مشكل سرعت پايين در نوشتن اطلاعات نيز مواجه است.

RAID 0: مشابه RAID 1، تنظيمات RAID 0 حداقل به دو ديسك داخلي نيازمند است. با اين حال، بر خلاف RAID 1، در RAID 0، ظرفيت ديسك‌ها، براي رسيدن به حداكثر ظرفيت و پهناي باند ممكن، با هم تركيب مي‌شوند. تنها مسأله اين است كه با از دست دادن يكي از ديسك‌ها، اطلاعات همه ديسك‌ها از بين خواهند رفت. به عبارت ديگر، استفاده از RAID 0، در كنار ارائه ظرفيت و پهناي باند بيشتر، خطر از ميان رفتن اطلاعات را بيشتر مي‌كند. RAID 0، اغلب در درايو‌هاي دوگانه به كار گرفته مي‌شود. اگر قصد داريد از RAID 0 استفاده كنيد، تهيه نسخه پشتيبان ضروري است.

RAID 10: اين آرايه، اغلب در درايو‌هاي داخلي چهارگانه مورد استفاده قرار مي‌گيرد. RAID 10 در اصل تركيبي از RAID 1 و RAID 0 است ( RAID 1+0) و مزيت‌هاي اين دو را در زمينه سرعت عمل‌كرد و امنيت داده‌ها ارائه مي‌كند.

RAID 5: اين آرايه، نيازمند حداقل ۳ درايو داخلي است. در حاليكه اطلاعات بر روي هر سه درايو نوشته مي‌شود، يكي از درايو براي حفظ اطلاعات در مواقع بروز خطا، به صورت ايمن، اطلاعات را در خود نگه مي‌دارد. هر چند كه خراب شدن يكي از ديسك‌ها، باعث از ميان رفتن اطلاعات شما نمي‌شود، اما تا زماني كه ديسك معيوب، با يك نمونه سالم جايگزين نشود، عمل‌كرد RAID 5 با مشكلاتي مواجه خواهد بود. با توجه به عملكرد، سرعت اين آرايه و اين‌ كه ظرفيت همه ديسك‌ها قابل استفاده است بوده و خراب شدن يك ديسك، تنها اطلاعات آن ديسك را از بين مي‌برد، به كارگيري RAID 5، به ساير تنظيمات ارحجيت دارد.

RAID 6: اين آرايه مشابه RAID 5 است، با اين تفاوت كه در RAID 6، با از دست دادن دو ديسك داخلي به صورت همزمان، باز هم عمل‌كرد دستگاه ادامه خواهد داشت. RAID 6، براي استفاده از درايوهايي با ديسك‌هاي پنج‌گانه يا بيشتر مناسب است. براي استفاده از RAID 6، بايد قيد ظرفيت دو ديسك داخلي خود را بزنيد.

اگر مطالب بالا پيچيده به نظر مي‌رسند، نگران نباشيد. فناوري RAID به خودي خود واقعاً پيچيده است. خوشبختانه اغلب داريوهاي اكسترنال سازگار با RAID با پيش تنظيمات پيكربندي RAID ارائه مي‌شوند و در اغلب موارد كاربر نيازي به انجام تنظيمات به صورت دستي نخواهد داشت.

Hot-swap: در فرآيند ذخيره‌سازي اطلاعات، ويژگي Hot-swap تنها در دستگاه‌هايي وجود دارد كه از فناوري RIAD (البته به غير از RAID 0) بهره مي‌برند. به كمك اين ويژگي، مي‌توان بدون خاموش نمودن دستگاه، يكي از ديسك‌هاي آرايه را تعويض كرد. براي خارج نمودن يك ديسك معيوب، از دستگاهي كه در حال سرويس‌دهي در يك شبكه با تعداد زيادي كاربر است، اين ويژگي فوق‌العاده است.

علاوه بر RAID، دستگاه‌هاي ذخيره‌سازي با درايو‌هاي چندگانه، ويژگي JBOD را نيز به كاربران خود ارائه مي‌دهند.

JBOD: اين ويژگي مخفف عبارت «فقط يك دسته ديسك  يا Just a Bunch Of Disks» است. در JBOD، هر درايو، به صورت يك ديسك مستقل كار مي‌كند و هيچ ارتباطي بين درايوهاي داخلي وجود ندارد. به بيان ديگر، اگر يك درايو اكسترنال با درايوهاي داخلي دوگانه را با ويژگي JBOD به يك رايانه متصل كنيد، به نظر مي‌رسد كه دو درايو اكسترنال مجزا، با ظرفيت يكسان را به طور همزمان به رايانه متصل نموده‌ايد.

با وجود شباهت‌هاي موجود ميان درايوهاي اكسترنال و NASها، اين دو تفاوت‌هاي قابل توجهي در زمينه نحوه اتصال، عملكرد، ويژگي‌ها و تنوع با يكديگر دارند. همين مسأله باعث مي‌شود كه اين دو مزيت‌ها و معايب منحصربفردي داشته باشند.
در قسمت چهارم، به بررسي اين موارد خواهيم پرداخت.