گذرگاه IDE در طبقه بندی گذرگاههای سیستم ، جزء
گذرگاههای خارجی محسوب می شود و در سیستم از آن به منظور ارتباط قطعاتی مانند Rewriter ، CD-ROM ، HDD و ... استفاده می شود
. در سیستمهای امروزی به طور معمول دو کانکتور IDE
برای
برقراری ارتباط بین 4 وسیله جانبی وجود دارد ولی در پاره ای سیستم ها تعداد این
کانکتورها 4 مورد می باشد ، دو کانکتور به عنوان
IDE ، و دو کانکتور اضافی برای استفاده تحت عنوان RAID یا ATA
133,ATA 100 .
همانطور
که می دانیم با استفاده از کانکتورهای IDE ی موجود روی مادر برد
امکان استفاده از حداکثر دو دستگاه بر روی هر کانکتور وجود دارد .گذرگاه IDE در طبقه بندی گذرگاههای سیستم ، جزء
گذرگاههای خارجی محسوب می شود و در سیستم از آن به منظور ارتباط قطعاتی مانند Rewriter ، CD-ROM ، HDD و ... استفاده می شود . در سیستمهای امروزی به
طور معمول دو کانکتور IDE برای برقراری ارتباط
بین 4 وسیله جانبی وجود دارد ولی در پاره ای سیستم ها تعداد این کانکتورها 4 مورد
می باشد ، دو کانکتور به عنوان IDE ،
و دو کانکتور اضافی برای استفاده تحت عنوان
RAID یا ATA 133,ATA 100 .
همانطور
که می دانیم با استفاده از کانکتورهای IDE ی موجود روی مادر برد
امکان استفاده از حداکثر دو دستگاه بر روی هر کانکتور وجود دارد .RAID تکنولوژی است که امکاناتی نظیر افزایش
سرعت , Back up گیری
همزمان روی یک یا چند درایو و … در اختیار کاربر قرار می دهد . برای هر کدام از
آرایشهای ممکن هنگام استفاده از دو یا چند هاردیسک , نسخه های متفاوت RAID مطرح می شود به عنوان مثال : RAID1 , RAID0 و….
در
این مقاله سعی داریم که به نسخه های متفاوت
RAID نگاهی نزدیکتر و دقیق تر بیندازیم
RAID0 : ذخیره سازی روی چند دیسک بدون کنترل خطا
مزایا
و مشخصات :
- داده ها به بلوکهایی تبدیل می شوند و هر بلوک در هارد دیسک
مجزا ذخیره می شود.
- باعث بالا رفتن کارایی سیستم
I/O می گردد چرا که بار ترافیکی نقل و انتقالات بین چندین کانال
مجزا تقسیم می شود.
- بالارفتن کارایی بدلیل وجود کنترلرهای مختلفی که عمل کنترل
ترافیک را به عهده می گیرند (افزایش سرعت)
- طراحی بسیار ساده ( زیرا مدار محاسبه
Parity وجود ندارد )
- عدم پرداختن به محاسبات مربوطه به
Parity وکنترل خطا (افزایش سرعت به دلیل عدم پرداختن
به محاسبات مربوط به Parity )
معایب :
- عدم استفاده از Parity .(هیچ
گونه کد تشخیص و تصحیح خطا در این نوع RAID وجود
ندارد ).
- از کار افتادن یک درایو باعث از دست رفتن کلیه اطلاعات
خواهد شد.
- عدم کارایی در محیطهای حساس به حفظ داده ها
موارد
استفاده :
- میکس و پردازش تصاویر ویدیویی (میکس و مونتاژ ).
- واژه پردازی (نرم افزارهای تایپ و...
)
- کارهایی که نیاز به سرعت بالا دارد.
Backup : RAID1 گیری همزمان داده ها به منظور Mirroring و
Duplexing
Mirroning : کپی برداری هم زمان روی دو درایو
Duplexing : زمانی است که یکی از درایوها دچار مشکل شود و
درایو سالمی را جایگزین نماییم سپس داده ها را روی درایو سالم کپی کنیم .
مزایا
و مشخصات :
-هنگام سیکل نوشتن , گویی اطلاعات روی یک دیسک نوشته می شود
(در صورتیکه عملأ بر روی دو دیسک نوشته می شود . مانند
RAID0 ) ولی عمل خواندن , ازهر دودیسک انجام می شود (
کاهش ترافیک گذرگاه - نوشتن بر روی هر دو دیسک ولی خواندن مجزا )
- قابلیت برگرداندن %100 داده ها هنگام بروز مشکل برای یک
دیسک .
- در نرخ انتقالات داده تغییر محسوسی نداریم. (یعنی وجود دو
دیسک تفاوتی با یک دیسک ندارد ) .
- در شرایط خاص RAID1, توانایی
تحمل خرابی بیش از یک دیسک را نیز دارد .
- ساده ترین طراحی در تکنولوژی
RAID (مدار مربوط به Parity وجود
ندارد )
معایب :
- بیشترین تعداد هارد دیسک در میان انواع RAID (بسته به انتخاب
User )
- هزینه بالا
RAID2 : دارای خاصیت
ECC با استفاده از کد همینگ
مزایا
و مشخصات :
- تصحیح خطای بسیار سریع
- مناسب برای انتقال اطلاعات
معایب :
- طراحی بسیار یچیده که با صدمه دیدن یک دیسک دچار مشکل می
شود .
- نامناسب در دید تجاری (تعداد زیاد درایوها )
کد
همینگ : یکی از روشهای محاسبه و کنترل خطا در سیستمهای دیجیتال می باشد . انواع روشها برای کنترل ترافیک داده های
دیجیتال وجود دارد به عنوان مثال Parity haming code ,… که
مجموعه این روشها را ECC می نامند . (Error Checking and Correcting)
RAID3 : انتقال موازی با استفاده از خاصیت Parity
مزایا
و مشخصات :
- سیکل خواندن و نوشتن بسیار سریع .
معایب :
- طراحی بسیار پیچیده که با صدمه دیدن یک دیسک مجموعه دچار
مشکل می شود .
کاربرد :
- میکس و مونتاژ تصویر
- ویرایش تصویر مانند
RAID0
RAID4 : دیسک های داده مجزا دیسک مربوط به Parity مشترک
مزایا
و مشخصات :
- سیکل خواندن بسیار سریع ( ترافیک کمتر در گذرگاه)
معایب :
- پیچیدگی بسیار بالا در طراحی مدار کنترلی مشکل در
برگرداندن داده ها هنگام بروز اشکال در یک دیسک ( چرا که داده ها روی دیسکها توزیع
شده است )
RAID5 : دیسک های داده مجزا و
Parity توزیع شده در دیسکهای
Data
مزایا
و مشخصات :
- در این نوع به حداقل 3 درایو دیسک سخت نیاز داریم .
- تک تک بلوک های داده روی دیسک ها نوشته می شوند و Parity مربوط به هر بلوک نیز داخل هارد مربوط
ذخیره می گردد.
- سیکل خواندن بسیار سریع (ترافیک کمتر در گذرگاه )
- سیکل نوشتن متوسط (محاسبات مربوط به
Parity )
- قابلیت و اطمینان بالا (وجود
ECC )
معایب :
- خرابی در یک دیسک در خروجی تاثیر ندارد.
- طراحی پیچیده مدار کنترلی
- مشکل در برگرداندن داده ها هنگام بروز اشکال
کاربرد :
- در سیستمهای Server و
بانکهای اطلاعاتی ISPها
RAID6 : دیسکهای داده ها مجزا با دو Parity توزیع شده مجزا
مزایا
و مشخصات :
- RAID6 در واقع نسخه پیشرفته
RAID5 می باشد که تصحیح و کنترل خطا را بهبود می بخشد . این
ویرایش RAID اطمینان
و توانایی بالا در زمینه data storage فراهم
می کند .
- بهترین انتخاب برای کاربردهای بحرانی و حساس
معایب :
- طراحی مدار کنترلی بسیار پیشرفته و پیچیده .
- سیکل نوشتن بسیار کند ( دوبار محاسبه مربوط به Parity )
- نیاز به N+2 درایو دیسک سخت .
بدلیل دارا بودن حالت Parity دو
بعدی . ( N تعداد
دیسکهای سخت در حالت معمولی )
- ادغام اطمینان بالا با قابلیت بالا
RAID7 : نقل وانتقال بهینه شده غیر همزمان به
منظوردستیابی به نرخ انتقال بسیار سریع
مزایا
و مشخصات :
- نقل و انتقال غیر همزمان و دارای کنترلگرهای مستقل.
- درایو مجزا برای ذخیره کردن اطلاعات مربوط بهParity
- برخورداری از سیستم
Open System و استفاده از گذرگاهSCSI
- گذرگاه Cache داخلی
با سرعت بالا (X-bus )
- دیسک های خواندن و نوشتن از امکان
Choching استفاده میکنند.
- تکنولوژی مدار تولید
Parity تا حدودی با سایر انواع
Raid تفاوت دارد .
-امکان Hot Swaping
Open system : به سیستمی اطلاق می شود که قابلیت سازگاری با
سخت افزارها و نرم افزارهای مختلف را داشته باشد و امکان کارکردن در سیستمهای
مختلف را به راحتی داشته باشد .
RAID10 : این
Raid حداقل به 4 دستگاه هاردیسک نیاز دارد
مزایا
و مشخصات :
- عمل تکه تکه کردن بلوکهای داده همانند Raid1 انجام می پذیرد .
- تصحیح و کنترل خطا نیز مانند
Raid2 می باشد .
- نرخ انتقال بالا
- در شرایط معین , امکان تحمل خرابی چند دیسک در این نوع RAID وجود دارد .
معایب :
- بسیار گران قیمت
- منبع تغذیه حتمأ باید متصل به
ups باشد .
- جابجایی درایوها باید به صورت موازی انجام گیرد .
- سیستمهای Server و
بانکهای اطلاعاتی .
RAID53 : نرخ انتقال بالا همراه با قابلیت انتقال مناسب
مشخصات
و مزایا :
-این آرایه RAID حداقل
به 5 دستگاه دیسک سخت نیاز دارد .
- RAID53 در واقع باید
RAID03 نلمیده شود زیرا عمل
Striping آن همانند
RAID0 بوده و Segment بندی
آن نیز مانند RAID3 می
باشد.
- تحمل خطای آن مانند
RAID3 می باشد.
- نسبت به RAID3 دارای
نرخ انتقال بسیار بهتری می باشد.
معایب :
- قیمت بالا
- همه دیسک ها باید با همدیگر سنکرون شوند که انتخاب نوع و
مدل درایو را محدود می سازد .
- Stripe کردن در سطح بایتها نهایتأ در محاسبه ظرفیت
فرمت شده تأثیر منفی می گذارد .
RAID 0+1 : نرخ انتقال داده بهینه
مزایا
و مشخصات :
- حداقل به 4 دستگاه هاردیسک نیاز دارد .
- RAID 0+1 به عنوان آرایه آینه ای نیز معروف است با این
تفاوت که قطعات داده ها یا Segment ها
طبق استراتژی RAID0 ایجاد
شده اند .
- تحمل خطای این نوع آرایه مانند
RAID5 می باشد .
- نرخ انتقال بالا .
- بهترین انتخاب برای سیستمهایی که به کارایی بالا بدون توجه
به حداکثر اطمینان نیاز داشته باشند .
معایب :
- RAID 0+1 نباید با
RAID10 اشتباه گرفته شود . کوچکترین مشکل در عملکرد
یک درایو , آرایه را به مدل RAID0 تبدیل
خواهد کرد .
- قیمت بسیار بالا
- جابجایی درایوها باید به صورت موازی انجام گیرد .
کاربرد :
- پردازشهای تصویری و
fileserever های عمومی .
نتیجه
گیری :
همانطور
که مشخص شد ، استفاده از RAID برای
مقاصد معین می باشد و در کاربردهای عادی و روزمره کارایی چشمگیری را به سیستم PC اضافه نمی کند . به عنوان مثال امکان
استفاده از CD-ROM و Rewriter روی این کانکتورها وجود
ندارد .بنابراین هنگام
استفاده از RAID ابتدا
هدف و مورد استفاده خود را مشخص کنید سپس
RAID مناسب را انتخاب نمایید.
منبع:
مجله رایانه