نتابع الموضوع
رايد 10 و رايد 0+1 (Raid 10 & Raid 0+1)
هذه الأنواع هي خليط من رايد 0 و رايد 1 ، وهي تقدم الأداء المتميز لرايد 0 وفي نفس الوقت توفر الحماية المطلوبة عند فقد أحد الأقراص وبالتالي فهي لا تحتاج الى متحكم عتادي ولا تستخدم بيانات الاحتياط
أهم عيوب هاتان المصفوفتان (مثل رايد 1) هو خسارة نصف المساحة التخزينية للأقراص وبالتالي فالتكلفة الى حد ما مرتفعة
هاتان المصفوفتان متشابهتان الى حد كبير ولكن معظم المتحكمات وخصوصاً البرمجية تدعم رايد 10 فقط
رايد 0+1 يمكن وصفه أنه رايد 1 يتكون من رايد 0 أي مصفوفتان رايد 0 تم دمجهم للعمل كمصفوفة رايد 1 وأقل عدد أقراص لانشاء هذه المصفوفة هو 4 أقراص وكما هو واضح بالصورة كل قرصين كونوا رايد 0 وهاتان المصفوفتان نسخة طبق الأصل (رايد 1)
رايد 10 هو رايد 0 يتكون من رايد 1 أي مصفوفتان رايد 1 تم دمجهم للعمل كرايد 0 وأقل عدد لأنشاء هذه المصفوفة هو 4 أقراص كما بالصورة السابقة
كما هو واضح أن المصفوفتان متشابهتان فكلاهما يستخدم طريقة مختلفة لتحقيق نفس النتيجة.
كلا المصفوفتان تتحملان فقدان قرصين بالمصفوفة ولكن ليس عشوائياً :
رايد 0+1 يتحمل فقدان أي مصفوفة رايد 0 كاملة بدون مشاكل
رايد 10 يتحمل فقدان قرص واحد من كل مصفوفة رايد 1
المميزات
*أداء رايد 0 وحماية رايد 1
*بدون تعقيد توليد بيانات الاحتياط
*متحكم برمجي كافي لها
العيوب
*فقدان نصف المساحة التخزينية للأقراص
بعض مشاكل الرايد
تلف أكثر من قرص بالمصفوفة في نفس الوقت
مع أن هذا الأمر مستبعد الحدوث ولكنه احتمال قائم على اعتبار أن هذه الأقراص غالباً بنفس العمر وتعمل تحت نفس ظروف التشغيل وبالتالي فان احتمالات التلف المتزامن قائمة
قواعد البيانات التي لا تتقبل أخطاء في بعض العمليات (Atomicity)
بعض قواعد البيانات لا تتحمل الأخطاء أثناء اجراء عملية تتكون من عدة خطوات فاما أن تتم العملية كلها بجميع خطواتها واما أن تفشل العملية كلها عند حدوث خطأ واحد في أي من الخطوات
عند حدوث خطأ أثناء الكتابة على الرايد(أحد الخطوات لعملية في قاعدة البيانات) وهذا شيء قد يحدث فان العملية قد تفشل وفي هذه الحالة يجب اعادة عملية الكتابة لقاعدة البيانات بجميع خطواتها من البداية
من المشاكل التي من الممكن حدوثها أثناء الكتابة:
*انقطاع التيار الكهربائي وهنا يمكن التغلب على ذلك باستخدام بطاريات لاستكمال الكتابة قبل غلق الجهاز
*القطاعات التالفة التي تحدث بالقرص الصلب وبعض المتحكمات تتغلب على ذلك بنسخ بيانات هذا القطاع (من البيانات المكررة الموجودة على الأقراص الأخرى) في مكان اخر
*معدل أخطاء القراءة (Unrecoverable Bit Error) وهذه الأخطاء تحدث في كل الأقراص بعد عدد معين من البتات(Bits) المقروءة ومعدل هذا الخطأ هو 1 بت لكل 1014للأقراص المكتبية و 1 بت لكل 1015للأقراص المخصصة للخوادم (enterprise class disk drives) وهذه المشكلة قد تحدث مع رايد 5 عند استخدام مساحات كبيرة فعند فقد أحد الأقراص سيتم قراءة كمية كبيرة من البيانات وبالتالي قد يحدث هذا الخطأ وتضيع بيانات المصفوفة الى الأبد
التخزين المؤقت للبيانات (Write cache)
في هذه التقنية لا تتم كتابة البيانات مباشرة الى المصفوفة ولكن يتم تخزينها في ذاكرة الكاش السريعة وكتابتها لاحقاً في سبيل تسريع عملية الكتابة.
مع أن هذه التقنية تسرع من سرعة الكتابة الا أن فقدان الطاقة المفاجئ يؤدي الى فقدان البيانات المُخزنة مؤقتاً وقد يتسبب في مشاكل لاحقاً عند القراءة ويمكن حل هذه المشكلة عن طريق بطاريات تستخدم عند انقطاع الطاقة لاستكمال عملية الكتابة
من الأّمن عدم استخدام هذه التقنية وتعطيلها لضمان عدم فقد البيانات عند انقطاع الطاقة
استعادة البيانات عند فشل المصفوفة
بخلاف رايد 1 التي يتم تخزين نفس البيانات على جميع الأقراص وبالتالي استعادتها تكون يسيرة فان استعادة البيانات من الأنواع الأخرى هو تحدي كبير ويحتاج الى تدخل من مركز متخصص لهذه الأغراض
توافق المتحكمات
الطرق التي تستخدمها المتحكمات لتخزين البيانات على الأقراص مختلفة وبالتالي فمن المستبعد تشغيل المصفوفة الا على المتحكم الذي قام بانشائها (وذلك بإستثناء رايد 1)
استجابة القرص عند حدوث أخطاء
أغلب الأقراص الصلبة الحديثة تملك خوارزمية معينة تقوم بتشغيلها عند حدوث أخطاء بها وهدفها اعادة تعيين (Remaping) للقطاعات التالفة أو البيانات وتستغرق هذه العملية غالباً من دقيقة الى دقيقتين.
معظم متحكمات الرايد لن تستطيع قراءة هذا القرص أثناء ذلك اذا استمرت العملية أكثر من 8 ثواني وبالتالي فان المتحكم سيعتبر أن هذا القرص قد فشل (مع أنه سليم) ومع رايد 0 مثلاً ستضيع البيانات !!
الأقراص الموجهة للخوادم تستطيع تقليل هذا الوقت المستغرق لاصلاح القرص داخلياً الى 7 ثواني ولكن الأقراص الموجهة للاستخدام المكتبي لا تستطيع ذلك
هذه الخاصية في أقراص ويسترن دجيتال تسمى TLER-time limited error recovery وهي مفعلة فقط في الأقراص الموجهة لاستخدام الخوادم وهي أغلى ثمناً !!
الوقت المستغرق لاعادة المصفوفة للعمل
مساحة الأقراص الصلبة أصبحت كبيرة جداً بالوقت الحالي وبالتالي عند استبدال أحد الأقراص التالفة في المصفوفة واعادة بناء المصفوفة لتعود للعمل من جديد قد يستغرق وقتاً طويلاً وخلال هذه الفترة تكون المصفوفة في خطر لأن أي فقد في أي قرص اخر قد يعني فقدان هذه المصفوفة كاملة
المهارات المطلوبة للتعامل مع الرايد
لو تحدثنا عن بيئة الأعمال فالمهارة والخبرة مطلوبة بشدة للتعامل مع الرايد ابتداءً بانشاء المصفوفة واختيار نوع الرايد المناسب واختيار الأقراص واختيار المتحكم المناسب واكتشاف تلف الأقراص والتعامل مع ذلك
الحفظ الاحتياطي للبيانات
الرايد قد يحمي البيانات عند تلف أحد الأقراص بالمصفوفة ولكنه بالتأكيد لن يحميها من الأسباب الأخرى التي تدمر البيانات مثل الفيروسات و أخطاء التعامل مع البيانات أوأخطاء البرامج أو حتي العتاد أو الأخطاء البشرية
فمثلاً لو تم استبدال قرص سليم بالمصفوفة بدلاً من القرص التالف فقد تتلف البيانات والمصفوفة
الخاتمة
قبل أن أختم هذا الموضوع علي أن أُذكّر أن موضوع الرايد موضوع كبير ومتشعب، ولا يكفيه موضوع واحد لتغطية جميع جوانبه، ولذلك أعتبر هذا الموضوع هو مقدمة ومدخل لعمل هذه التقنية
برغم الأداء والحماية عند فقد أحد الأقراص الذي تقدمه بعض أنواع الرايد الا أن أغلب مستخدمي الحاسب المكتبي لا يحتاجون اليه ولكن في بعض الأحيان وخصوصاً مع رخص أسعار الأقراص الصلبة الحالية فانه يشكل خياراً لبعض الفئات مثل محرري ملفات الفيديو الكبيرة الحجم وحتى في الألعاب فان أزمنة بدء الألعاب وتحميل المستويات سينخفض بشكل كبير ونحن نرى توجه كثير منهم لرايد 0 مع أنه يفتقد الى الحماية عند فقد أحد أقراص المصفوفة ولكنه يقدم الأداء الجيد والمساحة الكاملة للأقراص كما أنه سهل الانشاء وكل المتحكمات تتعامل معه بشكل ممتاز ولكن يعيبه كما ذكرنا عدم حماية البيانات عند فقد أحد أقراص.
تم بحمد الله
خاص لمنتدى عرب هاردوير ولا يسمح بنقله الا بذكر ذلك بكل وضوح
المفضلات