لابد في يوما ما اثناء تصفحك لتقنيات اللوحة الام في وحدات التخزين التي تدعمها اللوحة الام صادفت هذه كلمة RAID وبجانبها بعض الأرقام مثل 0،1،5 و أخيرا 10، او انك كنت تبحث عن احد أنواع حلول التخزين من الشركات المصنعة سواء كان للحالة الصلبة SSD او الميكانيكية HDD لأضافته إلى حاسبك الشخصي وصادفت ان تلك الأقراص داعمة تقنية RAID او انك كنت تبحث عن إضافة بطاقة تعطيك عدد من منافذ ال SATA لأنك استنفذت العدد المتاح لديك في لوحتك الام  فوجدت أنها داعمة لنفس الكلمة ونفس الأرقام الموجود في اللوحات الأم في دعم حلول التخزين. ان لم تصادف او تهتم لتلك الكلمة من قبل فانا ادعوك أن تعرف أن حلول التخزين ليست مقتصره فقط على تخزين بياناتك المهمة وعرضها عليك بصوره أسرع بل إن وحدات التخزين لها تقنيات تدعهما ولها من المستويات والصفات التي تجعل الوحدات التخزينية اكثر افادة لك داخل حاسبك الشخصي أو داخل المنظمة التي تعمل بها خصوصا أن كنت تشغل وظيفة IT.

ما هو الـ RAID؟ 

تأتى كلمة RAID اختصاراً لمصطلح Redundant Array of Inexpensive Disks مصفوفة الأقراص الغير مكلفة إلى ان تغيرت وأصبحت تعنى Redundant Array of Independent Disks بمعنى مصفوفة الأقراص المستقلة.

و هي طريقه تمكن المستخدم من تجميع عدد من الأقراص الحرة ذات مساحات صغيرة و تجميعها في كيان واحد و تحويلها من أقراص منفصله الى قرص واحد ذو سعه تخزينيه كبيرة، حيث تسمى الأقراص بهذا الشكل بالمصفوفة فيكون القرص الواحد عضواً في تلك المصفوفة. لتلك المصفوفة فوائد و طرق معينة للتنظيم وطرق تعامل مع البيانات الى جانب وجود مستويات تناسب احتياج المستخدمين بكافة فئاتهم.

فوائد تقنية الــ RAID

Fault-Tolerance

الفائدة  الأولى لتلك المصفوفة تمكن للأقراص النجاة من المشكلات العديدة التي تواجه أقراص التخزين سواء كانت ميكانيكيه HDD او من الحالة الصلبة SSD أثناء التخزين.

Performance

الفائدة الثانية وهو ملاحظة تغير في أداء حلول التخزين المختلفة داخل المصفوفة في معدلات القراءة و الكتابة مقارنة بوجود قرص واحد خارج المصفوفة.

Capacity

 الفائدة  الثالثة وهى المساحة التخزينية والتي تمكنك من جمع الأقراص المنفصلة من كيانات صغيره الى كيان واحد ذو مساحه تخزينية كبيره وهي السمه الأساسية التي ذكرناها سلفا.

ذكرنا لك فوائد تلك التقنية لكن كيف تتعامل تلك المصفوفة مع البيانات المخزنة عليها ؟؟

طرق تقنية RAID  في التعامل مع البيانات

تنقسم تقنية الـ RAID في التعامل مع البيانات الى ثلاث طرق كلا منهم لها تأثيرها على معدل القراءة و الكتابة وطريقة الاحتفاظ بالبيانات.

Striping

الطريقة الأولى تقوم مصفوفة الأقراص بتقسيم تدفق البيانات اليها وحدات صغيره بمساحات معينه ثم تقوم بكتابتها واحده تلو الأخرى مما يزيد من أداء الأقراص التخزينية في تلك الطريقة.

Mirroring

الطريقة الثانية تقوم المصفوفة بتخزين نسخه من البيانات على كل أعضاءها في وقتاً واحد مما يزيد من أداء الأقراص التخزينية الى جانب تفادى الأخطاء التي قد تحدث لتلك الأقراص اثناء التشغيل.

 Parity

اما الطريقة الثالثة والأخيرة فتمكن للأقراص التخزينية من التعامل مع البيانات ككتله واحده، ففي حين فقدان احد أعضاء المصفوفة إي توقف احد الأقراص عن العمل يُعاد حساب البيانات المفقودة و توزيعها مره أخرى على المصفوفة.

كل المصفوفات المتاحة في وقتنا الحالي معظمها تعتمد على أي طريقة من الثلاث طرق السالف ذكرهم الى جانب ان هناك من المستويات ستجد مصفوفه واحده منهم تعتمد على طريقتين معا في التعامل مع البيانات المستخدمة فاستخداماتك الشخصية تختلف عن استخدامات المنظمات الصغيرة وأيضا تختلف عن المنظمات الضخمة.

مستويات التقنية ( أنواع RAID)

بعد ان تعرفت على معنى تلك التقنية وما توفره من افاده لأقراص التخزين و أيضا الطرق التي ستجد فيها تلك المصفوفة ذكرت سابقا ان هناك مستويات لتلك المصفوفة نعم الأرقام التي رايتها على اللوحات الام هي مستويات الــ RAID فيما يلى سأستعرض لك ما هي تلك المستويات و كم من الأقراص تحتاج تلك المصفوفة على الأقل لتنصيبها و أيضا ما وضع البيانات في تلك المستويات.

المستوى الأول RAID 0

يعتمد المستوى الأول من الــ RAID على طريقة الــ Stripping ، حيث يتميز ذلك المستوى في ارتفاع معدلات القراءة للأقراص سواء من الحالة الصلبة أو الحالة الميكانيكية يبدا تنصيب ذلك المستوى في عدد أقراص من الحالة واحدة من حيث الرقم النموذجي (Model) والمساحة التخزينية. يدعم عدد من الأقراص بداية من عدد 2 إلى عدد 32 من الأقراص يعاب على ذلك المستوى أن سقط قرص واحد من المصفوفة سقطت المصفوفة بالكامل و لا يمكن استرجاع البيانات على تلك المصفوفة. يستخدم هذا المستوى بصفه رئيسية في الأنظمة الشخصية لمن يبحث عن اعلى أداء للأقراص و التضحية بالحفاظ على البيانات حيث في الغالب لن تكون بيانات ذات أهمية أي يمكن الاستغناء عنها.

المستوى الثاني RAID 1

يعتمد المستوى الثاني على الطريقة الثانية Mirroring، يتكون من عدد قرصين فقط يلاحظ في ذلك المستوى ارتفاع أداء الأقراص في القراءة. طبقا للطريقة التي يعتمد عليها المستوى الثاني فهو يدعم خاصية Fault-tolerance حيث يكون القرص الثاني مراءة للقرص الأول. عند سقوط احد القرصين تستمر المصفوفة بالعمل وإتاحة المستخدم التعامل مع البيانات إلى أن يتم إصلاح أو استبدال القرص المعطوب.

المستوى الثالث  RAID 5

يتكون هذا المستوى من عدد أقراص لا تقل عن ثلاث أقراص تخزينية حيث يدمج ذلك المستوى بين طريقة الـ Parity في التعامل مع البيانات ككتلة واحدة والاعتماد على جزء من طريقة الأقراص الأولى Striping و هو ارتفاع سرعة القراءة. يتميز ذلك المستوى باستمرار المصفوفة في العمل حتى أن سقط أو توقف احد الأقراص عن العمل. حيث يعتبر ذلك المستوى احد المستويات الشائعة الاستخدام في المنظمات التي تنتج عددا من البيانات التي لا يمكن تحمل نفقة ضياعها.

المستوى الرابع RAID 10

المسمى الحقيقي لذلك المستوى هو RAID 1+0 حيث يعتمد على المستويين الأول و الثاني في طريقة التعامل مع البيانات و الاحتفاظ بها بجانا تمتع المستخدم بارتفاع سرعة كلا من القراءة و الكتابة و إمكانية الحفاظ على البيانات المتاحة. يفضل معظم الأشخاص الاعتماد على ذلك المستوى لتجنب خسارة البيانات إلى جانب عدم التضحية باي جزء من أداء الأقراص داخل المصفوفة.

كيفية تنصيب RAID ( تثبيت الأقراص كمصفوفة RAID)

لم يتبقى لنا إلا أن نعرف كيف يتم تنصيب الأقراص كمصفوفة RAID ؟؟

عند التحدث عن ما يخص الحاسب الشخصي فان الحديث ينقسم إلى قسمين الأول هو البرمجيات المكونات الغير ملموسة (Software) والثاني هو القطع الداخلية الملموسة وهو (Hardware).

اولا التنصيب بالاعتماد على البرمجيات Software

إما أن تمتلك احد التطبيقات التي تقوم بوضع الأقراص في احد مستويات تلك المصفوفات أو انك تمتلك احد أنظمة التشغيل المعروفة وتأتى بدعم لمثل تلك التقنية ففق وقتنا الحالي ليس هناك نظام تشغيل واحد غير قادر على تكوين تلك المصفوفة .

مزايا التنصيب باستخدام البرمجيات:

• غير مكلفه للمستخدم حيث انه متاح في كل أنظمة التشغيل الحالية فى Windows من Microsoft وفى OSX من Apple وفى اى توزيعة من توزيعات Linux عل سبيل المثال Ubuntu.

عيوب التنصيب باستخدام البرمجيات:

• نظرا لان تكوين المصفوفة يتم على نواة نظام التشغيل المعتمدة على المعالج المركزي يعنى ذلك أن باختلاف المستوى للمصفوفة يختلف الضغط على نواة المعالج المركزي.
• لا يمكنك استخدام أيا من المستويات RAID 5 و RAID 0 حيث يمكنك فقط استخدام RAID 1 حيث أن المستويين الأول والثالث غير داعمين لعملية إقلاع الأنظمة Boot أن تم تكوينهم عن طريق البرمجيات.
• إلى جانب ذلك عدم دعم الـ Hot-Swapping وهو الفك والتركيب والاستبدال لأى قرص من الأقراص داخل المصفوفة.

ثانيا التنصيب عن طريق القطع الداخلية Hardware

تعتمد تلك الطريقة على بطاقات منفصلة متواجد بها متحكم خاص بدعم لتقنية الـ RAID والتي يمكن أن نقول أنها طريقة إلى حد كبير مكلفة نوعا ما لوجود معالج مركزي خاص بتلك البطاقات المنفصلة وبطارية مرتبطة بذاكرة مخبئة لتخزين الإعدادات الخاصة بالمصفوفة أو الشرائح الرئيسية لمعظم اللوحات الأم تحتوى على نفس متحكم لتلك التقنية كلا المتحكمين مرتبط بمنافذ التوصيل الخاصة بالأقراص من الحالة الصلبة أو الميكانيكية.

مزايا الاعتماد على التنصيب عن طريق قطع الـ Hardware

• لا صلة بتلك المتحكمات بالمعالج المركزي في الحاسب المضيف.
• دعم تكوين جميع أنواع المصفوفات والإقلاع بأنظمة التشغيل.
• التعامل مع الأخطاء بصورة اكثر فاعلية نظرا للتعامل المباشر مع الأقراص التخزينية داخل المصفوفة.
• دعم لـ Hot-Swapping.

عيوب الاعتماد على التنصيب عن طريق قطع الـ Hardware

• تكلفتها كبيرة جدا مقارنة باستخدام البرمجيات ( لأنك ستحتاج لوحدة إضافية) 
• قد تتعرض الوحدة اللإضافية لللتلف ما يعني الحاجة لاستبدالها.

في الأخير بالتأكيد فإن اعتماد تقنية RAID عن طريق قطع الـ Hardware أفضل بكثير ويقدم لك جودة أكبر ويحررك من قيود البرمجيات ما يمنحك مرونة أعلى في الاستخدام وأنواع التكويانات.