RAID და მასობრივი შენახვა

RAID კონცეფცია

RAID-ის მთავარი მიზანია უზრუნველყოს მაღალი დონის შენახვის შესაძლებლობები და მონაცემთა ზედმეტი უსაფრთხოება ფართომასშტაბიანი სერვერებისთვის. სისტემაში RAID განიხილება, როგორც ლოგიკური დანაყოფი, მაგრამ იგი შედგება მრავალი მყარი დისკისგან (მინიმუმ ორი). ის მნიშვნელოვნად აუმჯობესებს მონაცემთა გამტარუნარიანობას შენახვის სისტემის მრავალ დისკზე მონაცემების ერთდროულად შენახვით და მოძიებით. RAID-ის ბევრ კონფიგურაციას აქვს ყოვლისმომცველი ზომები ურთიერთდამოწმების/აღდგენისთვის, მათ შორის პირდაპირი სარკისებური სარეზერვო ასლის ჩათვლით. ეს მნიშვნელოვნად აძლიერებს RAID სისტემების შეცდომის ტოლერანტობას და აუმჯობესებს სისტემის სტაბილურობასა და სიჭარბეს, აქედან მოდის ტერმინი "ზედმეტი".

RAID იყო ექსკლუზიური პროდუქტი SCSI დომენში, შეზღუდული მისი ტექნოლოგიითა და ღირებულებით, რაც აფერხებდა მის განვითარებას დაბალი დონის ბაზარზე. დღეს, RAID ტექნოლოგიის მზარდი სიმწიფისა და მწარმოებლების მუდმივი ძალისხმევის გამო, შენახვის ინჟინრებს შეუძლიათ ისარგებლონ შედარებით უფრო ეფექტური IDE-RAID სისტემებით. მიუხედავად იმისა, რომ IDE-RAID შეიძლება არ ემთხვეოდეს SCSI-RAID-ს სტაბილურობისა და საიმედოობის თვალსაზრისით, მისი შესრულების უპირატესობები ერთ მყარ დისკებთან შედარებით საკმაოდ მიმზიდველია მრავალი მომხმარებლისთვის. სინამდვილეში, ყოველდღიური დაბალი ინტენსივობის ოპერაციებისთვის, IDE-RAID უფრო მეტია, ვიდრე შეუძლია.

მოდემის მსგავსად, RAID შეიძლება დაიყოს როგორც სრულად პროგრამულ უზრუნველყოფაზე დაფუძნებული, ნახევრად პროგრამული უზრუნველყოფის/ნახევრად აპარატურის ან მთლიანად ტექნიკის საფუძველზე. სრულად პროგრამული RAID ეხება RAID-ს, სადაც ყველა ფუნქციონალურობას ახორციელებს ოპერაციული სისტემა (OS) და CPU, ყოველგვარი მესამე მხარის კონტროლის/დამუშავების გარეშე (ჩვეულებრივ მოიხსენიება როგორც RAID თანაპროცესორი) ან I/O ჩიპი. ამ შემთხვევაში, RAID-თან დაკავშირებულ ყველა ამოცანას ასრულებს CPU, რაც იწვევს RAID-ის ტიპებს შორის ყველაზე დაბალ ეფექტურობას. ნახევრად პროგრამულ/ნახევრად აპარატურულ RAID-ს ძირითადად არ გააჩნია საკუთარი I/O დამუშავების ჩიპი, ამიტომ CPU და დრაივერი პროგრამები პასუხისმგებელნი არიან ამ ამოცანებზე. გარდა ამისა, RAID კონტროლის/დამუშავების ჩიპებს, რომლებიც გამოიყენება ნახევრად პროგრამულ/ნახევრად აპარატურულ RAID-ში, ზოგადად აქვთ შეზღუდული შესაძლებლობები და არ შეუძლიათ RAID-ის მაღალი დონის მხარდაჭერა. სრულად ტექნიკის RAID მოიცავს საკუთარ RAID კონტროლს/დამუშავებას და I/O დამუშავების ჩიპებს და მოიცავს მასივის ბუფერსაც (Array Buffer). ის გთავაზობთ საუკეთესო საერთო შესრულებას და CPU-ს გამოყენებას ამ სამ ტიპს შორის, მაგრამ ასევე გააჩნია აღჭურვილობის უმაღლესი ღირებულება. ადრეული IDE RAID ბარათები და დედაპლატები HighPoint HPT 368, 370 და PROMISE ჩიპების გამოყენებით ითვლებოდა ნახევრად პროგრამულ/ნახევრად აპარატურულ RAID-ად, რადგან მათ არ აკლდათ გამოყოფილი I/O პროცესორები. უფრო მეტიც, ამ ორი კომპანიის RAID კონტროლის/დამუშავების ჩიპებს ჰქონდათ შეზღუდული შესაძლებლობები და ვერ უმკლავდებოდნენ რთულ დამუშავების ამოცანებს, შესაბამისად, არ უჭერდნენ მხარს RAID დონეს 5. სრულად ტექნიკის RAID-ის თვალსაჩინო მაგალითია Adaptec-ის მიერ წარმოებული AAA-UDMA RAID ბარათი. მას აქვს გამოყოფილი მაღალი დონის RAID თანაპროცესორი და Intel 960 სპეციალიზებული I/O პროცესორი, რომელიც სრულად უჭერს მხარს RAID დონე 5. ის წარმოადგენს ყველაზე მოწინავე IDE-RAID პროდუქტს, რომელიც ამჟამად ხელმისაწვდომია. ცხრილი 1 ადარებს ტიპიურ პროგრამულ RAID-სა და აპარატურულ RAID-ს ინდუსტრიის აპლიკაციებში.