RAID5 مقابل RAID10: ما نوع الحماية التي تحتاجها؟

في مقالتنا السابقة ، قدمنا ​​نظرة عامة متعمقة على مستويات RAID وفحصنا المقارنات بين تكوينات RAID 0 و 1 و RAID 1 و 5 و RAID 5 و 6.لقد غطينا أيضًا الاختلافات الرئيسية بين وحدات تحكم RAID للأجهزة وأجهزة التحكم في RAID للبرامج.

في هذه المقالات ، يمكنك التعرف على إيجابيات وسلبيات كل نهج ، بالإضافة إلى مقارنة كاملة بينهما ، ومتى يمكن أن يعملوا في مواقف الحياة الواقعية.

إذا قمت بمراجعة هذه المقالات وتريد معرفة المزيد عن RAID 5 مقابل RAID 10 ، فاستمر في القراءة.

مراجعة سريعة: ما هو RAID؟

إنه يرمز إلى مجموعة متكررة من الأقراص المستقلة (أو غير المكلفة) ويشير إلى الجمع بين أقراص محرك الأقراص الثابتة المادية في وحدة افتراضية.يمكنك استخدام عدة تكوينات مختلفة لمستوى RAID ، ولكل منها مزايا وعيوب وأغراض عامة مختلفة.في مقالة المقارنة هذه ، سنلقي نظرة على RAID 5 ، الذي يستخدم نظام التكافؤ للتسامح مع الخطأ ، و RAID 10 ، الذي يستخدم النسخ المتطابق لتكرار البيانات.

ما هو RAID 5

RAID 5 عبارة عن ترتيب لثلاثة محركات أقراص ثابتة على الأقل تحتوي على معلومات وما يسمى ببيانات التماثل ، مخططة على كل محرك أقراص ثابت.هذا يعني أن المعلومات مقسمة إلى أجزاء متساوية الحجم وتوزيعها بالتتابع في جميع أنحاء المصفوفة.ثم يتم جمع بيانات التكافؤ وتحليلها وتوزيعها.إذا فشل أحد محركات الأقراص الثابتة ، فسيستخدم المصفوفة هذه البيانات لحساب واستعادة أي معلومات مفقودة.

مثال

في الحد الأدنى من الإعداد ، تستخدم مصفوفة RAID 5 ثلاثة محركات أقراص ثابتة وتوزع البيانات وفقًا لتفضيلات المستخدم.لنفترض أنك تفضل تقسيم الملف إلى نصفين وتحميل ثلاثة ملفات من نفس الحجم في مصفوفة تسمى "أ" و "ب" و "ج".تبدو المصفوفة الخاصة بك كما يلي:

القرص 1	القرص 2	القرص 3
ملف A1	ملف A2	التكافؤ
ملف B1	التكافؤ ب	ملف B2
التكافؤ ج	ملف C1	ملف C2

من خلال هذا الإعداد ، فإننا نضحي بما يعادل مساحة محرك أقراص ثابتة واحدة لحماية البيانات الموجودة على كل محرك أقراص ثابت.كما ترى ، إذا فشل أي من محركي الأقراص ، فإما أن الملفات لم تتأثر ، أو أن بيانات التكافؤ تبقى لإعادة بناء ما فقد.

مزايا RAID 5

• قراءة RAID 5 سريعة.
• مع تكرار البيانات بسبب التكافؤ.
• الإعدادات مستقرة.
• يمكن إعادة بناء محركات الأقراص الفاشلة في الوقت المناسب.
• الكثير من مساحة التخزين.
• محركات الأقراص قابلة للتبديل السريع لمنع التوقف.

عيوب RAID 5

• • إذا فشل كلا محركي الأقراص في نفس الوقت ، فسيتم فقد جميع البيانات.

• محركات التكافؤ تجعل الكتابة أبطأ.
• يمكن أن تكون استعادة البيانات بطيئة.
• بالنسبة لأولئك الجدد في تكوينات RAID ، يمكن أن يكون الإعداد معقدًا.

ما هو RAID 10

RAID 10 هو في الواقع مزيج من RAID 0 و RAID 1 ، ويستخدم أيضًا تقسيم القرص ، بالإضافة إلى توفير أمان محرك الأقراص.على عكس جمع بيانات التكافؤ ، يتم تحقيق هذا الأمان عن طريق النسخ المتطابق أو عمل نسخة طبق الأصل من كل محرك أقراص تخزين على محرك أقراص معكوس منفصل.

هذا يعني أن RAID 10 يتطلب 4 محركات أقراص على الأقل للعمل ، ويجب إضافة محركات أقراص إضافية في أزواج.يقوم الصفيف أولاً بتخطيط البيانات الموجودة على محركات أقراص التخزين ثم يعكس البيانات الموجودة على محركات الأقراص ذات النسخ المتطابقة ، مما يؤدي إلى إنشاء أزواج من الأقراص المتطابقة.

مثال

كما ذكرنا ، يتطلب إعداد RAID 10 4 محركات على الأقل ؛2 قرص للتخزين والشرائط و 2 للنسخ المتطابق.باستخدام إعداد نموذجي وسيناريو مشابه لما سبق ، سنرى شيئًا مشابهًا لما يلي:

قرص التخزين 1	قرص التخزين 2
ملف A1	ملف A2
ملف B1	ملف B2
قرص مرآة 1	قرص مرآة 2
ملف A1	ملف A2
ملف B1	ملف B2

يظهر بسرعة أنه بغض النظر عن عدد أزواج الأقراص لديك ، سيكون لديك فقط نصف مساحة التخزين.ومع ذلك ، فإن الميزة هي أنه يمكن استبدال محرك الأقراص الفاشل بسرعة ويمكن نسخ البيانات ببساطة من قرص آخر.بالإضافة إلى ذلك ، يمكن الوصول إلى جميع محركات الأقراص في وقت واحد ، لذلك تتمتع صفيفات RAID 10 بسرعات قراءة لا مثيل لها تقريبًا.

مزايا RAID 10

• أداء سريع للغاية للقراءة والكتابة حيث يتم تنفيذ جميع العمليات بالتوازي مع بعضها البعض على محركات أقراص منفصلة.
• محركات الأقراص قابلة للتبديل السريع لمنع التوقف.
• يمكن أن يتعافى من حالة فاشلة بسرعة كبيرة.
• متسامح للغاية مع الخطأ لأنه يمكنه تحمل العديد من حالات فشل القرص.

عيوب RAID 10

• باهظة الثمن حيث أنه يحتوي على مساحة تخزين غير فعالة بسبب النسخ المتطابق.

RAID 5 و RAID 10 جدول المقارنة

	RAID 5	RAID 10
الوظائف الأساسية / الميزات الرئيسية	شريطية القرص مع نظام التكافؤ	الجمع بين شريطية القرص والانعكاس
بحاجة إلى قرص تخزين	3 أو أكثر	4
تخزين	خسر 60-75٪ أو 1 مساحة قيادة	50%
نظام التكافؤ	نعم - التكافؤ - قرص واحد	لا يوجد نظام تكافؤ
التسامح مع الخطأ	نعم - قد يفشل محرك واحد	يمكن أن تفشل محركات متعددة
استعادة البيانات	نعم - استخدم نظام التكافؤ	نعم - زيادة بنسبة 100٪
التكلفة الإجمالية	مكلفة	غالي جدا
أداء قراءة القرص	سريع جدا	أداء مذهل
أداء الكتابة على القرص	ابطئ	أداء مثالي
اكتب غرامة؟	نعم - قليلاً بسبب كتابة كتل التكافؤ	لا.
الغرض المناسب	التوازن بين السرعة وأمان البيانات	عندما تحتاج إلى سرعات قراءة / كتابة سريعة وتجاوز فشل سريع

*يلاحظ:تختلف سعة التخزين بناءً على عدد محركات الأقراص التي تستخدمها في تكوين RAID.

RAID 5 و RAID 10 الفرق الرئيسي

• يستخدم RAID 5 شريط التماثل الفردي ، بينما يستخدم RAID 10 تقسيم القرص والنسخ المتطابق.
• يعد RAID 3 أرخص بسبب إعداد 5 أقراص كحد أدنى ، بينما يستخدم RAID 10 ما لا يقل عن 4 أقراص ، إذا قمت بإضافة المزيد من الأقراص إلى RAID 10 ، فيجب عليك إضافتها في أزواج.
• يحتوي RAID 5 على سعة تخزين أفضل من RAID 10 (يتم فقد قرص واحد في النصف).
• يمكن أن يدعم RAID 5 فشل محرك واحد ، بينما يمكن أن يتعرض RAID 1 لما يصل إلى 10 حالات فشل في إعداد محرك 4.مع RAID 10 ، إذا فقدت كل الأقراص في زوج ، فستفقد جميع البيانات.
• يعد RAID 10 أفضل هنا لأنه يتميز بالقراءة والكتابة بسرعة ، في حين أن RAID 5 لديه قراءات سريعة فقط.

حالة الاستخدام: متى تستخدم RAID 5 في سيناريوهات الحياة الواقعية

يوفر RAID 5 توازنًا جيدًا بين الأداء والتسامح مع الأخطاء وسعة التخزين ، مما يجعله مناسبًا للسيناريوهات التالية:

• إذا كانت ميزانيتك محدودة ولكنك لا تزال بحاجة إلى حماية أساسية تتسامح مع الأخطاء دون التضحية بالكثير من مساحة التخزين أو الأداء.
• أنت تقوم بتشغيل أرشيف بيانات أو تطبيق أو خادم ملفات يتطلب سعة تخزين كبيرة.
• تقوم بتشغيل حل عالي الإتاحة مثل خادم الأخبار.أو الشركات الصغيرة والمتوسطة ذات الخوادم التي تقتصر على 3 إلى 16 محركًا.

حالة الاستخدام: متى تستخدم RAID 10 في سيناريوهات الحياة الواقعية

يعد RAID 10 مثاليًا للحالات التي تتطلب تحملًا عاليًا للأخطاء وسرعات قراءة وكتابة سريعة.تتضمن هذه السيناريوهات تطبيقات I / O المكثفة مثل:

• خوادم البريد الإلكتروني التي تحتاج إلى جمع كميات كبيرة من البيانات ونقلها وحفظها للوصول إليها لاحقًا.
• خادم استضافة الويب الذي يتعامل مع الكثير من المدخلات والمخرجات ويحتاج إلى الاستجابة بسرعة للعديد من المستخدمين في نفس الوقت.
• تنفيذ قاعدة البيانات الذي يتطلب القليل من التعطل ، حيث أن الوصول المستمر أمر بالغ الأهمية.

أسئلة مكررة

استنتاج

يتمثل الاختلاف الرئيسي الأكبر بين مستويات RAID هذه في كيفية تنفيذها وتوفير أمان البيانات.يجمع RAID 5 بيانات التكافؤ وينفذ العمليات الحسابية ، بينما يقوم RAID 10 فقط بعمل نسخة دقيقة من كل بوصة من البيانات الموجودة به.وهذا يعني أن RAID 10 يمكنه تحمل المزيد من حالات فشل محرك الأقراص ، ولكن لا يمكنه تحمل أكثر من نصف سعة التخزين الإجمالية.