آشنایی با Raid 10 در سرور

RAID 10 که با نام RAID 1+0 نیز شناخته می‌شود، یک پیکربندی RAID است که برای محافظت از داده‌ها، انعکاس دیسک و نوار دیسک را ترکیب می‌کند. برای این سطح نیاز به حداقل چهار هارد دیسک داریم. در رید 10 داده‌ها در ابتدا Mirror و سپس Stripe می‌شوند. از نکات قابل توجه در Raid 1+0 این است که تا زمانی که یک دیسک در هر جفت Mirror شده کارایی داشته باشد، داده‌ها قابل بازیابی هستند. اگر دو دیسک در یک جفت آینه‌ای یکسان از کار بیفتند، همه داده‌ها از بین می‌روند زیرا در مجموعه‌های striped برابری وجود ندارد. Raid 10 یکی از پرکاربردترین سطوح رید بندی است و حدود چهار دهه قدمت دارد. با وجود رید 10 پیکربندی‌های از پیش تعیین شده با آرایه‌های دیسک ترکیب شده و سبب بهبود عملکرد و قابلیت اطمینان در فرآیند ذخیره سازی داده‌ها می‌شوند.

با وجود فناوری رید درایوهای متعدد به‌عنوان یک واحد پیکربندی می‌شوند و تحمل خطای بیشتری دارند. رید 10 ترکیبی از رید صفر و یک است و به حداقل 4 هارد دیسک و یک رید کنترلر نیاز دارد. همانند رید صفر و یک، داده‌ها Mirror می‌شوند یعنی کلیه اطلاعات حداقل در دو دیسک کپی می‌شوند و همزمان داده‌ها Striped می‌شوند. در واقع به بیانی ساده‌تر در رید 10 داده‌ها به‌صورت نواری بین هاردهای آینه‌ای شده توزیع می‌شوند. دقت داشته باشید که Raid 1+0 مشابه Raid 1+0 است. در Raid 1+0 داده‌ها ابتدا Mirror و سپس Stripe می‌شوند اما در رید 0+1 داده‌ها به‌صورت نواری ایجاد شده و سپس Mirror می‌شوند. هر دو سطح رید از تعداد یکسانی هارد درایو استفاده می‌کنند.
رید 10 چگونه کار می‌کند؟
اگر هاردها بر اساس Raid 10 باشند، همه داده‌ها به‌صورت تکراری وجود دارند. به ازای هر گیگابایت داده واقعی کاربر، یک گیگابایت برای بازتاب داده‌های کاربران کنار گذاشته می‌شود. در واقع شما چندین هارد دیسک (حداقل چهار عدد) را انتخاب می‌کنید و هر کدام از آن‌ها مطابق با مفهوم Raid 1 به جفت دوتایی تبدیل شده و سپس در یک سیستم Raid 0 ترکیب می‌شوند.
Raid 1 داده‌ها را از یک درایو به درایو دیگر کپی می‌کند تا تحمل خطا و محافظت از داده‌ها بهبود بخشیده شود. این سطح از رید بندی سبب می‌شود تا زمانی که درایو اصلی در دسترس نیست محافظت کاملی از اطلاعات صورت گیرد. برای اطلاعات بیشتر مقاله Raid 1 چیست را مطالعه کنید.
Raid 0 هیچ‌گونه حفاظتی در برابر داده‌ها ارائه نمی‌دهد و تنها مزیتی که دارد افزایش عملکرد دسترسی به درایو است. این کار با پخش کردن داده‌ها در دو یا چند درایو انجام می‌شود. برای آگاهی بیشتر می‌توانید به مقاله Raid 0 چیست مراجعه کنید. ترکیب این دو سطح از رید بندی به‌عنوان Raid 10 سبب می‌شود تا افزونگی داده‌ها فراهم شود و عملکرد بهبود یابد.
پیکربندی SSD با Raid 10
جالب است بدانید که رید اساسا برای درایوهای دیسک سخت یا همان HDD طراحی شده است اما برخی از سطوح رید می‌توانند در درایوهای SSD نیز مورد استفاده قرار گیرند؛ مانند Raid 5,6,10
به‌عنوان مثال روش Raid 10 برای Stripe کردن داده‌های Mirror شده میتواند در یک سیستم فلش مفید واقع شود. اما این نکته را نمی‌توان انکار کرد که اکثر سطوح Raid برای محیط‌های فلش بهینه نشده‌اند. سطوح RAID سنگین مانند 5 و 6 ممکن است هنگام استفاده با SSD باعث تاخیر و مشکلات عملکرد شوند. از آنجایی که هر نوشتن بر روی فلش درایو نیاز به پاک کردن دارد و چرخه‌های پاک کردن در SSD محدود است، نوشتن اضافی ایجاد شده توسط RAID 5 و 6 می‌تواند به طور جدی بر عملکرد فلش تأثیر بگذارد. همچنین نکته منفی دیگر این است که استفاده از SSD سرور با Raid 10 هزینه بیشتری می‌طلبد و ممکن است شما عطای اس اس دی را به لقایش ببخشید!
رید 10 چه مزایا و معایبی دارد؟
Raid 10 یک رویکرد اقتصادی برای افزایش حفاظت از داده‌ها و عملکرد است. Raid 1+0 تمامی اطلاعات را به‌صورت تکراری ذخیره می‌کند و تا زمانی که یک دیسک از جفت آینه هنوز در حال اجراست، اطلاعات ذخیره شده ایمن هستند. تنها زمانی اطلاعات از دست می‌روند که هر تعداد هارد سرور که در Raid 1 فرعی داریم؛ از کار بیفتد. این یکی از مزیت‌های اصلی یک سیستم RAID 1 + 0 در مقایسه با RAID 0 + 1 است که در آن به هیچ دیسک خاصی از زیر واحد RAID 0 آسیبی وارد نمی‌شود. این بدان معناست که بازسازی داده ها در یک سیستم RAID 10 ساده‌تر و سریع‌تر است.
از دیگر مزایای رید 10 می‌توان به این نکته اشاره کرد که سرعت خروجی سیستم بسیار بالاست زیرا با Striping داده‌ها، بلوک‌های فرعی جداگانه به‌صورت موازی در دسترس هستند. اگر برنامه‌ای به سیستم دسترسی پیدا کند، می‌تواند همزمان از دو یا چند دیسک بخواند و همیشه چندین داده را از یک Strip دریافت می‌کند. در مقایسه با یک هارد دیسک که این گزینه را ندارد، سرعت خواندن در RAID 10 همیشه بهینه است.
کاربرد Raid 1+0
رید 10 امنیت و سرعت داده‌ها را ارائه می‌دهد اما باید این نکته را در نظر داشته باشید که هزینه راه اندازی Raid 10 کمی بالاست و به حداقل چهار عدد هارد دیسک نیاز دارید. اما رید 10 یا همان Raid 1+0 یک راه‌حل معقول برای داده‌هایی است که:
نیاز به دسترسی به‌طور منظم دارند
باید سریع خوانده شوند
باید سطح بالایی از امنیت را ارائه دهند
RAID 10 اطلاعات را به طور همزمان روی دو دیسک می‌نویسد ولی نباید جایگزینی برای پشتیبان گیری سنتی داده‌ها در نظر گرفته شود. اگر سیستم عامل خراب باشد، داده‌های هر دو دیسک در معرض خطر خرابی قرار می‌گیرند. رید 10 از داده‌ها در برابر خرابی درایوها محافظت کند اما جایگزین خوبی به‌جای بکاپ گرفتن نیست. هنگام تصمیم گیری برای پیاده سازی رید 10 مواردی مانند بودجه موردنظر، ظرفیت ذخیره سازی مورد نیاز، الزامات عملکرد خواندن/نوشتن را درنظر بگیرید.