كل خادم Dell PowerEdge أو HPE ProLiant مزوّد بمتحكم RAID يطرح عليك السؤال نفسه عند إنشاء وحدة تخزين: أي مستوى RAID تختار؟ يشرح هذا الدليل ما يفعله كل مستوى شائع، وكم قرصًا يحتاج، وكم عطلًا في الأقراص يتحمل، وما السعة القابلة للاستخدام التي ستحصل عليها. التعريفات والحدود مأخوذة من أدلة مستخدم Dell PERC 11 وPERC 12 وأدلة متحكمات HPE Smart Array SR وMR Gen11، أما أرقام السعة فهي عمليات حسابية بسيطة يمكنك تكرارها على أقراصك.
قبل أن تبدأ
- يحمي RAID من تعطل الأقراص فقط، ولا يحمي من حذف الملفات أو برامج الفدية أو الكوارث، لذا احتفظ بنسخ احتياطية منفصلة (راجع استراتيجية النسخ الاحتياطي 3-2-1).
- اعرف طراز المتحكم بدقة، فمستويات RAID المدعومة تختلف من طراز لآخر (الجدول أدناه).
- خطط للمصفوفة بأقراص من النوع نفسه؛ لا تسمح Dell ولا HPE بخلط الأقراص الصلبة HDD مع SSD في القرص الافتراضي أو المصفوفة نفسها.
المكونات الأساسية: التوزيع والنسخ المتطابق والتكافؤ
يصف دليل Dell PERC تقنية RAID من خلال ثلاث تقنيات:
- التوزيع (Striping): تقسيم البيانات إلى أجزاء ثابتة الحجم وكتابتها عبر عدة أقراص لتعمل بالتوازي، ولا يوفر وحده أي حماية.
- النسخ المتطابق (Mirroring): كتابة كل كتلة على قرصين؛ فإذا تعطل أحدهما استمرت النسخة الأخرى في العمل. وتذكر Dell أن الأقراص المتطابقة تسرّع القراءة عبر موازنة حمل القراءة. وتوفر بعض متحكمات HPE نسخًا ثلاثيًا يسمى RAID 1 Triple وRAID 10 Triple.
- التكافؤ (Parity): بيانات احتياطية تُحسب من كتل البيانات (تصفها HPE بأنها مجموع XOR) وتوزع على كل الأقراص. يحتفظ RAID 5 بمجموعة تكافؤ واحدة ويتحمل تعطل قرص واحد، ويحتفظ RAID 6 بمجموعتين ويتحمل تعطل قرصين.
المستويات المتداخلة تجمع هذه التقنيات: RAID 10 يوزع البيانات عبر أزواج متطابقة، وRAID 50 عبر مجموعات RAID 5، وRAID 60 عبر مجموعات RAID 6. تسمي Dell كل مجموعة span، وتسميها HPE مجموعة تكافؤ (parity group).
نظرة سريعة على مستويات RAID
| المستوى | طريقة العمل | الحد الأدنى للأقراص | الأعطال التي يتحملها | السعة القابلة للاستخدام |
|---|---|---|---|---|
| RAID 0 | توزيع فقط | 1 | لا شيء: عطل واحد يفقدك وحدة التخزين | n × C |
| RAID 1 | نسخ متطابق لقرصين | 2 | 1 | C |
| RAID 5 | توزيع مع تكافؤ مفرد موزع | 3 | 1 | (n − 1) × C |
| RAID 6 | توزيع مع تكافؤ مزدوج موزع | 4 | أي قرصين | (n − 2) × C |
| RAID 10 | توزيع عبر أزواج متطابقة | 4 | قرص واحد من كل زوج | n ÷ 2 × C |
| RAID 50 | توزيع عبر مجموعات RAID 5 | 6 | قرص واحد من كل مجموعة تكافؤ | (n − g) × C |
| RAID 60 | توزيع عبر مجموعات RAID 6 | 8 | قرصان من كل مجموعة تكافؤ | (n − 2g) × C |
| RAID 1 / 10 Triple (HPE) | نسخ متطابق ثلاثي | 3 | قرصان من كل ثلاثية | n ÷ 3 × C |
الحد الأدنى مأخوذ من جدول Dell للحد الأدنى والأقصى للأقراص في كل مستوى، ومن جدول HPE في صفحة اختيار RAID حسب السعة. في PERC 11 وPERC 12 يستخدم RAID 1 قرصين بالضبط، ويسمح RAID 0 و5 و6 بما يصل إلى 32 قرصًا، وRAID 10 و50 و60 بما يصل إلى 240. وأي RAID 10 على PERC يتجاوز 32 قرصًا يجب تقسيمه إلى spans متساوية بعدد زوجي من الأقراص في كل منها. وتضيف HPE أقراص RAID 10 أزواجًا، وتشترط أن يقبل عدد أقراص RAID 50 أو 60 القسمة تمامًا على عدد مجموعات التكافؤ.
مثال عملي: ستة أقراص بسعة 2.4 TB
السعة الخام هي 6 × 2.4 TB = 14.4 TB. السعة القابلة للاستخدام قبل حساب نظام الملفات:
| المستوى | الحساب | السعة القابلة للاستخدام | يتحمل |
|---|---|---|---|
| RAID 0 | 6 × 2.4 | 14.4 TB | لا يتحمل أي عطل |
| RAID 5 | (6 − 1) × 2.4 | 12.0 TB | عطل واحد |
| RAID 6 | (6 − 2) × 2.4 | 9.6 TB | أي عطلين |
| RAID 10 | 6 ÷ 2 × 2.4 | 7.2 TB | عطل في كل زوج (حتى 3 إذا وقعت في أزواج مختلفة) |
| RAID 50 بمجموعتين من 3 | (6 − 2) × 2.4 | 9.6 TB | عطل في كل مجموعة |
| RAID 10 Triple (HPE) بثلاثيتين | 6 ÷ 3 × 2.4 | 4.8 TB | عطلان في كل ثلاثية |
| RAID 60 | غير ممكن | - | يحتاج 8 أقراص على الأقل |
يعطي RAID 6 وRAID 50 هنا السعة نفسها (9.6 TB) لكنهما غير متساويين في الحماية: يتحمل RAID 6 أي عطلين، أما RAID 50 فيتحملهما فقط إذا وقعا في مجموعتي تكافؤ مختلفتين، إذ تنص HPE على فقدان كل البيانات إذا تعطل قرص ثانٍ في مجموعة التكافؤ نفسها قبل انتهاء إعادة بناء القرص الأول.
مثال ثانٍ: ثمانية أقراص SSD بسعة 1.92 TB
السعة الخام 15.36 TB. يعطي RAID 5 ما مقداره 7 × 1.92 = 13.44 TB، وRAID 6 يعطي 6 × 1.92 = 11.52 TB، وRAID 10 يعطي 4 × 1.92 = 7.68 TB، وRAID 50 بمجموعتين من أربعة أقراص يعطي 6 × 1.92 = 11.52 TB، وRAID 60 بمجموعتين من أربعة يعطي 4 × 1.92 = 7.68 TB.
لماذا يعرض نظام التشغيل سعة أقل؟
تُكتب سعة الأقراص بالوحدات العشرية، بينما تعرض أدوات كثيرة الوحدات الثنائية حيث 1 TiB = 1,099,511,627,776 bytes، لذلك تظهر 12.0 TB كأنها نحو 10.9 TiB. وإذا اختلفت أحجام الأقراص فخطط على أساس أصغرها: تشترط HPE أن يكون القرص البديل مساويًا على الأقل لأصغر قرص في المصفوفة، ويذكر دليل Dell PERC 12 أن القرص البديل الأكبر مدعوم لكن سعته الإضافية قد لا تُستغل بالكامل.
كلفة الكتابة: لماذا يكتب RAID 5 وRAID 6 بشكل أبطأ
يذكر دليل HPE عدد عمليات الإدخال والإخراج على الأقراص لكل عملية كتابة من الخادم، بافتراض أن الأداء محدود بالأقراص وأن تهيئة التكافؤ قد اكتملت:
| مستوى RAID | عمليات القرص لكل كتابة |
|---|---|
| RAID 0 | 1 |
| RAID 1 / 10 | 2 |
| RAID 1 / 10 Triple | 3 |
| RAID 5 | 4 |
| RAID 6 | 6 |
مثلًا، 1,000 عملية كتابة عشوائية في الثانية تتحول إلى نحو 2,000 عملية قرص في RAID 10، و4,000 في RAID 5، و6,000 في RAID 6. وتضيف HPE أن أداء القراءة متقارب عمومًا بين المستويات (عدا مصفوفات RAID 5 و6 الصغيرة)، وأن الكتابة على شريط كامل (full-stripe write) تتجنب معظم كلفة التكافؤ في البيانات المتتابعة، وأن تحمل الأعطال في RAID 5 و50 و6 و60 يقل كلما كبرت المصفوفة.
ليست كل المتحكمات تدعم كل المستويات
| عائلة المتحكم | مستويات RAID |
|---|---|
| Dell PERC H755, H755N, H755 MX, H750 (PERC 11) | 0, 1, 5, 6, 10, 50, 60 |
| Dell PERC H355, H350 (PERC 11) | 0, 1, 10 |
| Dell PERC H965 series, H975i | 0, 1, 5, 6, 10, 50, 60 |
| Dell PERC H365 series | 0, 1, 10 |
| HPE Smart Array E-class SR Gen10 (E208i) | 0, 1, 5, 10 |
| HPE Smart Array P-class SR Gen10 (P408i, P816i) | 0, 1, 5, 6, 10, 50, 60, 1 Triple, 10 Triple |
| HPE SR Gen10 Plus / SR Gen11, 400 and 900 series | 0, 1, 5, 6, 10, 50, 60, 1 Triple, 10 Triple |
| HPE MR Gen11 200 series (MR216i) | 0, 1, 10 |
| HPE MR Gen11 400 series (MR408i, MR416i) | 0, 1, 5, 6, 10, 50, 60 |
يدعم RAID البرمجي وأجهزة الإقلاع مستويات أقل؛ راجع RAID العتادي مقابل البرمجي وأقراص الإقلاع. ولاختيار مستوى لعبء عمل محدد اقرأ كيف تختار مستوى RAID.
الأسئلة الشائعة
هل RAID 6 أفضل من RAID 5 مع قرص احتياطي ساخن؟
ينص دليل Dell PERC على أن RAID 6 يحمي من تعطل قرصين ومن تعطل قرص أثناء إعادة بناء قرص آخر، وأنه عند استخدام مصفوفة واحدة فقط يكون RAID 6 أكثر فاعلية من تخصيص قرص احتياطي ساخن. شرحنا الأقراص الاحتياطية في الأقراص الاحتياطية العامة والمخصصة.
هل يمكن تغيير مستوى RAID لاحقًا؟
أحيانًا. يدعم PERC 11 الترحيل المباشر بين مستويات محددة، مثل RAID 5 إلى RAID 6 بإضافة قرص، لكن لا يمكن إعادة تهيئة RAID 50 و60. ويذكر دليل Dell الموحد أن ترحيل المستوى غير مدعوم على متحكمات H965 وH365. أما متحكمات HPE Smart Array SR فتدعم ترحيل المستوى عبر Smart Storage Administrator.
تحذير: تغيير مستوى RAID، أو حذف وحدة التخزين وإعادة إنشائها بمستوى آخر، يعرّض البيانات للخطر. خذ نسخة احتياطية أولًا.
متى يكون RAID 0 مقبولًا؟
تصف HPE مستوى RAID 0 بأنه مفيد لتخزين كميات كبيرة من البيانات غير الحرجة بسرعة أو عندما تكون الكلفة هي الأهم. وتحذر Dell من أن تعطل قرص واحد يُفشل القرص الافتراضي RAID 0 ويفقد بياناته.
قائمة التحقق
- تأكد من طراز المتحكم ومستويات RAID التي يدعمها.
- تحقق من الحد الأدنى للأقراص، والأزواج في RAID 10، وتساوي مجموعات التكافؤ في RAID 50 و60.
- احسب السعة على أساس أصغر قرص، ثم حوّل TB إلى TiB.
- وازن بين كلفة الكتابة (2 أو 4 أو 6 عمليات لكل كتابة) والسعة.
- فضّل RAID 6 أو 60 على RAID 5 أو 50 عندما يكون عطل إضافي مكلفًا.
- أنشئ وحدة التخزين بأداة المصنع، مثل إعداد النظام في Dell PERC أو HPE SSA، واحتفظ بنسخ احتياطية.
تستطيع Skyline توريد خوادم Dell وHPE وHuawei وإعدادها وصيانتها ضمن عقد صيانة سنوي (AMC). تواصل معنا.
Comments
0 total · 0 threads