المدرب: في هذا
الدرس، سنناقش استخدام RAIDs
لضمان تكرار البيانات.
إن RAID عبارة عن مصفوفة متكررة من الأقراص المستقلة،
والتي ستسمح لك بشكل
أساسي بدمج عدة أقراص ثابتة فعلية
في محرك أقراص ثابت منطقي واحد داخل
نظام التشغيل.
هناك العديد من أنواع RAIDs المختلفة،
ولكن بالنسبة للاختبار،
سوف ترى ذكر اثنين منها فقط.
سترى أشياء مثل RAID 0، وRAID 1، وRAID 5،
وأحيانًا RAID 6، وRAID 10.
يمكنك تجاهل أي من أنواع RAID
الأخرى، وهناك الكثير
منها، ولكن هذه هي
تلك التي تغطيها أهداف الاختبار
على وجه التحديد، وسوف تراها تظهر في اختيارك
المتعدد، بالإضافة إلى في عمليات المحاكاة
الخاصة بك.
أولاً، لدينا RAID 0.
الآن، RAID 0، لدينا
هنا كلمة أساسية تسمى الشريطية.
أريدك أن تتذكر كلمة "شريطية" في أي وقت تسمع فيه RAID 0.
مع RAID 0، لدينا قرصين يعملان معًا، وكل منهما
يحمل نصف البيانات.
لذا، كما ترون هنا على الشاشة،
تم وضع جزء من الملف، A1، وجزء من الملف، A2،
على كل محرك أقراص.
لذا، لنفترض أن لدي RAID 0 في نظام التشغيل الخاص بي،
وقد قمت بتثبيته وقمت بتكوينه.
ماذا يرى نظام التشغيل؟
هل يرون القرص 1 والقرص 0؟
لا. إنهم يرون RAID واحدًا فقط.
إنهم يرون هذا على أنه محرك الأقراص
D، أو محرك الأقراص
M، أو أي حرف أعطيته له.
وبالتالي، إذا رأى جهازي الذي يعمل بنظام التشغيل Windows
هذا، مثل محرك الأقراص D على سبيل المثال، فقد يكون
هذا هو المكان الذي أقوم فيه بتخزين جميع ملفات تحرير الفيديو الخاصة بي.
الآن، بينما أفعل هذا،
وأقوم بنسخ هذا الفيديو إلى محرك الأقراص D، ما الذي
يحدث بالفعل؟
يضع القطعة الأولى على القرص 0، والقطعة
الثانية على القرص 1، والقطعة
الثالثة على القرص 0، ثم القطعة الرابعة
على القرص 1، ويستمر في القيام بذلك، حيث يتم تقسيم الأجزاء
الزوجية والأجزاء الفردية
عبر قرصين مختلفين.
هذا ما يُعرف بالخطوط،
لأنني أضع قطعة على كل منها.
وإذا نظرت إليها، فهي تبدو وكأنها شريط حلوى، مثل
عصا النعناع، وهي تدور
حول هاتين الغارتين مع الأرقام الزوجية
على جانب واحد والاحتمالات على الجانب الآخر.
الآن، عندما تتعامل مع RAID 0،
فهذا أمر رائع من حيث السرعة، إنه سريع حقًا.
لكنه يمنحك صفرًا من التكرار.
إذا فشل أحد هذين القرصين، سأفقد نصف الملف، وإذا فقدت نصف
الملف، حسنًا، خمن ماذا؟
لا يستطيع الكمبيوتر قراءة الملف على
الإطلاق، لذا يبدو الأمر كما لو أنني فقدت الملف بأكمله.
الآن، الشيء الجيد في استخدام قرص شريطي،
أو مصفوفة RAID 0، هو حقيقة أنني أحصل
على زيادة في السرعة، أليس كذلك؟
ولذا، إذا كنت أفعل أشياء مثل الألعاب عالية
السرعة، أو تحرير الفيديو عالي
السرعة، فهذا إعداد جيد،
لأنه يمكنني بالفعل الوصول إلى قرصين بشكل
أسرع بكثير من الوصول إلى قرص واحد، لأن
كل منهما يمكن أن يمنحني نصف المعلومات في نفس
الوقت.
الآن، الشيء الجيد الآخر في استخدام RAID 0
هو حقيقة أنه لا يوجد فقدان للمساحة على الأقراص.
الآن، ماذا أعني بذلك؟
حسنًا، كما سترون في العرض التوضيحي،
سأستخدم أقراصًا ثابتة بسعة 800 ميجابايت، وسيتم تثبيت
كل قرص من هذه الأقراص الثابتة بسعة 800
ميجابايت في هذا الكمبيوتر، وسنستخدمها
كـ جزء من غاراتنا.
إذا أخذت قرصين صلبين بسعة 800 ميجابايت
وقمت بتوصيلهما معًا كـ RAID 0، فسأحصل
بالفعل على 1. 5 غيغابايت، أو حوالي
1600 ميغابايت من المساحة كمحرك أقراص فردي
ليستخدمه نظام التشغيل.
لذلك، يمكنني أخذ محركي أقراص أصغر حجمًا، وأجمعهما
معًا، وسيبدوان كمحرك أقراص واحد كبير إذا استخدمت RAID 0.
الآن، الشيء التالي الذي نريد التحدث عنه هنا هو RAID 1.
وكلما سمعت RAID
1، أريدك أن تفكر في كلمتين،
"مرآة" و"تكرار". عندما يكون لديك RAID 1، يكون
لديك مصفوفة أقراص لها نسخ متطابقة.
ما يعنيه هذا هو أن كل شيء تم وضعه
على القرص 0 يتم وضعه أيضًا على القرص 1، كما
ترون هنا.
على سبيل المثال،
إذا أخذت ملفًا يسمى A، وقمت
بتقسيمه إلى أربع أجزاء، فسيحتوي
كل من القرص 0 والقرص 1 على كل
تلك الأجزاء من الملف A.
وهكذا يمكنك أن ترى هنا، 1 و2 و3 و4 موجودة
على القرص 0، و1 و2
و3 و4 موجودة على القرص 1.
لذا، إذا قمت بحذف كل شيء على القرص 1، خمن ماذا؟
لا يزال بإمكاني الوصول إليه على القرص
0، وهذا ما أتحدث عنه هنا
من خلال كوني مصفوفة أقراص معكوسة،
وحقيقة أن كلا القرصين لهما نسخة متطابقة تمامًا.
الآن، هذا يمنحنا تكرارًا كبيرًا، في الواقع، إنه
تكرار كامل، لأن
القرص بأكمله يمكن أن يختفي ولا
يزال بإمكاني العمل دون أي مشاكل.
ولكن هناك جانب سلبي واحد،
وهو فقدان المساحة على أحد تلك الأقراص، لأنني
إذا أخذت هذين القرصين بسعة 800 ميجابايت،
فلن أحصل على 1 مرة أخرى. 5 جيجا بايت أو 1600 ميجا بايت،
أحصل على 800 ميجا بايت.
لماذا؟
لأن لدي نسخة طبق الأصل من كل جزء من البيانات،
ولذلك يجب أن أقوم بعمل نسختين كاملتين،
ويستغرق الأمر ضعف المساحة للحصول على ما تريد.
لذلك، يتم استخدام نصف إجمالي سعة التخزين
الخاصة بك ببساطة للتكرار، وهذا يعني
أنك تدفع مقابل تكاليف التخزين أكثر بكثير مما
تدفعه إذا كنت تستخدم شيئًا مثل RAID 0.
لذلك، دعونا نلقي نظرة على الخيار الذي يمكننا استخدامه
للحصول على أفضل ما في كلا العالمين.
حسنًا، هذا هو المكان الذي حصلنا فيه على RAID 5.
سوف يمنحك RAID 5 التكرار من خلال التكافؤ.
لذلك عندما تسمع RAID
5، أريدك أن تفكر في "التكرار" و"التكافؤ". الآن، ما يعنيه هذا، هو أنني
لن أحصل على
نسخة كاملة من كل شيء.
عندما استخدمت RAID 1، كانت
لدي مرآة كاملة، ولذا فقد شغلت كامل المساحة على كلا محركي
الأقراص، ولكن مع RAID 5، سأستخدم ثلاثة أقراص.
يمكنك استخدام ثلاثة أقراص أو أكثر،
لكن بالنسبة لـ RAID 5، يتعين عليك استخدام ثلاثة أقراص على الأقل.
إذن، هنا على الشاشة، لدي ثلاثة أقراص،
القرص 0، والقرص 1، والقرص 2، ولدي أربعة
ملفات مختلفة تم وضعها هناك، ولدي أجزاء
من A وB وC وD يتم وضعها على كل هذه الأقراص
ملفات.
لاحظ أن B وC وD لديهم هذا الشيء الذي يسمى
Bp، أو Cp، أو Dp، وهذا يعني
التكافؤ.
إذن ما يحدث هو أن لدي هذا الملف، B،
وأخذت نصفه ووضعته على القرص 0، وأخذت
نصفه ووضعته على القرص 1.
ثم أقوم بإجراء عملية حسابية،
وأضع نتائج تلك العملية الحسابية على القرص 2.
لذلك، إذا فقدت أحد الأقراص، باستخدام
الجزء الذي أملكه والتكافؤ للجزأين، يمكنني إعادة حساب التكافؤ،
ويمكنني تكوين هذا الملف.
أعلم أن هذا يبدو معقدًا
بعض الشيء، لكن فكر في الأمر
بهذه الطريقة، إذا أعطيتك رقمين،
وأعطيتك الإجابة، اثنان زائد ثلاثة يساوي خمسة.
الآن، إذا أخذت أيًا من هذه الأرقام الثلاثة
وأعطيتك الرقمين الآخرين،
هل ما زال بإمكانك معرفة الرقم الآخر؟
تأكد جيدا.
إذا أعطيتك اثنين وثلاثة،
فيمكنك معرفة أن اثنين زائد ثلاثة يساوي خمسة.
إذا أعطيتك اثنين زائد ما يساوي خمسة، فيمكنك القول، حسنًا،
خمسة ناقص اثنين يساوي ثلاثة، وبالتالي
فإن الإجابة هي ثلاثة.
أو إذا أعطيتك رقمًا فارغًا زائد ثلاثة يساوي خمسة، فيمكنك أن
تقول خمسة ناقص ثلاثة يساوي اثنين.
وهكذا يمكنك أن ترى أن هذا ما يحدث
هنا، يمكننا أن نكون قادرين على حساب النتيجة.
هذا ما نفعله داخل RAID 5، وهذا يمنحنا
التكرار من خلال التكافؤ.
والشيء الجيد في ذلك هو أنه
حتى إذا أضفت مجموعة أخرى من محركات الأقراص،
فلنفترض أنه كان لدي خمسة محركات أقراص هنا،
ويتم استخدام واحد منهم فقط للتكافؤ، حسنًا،
هذا يعني أنني إذا فقدت خمس المساحة الخاصة بي من أجل بت التكافؤ
هذا، أستخدمه أقل بكثير
مما كنت سأستخدمه في مرآة كاملة.
في الحالة هنا على الشاشة، لدي ثلاثة محركات
أقراص، يتم استخدام ثلثها للتكافؤ.
باستخدام ثلثها للتكافؤ، هذا
يعني أنني سأفقد 33% من مساحة القرص بدلاً من
50% التي فقدتها في RAID 1، وبالتالي فإن RAID 5 هو في الواقع
أحد أكثر RAIDs شيوعًا التي ستراها، إنه ما يتم
استخدامه بكثافة
في معظم بيئات الخوادم، ويتم استخدامه بكثافة
من قبل معظم الشركات الصغيرة، ولهذا السبب
يجب أن تشعر بالراحة معه حقًا.
حسنًا، لنتحدث عن RAID 6.
حسنًا، ما هو RAID 6؟
إنه أفضل من RAID 5.
في أي وقت تسمع فيه RAID
6، فكر فقط في خمسة زائد واحد.
لذا، كل ما لديك كان صحيحًا فيما يتعلق بـ RAID
5، نفس الأشياء صحيحة فيما يتعلق بـ RAID
6، باستثناء أنه سيكون لدينا تكافؤ مزدوج،
ولذا أحتاج الآن إلى أربعة أقراص بدلاً من ثلاثة.
لماذا أفعل هذا؟
حسنًا، في RAID 5، يمكنني
أن أفقد قرصًا واحدًا فقط وأستمر في العمل.
في RAID 6، يمكنني فعليًا أن أفقد قرصين وأستمر في العمل.
لذا، إذا كان لدي 5 أو 10 محركات أقراص، فإن
استخدام اثنين منها للتكافؤ
يمنحني قيمة تكرار أفضل بكثير مما كنت سأفعله
لو كان لدي RAID 5 فقط مع تكرار
واحد، مع تكافؤ واحد.
وهذا هو الفرق الوحيد بين 5 و 6.
مع RAID 5، لديك تكافؤ واحد، RAID
6، لديك تكافؤ مزدوج، كما ترون
هنا على الشاشة.
الآن، الشيء التالي الذي نريد التحدث عنه هو RAID 10.
الآن RAID 10 هو في الواقع عبارة عن RAID من RAIDs،
وما أعنيه بذلك هو أن
لدي بالفعل اثنين من RAID 1، وقد
تم وضعهما داخل تكوين RAID 0.
إذا عدنا إلى RAID 0،
نتذكر أن الأمر كله كان يتعلق بالسرعة والتخطيط، وهكذا،
عندما يأتي الملف، سأقوم بتخطيطه
نصفًا على الجانب الأيسر ونصفه الآخر على الجانب
الأيمن.
لكن نظرًا لأن كل جانب من الجانبين الأيسر والأيمن
هو في الواقع مصفوفة RAID نفسها مع مرآة، لدي كل الأشياء
الفردية على الجانب الأيسر وكل الأشياء الزوجية
على الجانب الأيمن، ولدي نسختان كاملتان.
لذلك سوف يستهلك هذا أربعة أقراص،
ولكنني مازلت أستخدم تكوين RAID 1 بداخله.
يمين؟
ولذلك سأفقد نصف مساحة
القرص، لأن لدي مرآتين فائضتين بالكامل لـ RAID 0.
وهكذا، يعد هذا أمرًا جيدًا حقًا من وجهة نظر
التكرار، ويمنحك سرعة جيدة،
لأنك تقوم بذلك الشريط، لذا فإنك
تحصل على فوائد RAID 1، وفوائد
RAID 0، ولكن عليك القيام بذلك
استخدم أربعة أقراص للقيام بذلك، وهذا أحد الأشياء التي
يجب أن تفكر فيها، هل أفضل القيام
بذلك باستخدام RAID 6 أم RAID 10؟
وتقوم بهذه الاختيارات بناءً على الموقف.
بالنسبة للاختبار، لن يطلبوا منك تحديد
أي منها هو أفضل RAID بناءً
على ظروف متعمقة حقًا.
بشكل عام، سيقولون،
"أنا أبحث عن السرعة، ما هو أفضل RAID؟ الاجابة؟
ريد 0.
"أنا أبحث عن التكرار، أيهما أفضل؟ حسنًا، من الناحية الفنية بالنسبة للتكرار،
سيكون RAID 1 هو الأفضل، أليس
كذلك؟
أو RAID 10، إذا كان لديهم ذلك كخيار.
إذا طلبوا شيئًا مثل،
"أنا أبحث عن التكرار باستخدام التكافؤ،"
حسنًا، في هذه الحالة،
ستبحث عن شيء مثل RAID 5.
وعادة ما تكون الإجابات على هذه
الأسئلة هي RAID 0 أو RAID 1 أو RAID 5.
لذلك، عندما نفكر في RAID، يمكن
تصنيفها على أنها مقاومة للفشل، ومتسامحة مع الأخطاء،
ومتسامحة مع الكوارث.
هذه هي فئاتنا الثلاث لـ RAIDs.
الآن، إذا كان لديك RAID مقاوم
للفشل، فسيكون ذلك مثل RAID 1 أو RAID 5،
لأنه سيحمي من فقدان بيانات المصفوفات في
حالة فشل قرص واحد بداخله.
الآن، عندما تتحدث عن أنظمة الأقراص
المتسامحة مع الأخطاء، سيكون هذا شيئًا مثل
RAID 1 أو RAID 5 مرة أخرى،
أو حتى RAID 6، لأنه حتى لو فشل مكون واحد،
أو أحد محركات الأقراص هذه، أو حتى إحدى البطاقات داخله،
فيمكن أن يستمر RAID في العمل بشكل صحيح.
الآن، تُعرف فئتنا الأخيرة بأنها متسامحة مع الكوارث، وبالتالي
إذا أطلقنا على RAID اسم متسامحة مع الكوارث، فهذا
يعني أن RAID لديه منطقتان مستقلتان تتمتعان بإمكانية
الوصول الكامل إلى البيانات في جميع الأوقات.
يعد RAID 10 مثالاً جيدًا على RAID المتسامح مع الكوارث.
ومن خلال القيام بذلك، يمكن أن أفقد أيًا من نصف المصفوفة،
وستظل إحدى وحدات RAID 1 تعمل، وهذا يعني أن النظام
سيظل يعمل، وسيجعله متسامحًا مع الكوارث،
لأنني نسخة كاملة من تلك البيانات جاهزة للاستخدام في جميع
الأوقات.
الآن، تعد وحدات RAID أمرًا رائعًا للاستخدام
عندما تحاول التأكد
من أن لديك تكرارًا جيدًا لبياناتك عبر
الإنترنت ومتاحة في جميع الأوقات، كما أنها تساعدنا
عندما نقوم بتصميم نظام عالي
التوفر.