Product Design, Manufacturing & Innovation Resources
بيت » تخزين بيانات RAID

تخزين بيانات RAID

1988-06-01
  • David Patterson
  • Garth A. Gibson
  • Randy Katz
أنظمة تخزين RAID في مركز بيانات حديث لتطبيقات المؤسسات.

(صورة تم إنشاؤها للتوضيح فقط)

RAID (اختصار RAID (مصفوفة الأقراص المستقلة المتكررة) هي تقنية افتراضية لتخزين البيانات تجمع عدة أقراص فعلية في وحدة منطقية واحدة أو أكثر لتحقيق تكرار البيانات، أو تحسين الأداء، أو كليهما. توفر مستويات RAID المختلفة توازنات متفاوتة بين الموثوقية والتوافر والأداء والسعة. على سبيل المثال، يقوم RAID 1 بنسخ البيانات على قرصين، بينما يقوم RAID 5 بتوزيع البيانات وبيانات التكافؤ على ثلاثة أقراص على الأقل.

تم تعريف تقنية RAID رسميًا في ورقة بحثية نُشرت عام 1988 من قِبل باترسون، وجيبسون، وكاتز في جامعة كاليفورنيا، بيركلي. يشير الاختصار الأصلي إلى "مصفوفة الأقراص المتكررة غير المكلفة"، مقترحًا أن مصفوفة من محركات أقراص الكمبيوتر الشخصي الرخيصة يمكن أن تتفوق في الأداء وتكون أكثر موثوقية من قرص واحد باهظ الثمن يُستخدم في الحواسيب المركزية (قرص واحد كبير باهظ الثمن أو SLED). وتتلخص الفكرة الأساسية في التعامل مع عدة أقراص كوحدة تخزين منطقية واحدة، وتوزيع البيانات أو نسخها عبرها وفق أنماط محددة تُسمى مستويات RAID.

The most common levels include:

  • RAID 0 (التوزيع): تُقسّم البيانات إلى كتل وتُكتب على أقراص متعددة. يوفر هذا النظام أداءً عاليًا ولكنه يفتقر إلى خاصية النسخ الاحتياطي. يؤدي تعطل أي قرص واحد إلى فقدان جميع البيانات في المصفوفة.
  • RAID 1 (النسخ المتطابق): تُكتب نسخة طبق الأصل (أو مرآة) من البيانات على قرصين أو أكثر. يوفر هذا تكرارًا ممتازًا، حيث يمكن للمصفوفة العمل طالما أن قرصًا واحدًا على الأقل يعمل. ينخفض ​​أداء الكتابة قليلاً، وتنخفض سعة التخزين إلى النصف.
  • RAID 5 (التوزيع مع التكافؤ الموزع): يتم توزيع البيانات ومعلومات التكافؤ على ثلاثة أقراص أو أكثر. التكافؤ قيمة محسوبة تُستخدم لاستعادة البيانات من قرص تالف. في حال تعطل أحد الأقراص، يستطيع النظام استعادة البيانات المفقودة باستخدام معلومات التكافؤ من الأقراص المتبقية. يوفر هذا النظام توازنًا جيدًا بين الأداء وكفاءة التخزين والتكرار.
  • RAID 6 (التوزيع مع التكافؤ الموزع المزدوج): يشبه RAID 5، ولكنه يستخدم كتلتين مستقلتين للتكافؤ، مما يسمح له بتحمل فشل ما يصل إلى قرصين في وقت واحد.

يمكن تطبيق تقنية RAID إما برمجياً (عبر نظام التشغيل) أو عتادياً (عبر بطاقة تحكم مخصصة). تعمل وحدات تحكم RAID العتادية على تخفيف عبء المعالجة، وغالباً ما تتضمن ذاكرة تخزين مؤقتة مدعومة ببطارية لحماية البيانات أثناء انقطاع التيار الكهربائي، مما يوفر عموماً أداءً وموثوقية أفضل. وقد شكل هذا المفهوم أساساً لتخزين البيانات الحديث، مما أتاح إنشاء أنظمة تخزين كبيرة وسريعة وموثوقة تدعم كل شيء بدءاً من أجهزة NAS الشخصية وصولاً إلى مراكز بيانات المؤسسات الضخمة.

UNESCO Nomenclature: 1203
- علوم الحاسب الآلي

يكتب

النظام التجريدي

الاضطراب

ثوري

الاستخدام

الاستخدام الواسع النطاق

السلائف

  • الأعمال المبكرة حول نسخ الأقراص وازدواجها في أنظمة الحواسيب المركزية (مثل الحواسيب المزدوجة)
  • مفاهيم رموز تصحيح الأخطاء (المستخدمة لحساب التكافؤ)
  • مبادئ معمارية الحاسوب العامة للإدخال/الإخراج والتخزين
  • زيادة توافر محركات الأقراص الصلبة وانخفاض تكلفتها

التطبيقات

  • أنظمة تخزين وخوادم المؤسسات
  • أجهزة التخزين المتصلة بالشبكة (NAS)
  • محطات عمل حاسوبية شخصية للمحترفين
  • خوادم قواعد البيانات
  • خوادم تحرير الفيديو والبث المباشر

براءات الاختراع:

  • US4761785
  • US4870643

أفكار ابتكارات محتملة

بسبب عمليات جمع البيانات من خلال برامج الروبوت، والتي تتجاوز حاليًا 40 ألفًا يوميًا، فإن هذا المحتوى مخصص لأعضاء المجتمع فقط.
> تسجيل الدخول < أو > سجل < (مجاني 100٪) للوصول إلى هذا، وكذلك جميع المحتويات والأدوات الأخرى المقيدة.

يتعلق بـ: RAID، تخزين البيانات، التكرار، مصفوفة الأقراص، التوزيع، النسخ المتطابق، التكافؤ، تحمل الأعطال، حماية البيانات، محاكاة التخزين.

السياق التاريخي

تخزين بيانات RAID

1980
1980
1982-07-01
1988-06-01
1990
1993
1997-04-23
1980
1980
1980
1986-01-01
1990
1990
1993
1998

(إذا كان التاريخ غير معروف أو غير ذي صلة، على سبيل المثال "ميكانيكا الموائع"، يتم توفير تقدير تقريبي لظهوره الملحوظ)

الاختراع والابتكار والمبادئ التقنية ذات الصلة

الصور بالحجم الكامل والتنزيلات متاحة فقط 100% مجاناً للأعضاء المسجلين.