RAID (Bağımsız Disklerin Yükseli Arrayı), başlangıçta Ucuz Disklerin Yükseli Arrayı olarak bilinir, ilk olarak Kaliforniya Üniversitesi'nden Profesör D. A. Patterson tarafından önerildi.Berkeley'de "A Case of Redundant Array of Inexpensive Disks" adlı makalesinde 1988'deO zamanlar, büyük kapasiteli diskler pahalıydı, bu yüzden RAID'in temel fikri, kapasiteyi elde etmek için çok sayıda küçük kapasiteli ve nispeten ucuz diskleri organik olarak birleştirmekti.Daha düşük maliyetle pahalı büyük kapasiteli disklere eşdeğer performans ve güvenilirlikDisklerin maliyeti ve fiyatı düşmeye devam ettikçe, "ucuz" terimi anlamsızlaştı ve RAID Danışma Kurulu (RAB), "ucuz" ı "bağımsız" ile değiştirmeye karar verdi.

RAID'in bu tasarım fikri, endüstri tarafından hızla benimsendi. RAID teknolojisi, yüksek performanslı ve yüksek güvenilir bir depolama teknolojisi olarak yaygın olarak uygulanmıştır.Yüksek performans elde etmek için aynalama ve veri eşitliği teknolojileri, güvenilirlik, hata toleransı ve ölçeklenebilirlik.RAID, farklı veri uygulamalarının ihtiyaçlarını karşılamak için farklı seviyelere ayrılabilir.Orijinal RAID seviyeleri RAID1-RAID5, D. A. Patterson ve diğerleri tarafından bir makalede tanımlanmıştır ve RAID0 ve RAID6 1988'den beri genişletilmiştir.depolama satıcıları RAID7 gibi RAID seviyelerini sürekli olarak tanıttı., RAID10/01, RAID50, RAID53 ve RAID100, ancak birleşik bir standart yoktur.ve RAID2 hariç dört seviye endüstriyel standart olarak belirlendiGerçek uygulama alanında en yaygın olarak kullanılan RAID seviyeleri RAID0, RAID1, RAID3, RAID5, RAID6 ve RAID10'dur.

Uygulama açısından, RAID esas olarak üç tipte ayrılır: yazılım RAID, donanım RAID ve hibrit RAID.Tüm işlevler işletim sistemi ve CPU tarafından tamamlanır., ve bağımsız bir RAID kontrol / işleme çipi ve I / O işleme çipi yoktur, bu nedenle verimlilik en düşüktür.Donanımlı RAID, özel bir RAID kontrol / işleme çipi ve I / O işleme çipi ile bir dizi tamponuyla donatılmıştır., ve CPU kaynaklarını işgal etmez, ancak maliyeti çok yüksektir. Hibrit RAID, bir RAID kontrol / işlemci yongasına sahiptir, ancak bir I / O işlemci yongasına sahip değildir ve tamamlanması için CPU ve sürücü programlarına ihtiyaç duyar,Performansı ve maliyeti yazılım RAID ve donanım RAID arasında..

Her bir RAID seviyesi bir uygulama yöntemi ve teknolojisini temsil eder ve yüksek ve düşük seviyeler arasında bir ayrım yoktur.Uygun RAID seviyesi ve özel uygulama yöntemi, kullanıcı veri uygulamalarının özelliklerine göre seçilmelidir., ve kullanılabilirlik, performans ve maliyet kapsamlı olarak göz önünde bulundurulmalıdır.

Temel İlkeler

RAID, yani Bağımsız Disklerin Yükseli Arayı, genellikle disk dizisi olarak kısaltılır. Kısaca, RAID, birden fazla bağımsız yüksek performanslı disk sürücüsünden oluşan bir disk alt sistemidir.Tek bir diskten daha yüksek depolama performansı ve veri redundansi teknolojisi sağlarRAID, maliyetli, yüksek veri güvenilirliği ve yüksek performanslı depolama alanı sağlayan bir çok disk yönetim teknolojisidir.Fiziksel depolama alanının bir kısmının geri kalan alanda depolanan kullanıcı verilerinin gereksiz bilgilerini kaydetmek için kullanıldığı bir disk dizisi. Bir disk veya erişim yolu başarısız olduğunda, gereksiz bilgiler kullanıcı verilerini yeniden oluşturmak için kullanılabilir.Genellikle RAID olarak da adlandırılır (i.e, RAID0).

RAID'in orijinal amacı, büyük sunucular için yüksek seviye depolama fonksiyonları ve gereksiz veri güvenliği sağlamaktı.RAID, iki veya daha fazla diskten oluşan bir depolama alanı olarak kabul edilir., ve depolama sisteminin I / O performansı, birden fazla diske aynı anda veri okuyarak ve yazarak iyileştirilir.Ve hatta yansıtma yöntemleri., bu da sistemin güvenilirliğini büyük ölçüde arttırır ve "Artısal" da buradan gelir.

JBOD (Just a Bunch of Disks) başta, koordineli kontrol sağlamak için kontrol yazılımı olmadan bir disk koleksiyonunu temsil etmek için kullanıldı.RAID'i JBOD'dan ayıran ana faktör nedir?. JBOD, RAID işlevselliğini sağlayıp sağlamadığına bakılmaksızın genellikle bir disk kabına atıfta bulunur.

RAID'in iki temel amacı veri güvenilirliğini ve I/O performansını iyileştirmektir.Tek bir disk gibi görünüyor.. Redundansi aynı verileri birden fazla diske (genellikle yansıtma) ya da hesaplanan parite verilerini dizile yazarak elde edilir,Böylece tek bir disk başarısız olduğunda veri kaybı oluşmayacak. Bazı RAID seviyeleri, aynı anda iki diskin zarar görebileceği RAID6 gibi aynı anda daha fazla diskin başarısız olmasına izin verir.Başarısız disk yeni bir diskle değiştirilebilir, ve RAID, veri tutarlılığını ve bütünlüğünü sağlamak için kalan disklerdeki verilere ve parite verilerine göre kayıp verileri otomatik olarak yeniden oluşturacaktır.Veriler dağılmış ve RAID'de birden fazla farklı diske depolanır, ve eşzamanlı veri okuma ve yazma tek bir diskten çok daha iyidir, bu nedenle daha yüksek toplu I / O bant genişliği elde edilebilir.Disk dizisi tüm disklerin toplam mevcut depolama alanını azaltacaktırÖrneğin, RAID1'in depolama alanı kullanımı sadece %50'dir ve RAID5 bir diskin depolama kapasitesini kaybeder.ve alan kullanımı (n-1) /n.

Disk dizisi, bazı disklerin (uygularmaya bağlı olarak tek veya birden fazla) hasar gördüğünde sistemin kesintisiz olarak sürekli çalışmasını sağlayabilir.Başarısız diskin verilerini yeni diske yeniden oluşturma sürecinde, sistem normal şekilde çalışmaya devam edebilir, ancak performans belli ölçüde azalır.Bazıları sıcak değişimi desteklerken, sabit disk sürücülerinin kapatılmadan değiştirilmesine izin verir. Bu üst düzey disk dizisi esas olarak güvenilirlik için yüksek gereksinimleri olan uygulama sistemlerinde kullanılır,ve sistem kapatılamaz veya kapatma süresi mümkün olduğunca kısa olmalıdırGenel olarak, RAID, veri yedeklemesini değiştiremez. Virüsler, insan yıkımı, kazara silme vb. gibi disk dışı arızalardan kaynaklanan veri kaybı için güçsüzdür.Veri kaybı işletim sistemine göre., dosya sistemi, hacim yöneticisi veya uygulama sistemi. RAID sistemi için, veriler sağlamdır ve hiçbir kayıp meydana gelmemiştir.Afet kurtarma ve diğer veri koruma önlemleri çok gereklidir., RAID'i tamamlayan ve veri kaybını önlemek için farklı seviyelerde veri güvenliğini koruyan sistemlerdir.

RAID'de üç temel kavram ve teknoloji vardır: yansıtma, veri çizimi ve veri eşitliği.ve diğer taraftan, okuma performansını artırmak için iki veya daha fazla kopyadan aynı anda veri okuyabilir.ve verilerin birden fazla diske doğru yazıldığını sağlamak için daha fazla zaman alırVeri çizimi, veri dilimlerini birden fazla farklı diske depolar ve birden fazla veri dilimleri birlikte tam bir veri kopyasını oluşturur.Yansıtmanın birden fazla kopyasından farklı olan ve genellikle performans bakımından kullanılan. Veri çizimi, daha yüksek eşzamanlı bir granulariteye sahiptir. Verilere erişilirken, aynı anda farklı disklere veri okumak ve yazmak mümkündür.Böylece çok önemli bir I/O performans iyileştirmesi elde edilir.. Veri eşitliği, veri hatasını tespit etmek ve onarmak için gereksiz verileri kullanır. Gereksiz veriler genellikle Hamming kodu ve XOR işlevi gibi algoritmalar ile hesaplanır.Parite fonksiyonunu kullanmak güvenilirliği büyük ölçüde artırabilirBununla birlikte, veri paritesinin birden fazla yerden veri okuması ve hesaplamalar ve karşılaştırmalar yapması gerekir, bu da sistem performansını etkileyecektir.Farklı seviyelerde RAID, farklı veri güvenilirliği elde etmek için yukarıdaki üç teknolojiden birini veya daha fazlasını benimser., kullanılabilirlik ve I/O performansı. hangi tür RAID (yeni seviyeler veya türler bile) tasarlanacak veya hangi RAID modunun benimsenmesi,Sistem gereksinimlerinin derinlemesine anlaşılması ve güvenilirliğin kapsamlı bir şekilde değerlendirilmesi gereklidir., performansı ve maliyetini bir uzlaşma seçimi yapmak için.

RAID'in Avantajları

• Büyük KapasiteBu, RAID'in açık bir avantajıdır. Disk kapasitesini genişletir ve birden fazla diskten oluşan RAID sisteminin büyük bir depolama alanı vardır.Böylece RAID'in depolama kapasitesi PB seviyesine ulaşabilir.Genel olarak, RAID'in mevcut kapasitesi tüm üye disklerin toplam kapasitesinden daha azdır.Farklı seviyelerde RAID algoritmaları belirli bir redundansa ihtiyaç duyar.RAID algoritması ve kapasitesi bilinirse, RAID'in mevcut kapasitesi hesaplanabilir.RAID'in kapasite kullanımı %50 ila %90 arasında..

• Yüksek Performans: RAID'in yüksek performansı veri çizme teknolojisinden yararlanır. Tek bir diskin I/O performansı, arayüz ve bant genişliği gibi bilgisayar teknolojileri tarafından sınırlıdır.ve sıklıkla sistem performansının sıkıntı kaynağıdırRAID, veri çizimi yoluyla veri I/O'larını her bir üye diske dağıtır ve böylece tek bir diskin performansından birkaç kat daha yüksek bir toplu I/O performansı elde eder.

• Güvenilir: Kullanılabilirlik ve güvenilirlik, RAID'in diğer önemli özellikleridir.Burada bir varsayım var.: tek bir disk arızası, tüm RAID'in kullanılamaz olmasına neden olur. RAID, bu varsayımı kırmak için yansıtma ve veri eşitliği gibi veri yedekleme teknolojileri kullanır.Yansıtma, en ilkel yedekleme teknolojisidir., her zaman bir veri kopyasının mevcut olmasını sağlamak için belirli bir disk sürücü grubundaki verileri başka bir disk sürücüsü grubuna tamamen kopyalar.Yansıtmanın %50'lik redundansa karşılaştırıldığında, veri paritesi çok daha küçüktür ve verileri doğrulamak ve düzeltmek için parite gereksiz bilgilerini kullanır.RAID'in yedekleme teknolojisi verilerin kullanılabilirliğini ve güvenilirliğini büyük ölçüde iyileştirir, ve birkaç diskin arızalanması durumunda verilerin kaybolmamasını ve sistemin sürekli çalışmasını etkilememesini sağlar.

• YönetilebilirlikAslında, RAID, birden fazla fiziksel disk sürücüsünü büyük kapasiteli bir mantıksal sürücüye dönüştüren bir sanallaştırma teknolojisidir.hızlı ve güvenilir büyük kapasiteli disk sürücüsü. Bu şekilde, kullanıcılar uygulama sistemi verilerini bu sanal sürücüde düzenleyebilir ve depolayabilirler. Kullanıcı uygulama perspektifinden, depolama sistemini basit ve kullanımı ve yönetimi kolay hale getirebilir.RAID, depolama yönetimi işinin büyük bir kısmını içeride tamamladığından beri, yöneticinin yalnızca tek bir sanal sürücüyi yönetmesi gerekir, bu da çok fazla yönetim işinden kurtulabilir.RAID dinamik olarak disk sürücüleri ekleyebilir veya silebilir ve otomatik olarak veri doğrulama ve veri yeniden yapılandırma yapabilir, yönetim işini büyük ölçüde kolaylaştırabilir.