اگر بین RAID 1 بهتر است یا RAID 5 مردد هستید و فقط بین این دو انتخاب می‌کنید، تعداد هارد، ظرفیت موردنیاز و نوع Workload تعیین میکند کدام گزینه مناسب‌تر است. RAID 1 با Mirroring، داده را روی دو دیسک نگه میدارد و در یک آرایه معمول دو دیسکی، ظرفیت قابل استفاده تقریباً معادل ظرفیت یک دیسک است. RAID 5 به حداقل 3 دیسک نیاز دارد و با Distributed Parity، ظرفیت قابل استفاده بیشتری ارائه می‌دهد و خرابی یک دیسک را تحمل میکند. برای Write سنگین، دیتابیس و I/O بالا نیز RAID 10 باید در کنار این دو گزینه بررسی شود.
⏲ زمان تخمینی مطالعه: 14 دقیقه
| ویژگی | RAID 5 | RAID 1 |
|---|---|---|
| روش حفاظت | Distributed Parity | Mirroring |
| حداقل تعداد هارد | 3 دیسک | 2 دیسک |
| ظرفیت قابل استفاده | تقریباً ظرفیت کل منهای ظرفیت یک دیسک | معمولاً حدود 50٪ ظرفیت خام در آرایه دو دیسکی |
| تحمل خرابی | خرابی یک دیسک | خرابی یک دیسک در آرایه معمول دو دیسکی |
| سربار نوشتن | بیشتر به دلیل محاسبه و ثبت Parity | کمتر |
| کاربرد رایج | فایل‌سرور و محیط‌های ظرفیت‌محور | سیستم‌عامل و آرایه‌های کوچک |
| Rebuild | بازسازی داده با استفاده از Parity و داده‌های موجود | بازسازی داده از روی Mirror |
| وابستگی به کنترلر | دارد | دارد |
اعداد ظرفیت در جدول برای مقایسه کلی هستند و ظرفیت واقعی به تعداد و اندازه دیسکها، ساختار Array و پیاده‌سازی Controller بستگی دارد. در RAID 5 با دیسک‌هایی هم‌اندازه، ظرفیت قابل استفاده برابر با ظرفیت کل منهای ظرفیت یک دیسک است.
فهرست موضوعات
RAID 1 بهتر است یا RAID 5؟
RAID 1 و RAID 5 هر دو می‌توانند در برابر خرابی یک دیسک از دادهها محافظت کنند، اما روش کارشان متفاوت است. RAID 1 دادهها را Mirror میکند و در یک آرایه دو دیسکی، یک نسخه کامل از اطلاعات روی دیسک دوم وجود دارد. RAID 5 به‌جای نگهداری یک کپی کامل، از Parity استفاده میکند و در نتیجه فضای بیشتری برای ذخیره داده باقی می‌ماند.
مقایسه سرعت RAID 1 و RAID 5
سرعت RAID فقط با نام RAID Level مشخص نمی‌شود. نوع دیسک، تعداد Driveها، Controller و نوع I/O روی نتیجه اثر می‌گذارند. برای مثال رفتار یک RAID 5 روی چند SSD میتواند با RAID 5 مبتنی بر HDD تفاوت زیادی داشته باشد.
با این وجود در عملیات نوشتن یک تفاوت مهم وجود دارد: RAID 5 برای حفظ Parity باید عملیات اضافی مرتبط با محاسبه و به‌روزرسانی Parity را مدیریت کند. درنتیجه Write در RAID 5 میتواند سربار بیشتری نسبت به یک Mirror ساده داشته باشد. در مستندات HPE Smart Array نیز RAID 1+0 از نظر Write Performance در سطح بالاتری از RAID 5 قرار می‌گیرد.
اگر با ساختار RAID 5 آشنایی کامل ندارید، در مقاله RAID 5 چیست؟ نحوه عملکرد Parity، ظرفیت و تحمل خرابی این سطح را بررسی کرده‌ایم.
| معیار عملکرد | RAID 1 | RAID 5 | نکته مهم |
|---|---|---|---|
| سرعت خواندن (Read) | وابسته به تعداد دیسک، نوع Workload، Controller و Cache | وابسته به تعداد دیسک، نوع Workload، Controller و Cache | نمیتوان بدون مشخص کردن Drive، کنترلر و نوع تست، یک عدد ثابت برای سرعت تعیین کرد. |
| سرعت نوشتن (Write) | داده روی دیسک‌های Mirror نوشته می‌شود. | علاوه بر داده، Parity نیز باید مدیریت و به‌روزرسانی شود. | سربار Parity در RAID 5 بهخصوص در Random Write اهمیت بیشتری دارد. |
| Random I/O | معمولاً سربار کمتری نسبت به RAID 5 در نوشتن دارد. | محاسبه و به‌روزرسانی Parity میتواند سربار بیشتری ایجاد کند. | نوع Workload و معماری کنترلر تأثیر زیادی بر نتیجه واقعی دارد. |
| IOPS | برای Workloadهای تصادفی میتواند عملکرد مناسبی داشته باشد. | در Workloadهای Random Write ممکن است به دلیل Parity سربار بیشتری داشته باشد. | برای مقایسه باید IOPS واقعی با Workload مشخص و شرایط یکسان بررسی شود. |
| تأثیر Controller و Cache | میتواند عملکرد آرایه را بهبود دهد. | Cache و الگوریتم‌های RAID Controller می‌توانند بخشی از سربار Parity را مدیریت کنند. | RAID سخت‌افزاری مجهز و RAID نرم‌افزاری را نباید بدون در نظر گرفتن شرایط تست مستقیماً مقایسه کرد. |
| Virtualization و Database | برای برخی Workloadهای I/O مناسب است. | ظرفیت قابل استفاده بیشتری ارائه می‌دهد، اما سربار Parity باید در نظر گرفته شود. | در Workloadهای I/O سنگین، RAID 10 نیز باید به‌عنوان گزینه مقایسه شود. |
مقایسه RAID 1 با RAID 5 از نظر ظرفیت
اگر ظرفیت قابل استفاده برایتان مهم است، تفاوت RAID 1 و RAID 5 بیشتر خودش را نشان می‌دهد. فرض کنید چهار هارد 1 ترابایتی در اختیار دارید. در RAID 5 حدود 3 ترابایت ظرفیت برای داده باقی می‌ماند، در حالی که در یک ساختار Mirror با همان تعداد دیسک، ظرفیت قابل استفاده کمتر خواهد بود.
به همین علت RAID 5 در آرایه‌های چنددیسکی از نظر استفاده از ظرفیت خام مزیت دارد. البته ظرفیت بیشتر به‌تنهایی دلیل کافی برای انتخاب RAID نیست و باید Write Performance ، Rebuild و Fault Tolerance را هم در نظر گرفت.
| پیکربندی | ظرفیت خام | ظرفیت قابل استفاده تقریبی |
|---|---|---|
| 2 × 1TB در RAID 1 | 2TB | 1TB |
| 3 × 1TB در RAID 5 | 3TB | 2TB |
| 4 × 1TB در RAID 5 | 4TB | 3TB |
| 6 × 1TB در RAID 5 | 6TB | 5TB |
در جدول بالا RAID 1 به شکل معمول دو دیسکی نمایش داده شده است. ظرفیت واقعی Array به ساختار RAID، Controller و نحوه پیکربندی Storage بستگی دارد. در مستندات HPE نیز ظرفیت قابل استفاده RAID 5 برای آرایه‌ای با دیسک‌های هم‌اندازه به‌صورت n-1 و RAID 1+0 به‌صورت n/2 توضیح داده می‌شود.
مقایسه RAID 1 با RAID 5 از نظر خرابی هارد
هر دو RAID در پیاده‌سازی معمول می‌توانند خرابی یک دیسک را تحمل کنند، اما بعد از خرابی رفتارشان یکسان نیست.
- در RAID 1نسخه Mirror روی دیسک سالم وجود دارد. بنابراین کنترلر میتواند از آن برای ادامه فعالیت آرایه استفاده کند.
- در RAID 5داده‌های دیسک خراب باید با استفاده از داده‌های باقی‌مانده و اطلاعات Parity بازسازی شوند.
در هر دو حالت بهتر است خرابی دیسک را به تعویق نیندازید. وقتی آرایه وارد وضعیت Degraded شده است، بخشی از افزونگی خود را از دست داده و تا زمان بازسازی کامل، شرایط آن با حالت سالم فرق دارد.
این موضوع در آرایه‌هایی که از دیسک‌های پرظرفیت استفاده میکنند اهمیت بیشتری پیدا میکند، چون بازسازی چنین دیسک‌هایی ممکن است مدت زیادی طول بکشد.
مقایسه RAID 1 با RAID 5 برای کاربردهای مختلف
انتخاب RAID باید از Workload شروع شود، نه از یک فهرست ثابت که برای همه سرورها یک نسخه واحد ارائه کند.
| نکته اصلی | گزینه‌هایی که باید بررسی شوند | کاربرد |
|---|---|---|
| افزونگی ساده با دو دیسک | RAID 1 | سیستم‌عامل سرور |
| ظرفیت و تحمل خرابی | RAID 5 یا RAID 6 | فایل‌سرور |
| اهمیت Write Performance | RAID 10 | Database با Write زیاد |
| وابسته به الگوی I/O | RAID 10، RAID 5 یا RAID 6 | Virtualization |
| RAID 5 حداقل سه دیسک می‌خواهد | RAID 1 | آرایه دو دیسکی |
این جدول «نسخه آماده» برای همه سرورها نیست. مثلا دو فایل سرور می‌توانند ظرفیت مشابهی داشته باشند، اما یکی عمدتا فایل‌های بزرگ Sequential را جابه‌جا کند و دیگری تعداد زیادی فایل کوچک را با درخواست‌های همزمان در اختیار کاربران قرار دهد. در این دو حالت، فقط ظرفیت قابل استفاده معیار کافی برای انتخاب RAID نیست.
مقایسه Rebuild در RAID 1 و RAID 5
Rebuild به فرآیند بازسازی اطلاعات آرایه بعد از خرابی و جایگزینی Drive یا استفاده از Spare گفته می‌شود. در RAID 1کنترلر باید اطلاعات موجود روی Mirror سالم را روی دیسک جایگزین بازسازی کند. اما در RAID 5بازسازی پیچیده‌تر است، چون کنترلر باید اطلاعات مربوط به دیسک از دست‌رفته را با استفاده از دادهها و Parity موجود محاسبه و بازسازی کند.
در کنترلرهای HPE Smart Array، قابلیت‌هایی مانند Rapid Rebuild، مدیریت Spare و تنظیم اولویت Rebuild در مدل‌های پشتیبانی‌شده وجود دارد. بنابراین نمیتوان رفتار همه سرورهای HP را بدون دانستن مدل Controller یکسان در نظر گرفت.
نحوه شروع Rebuild به وضعیت آرایه، کنترلر، نوع Spare و تنظیمات سیستم بستگی دارد. اگر یک دیسک خراب شود و دیسک جایگزین مناسب یا Online Spare در اختیار باشد، کنترلر میتواند فرآیند بازسازی را طبق قابلیت‌های همان پلتفرم شروع کند.
نمیتوان گفت «بعد از تعویض هر هارد، RAID حتما خودش Rebuild می‌شود». شروع Rebuild به مدل Controller، وضعیت Array و وجود Spare یا Drive Replacement مناسب بستگی دارد، برای جزئیات بیشتر،مقاله آیا بعد از تعویض هارد RAID خودش Rebuild می‌شود؟ را ببینید.
چرا زمان Rebuild ثابت نیست؟
نمیتوان گفت Rebuild یک RAID 5 همیشه مثلا چند ساعت طول می‌کشد. ظرفیت Drive، نوع HDD یا SSD، تعداد دیسک‌های Array، میزان I/O همزمان و تنظیمات Rebuild Priority روی زمان بازسازی اثر دارند.
به همین دلیل Rebuild یک Array با چند HDD پرظرفیت میتواند با یک Array مبتنی بر SSD تفاوت زیادی داشته باشد. اگر میخواهید بدانید بعد از تعویض هارد Rebuild در چه شرایطی به‌صورت خودکار شروع می‌شود، باید مدل Controller و وضعیت Array را بررسی کنید.
RAID 1 یا RAID 5؛ برای سرور HP کدام مناسب‌تر است؟
برای انتخاب RAID در سرور HP نمیتوان فقط نام سرور را ملاک قرار داد.
مثلا اینکه سرور شما HP ProLiant DL380 است به‌تنهایی مشخص نمی‌کند RAID 1 یا RAID 5 برای آن مناسب است. ابتدا باید مدل دقیق Controller را مشخص کنید.
مواردی که باید بررسی شوند عبارت‌اند از:
- مدل دقیق سرور
- مدل HPE Smart Array Controller
- تعداد و ظرفیت Driveها
- HDD یا SSD بودن Driveها
- SAS یا SATA بودن رابط
- نوع Workload و میزان Read/Write
- Fault Tolerance موردنیاز
- امکان استفاده از Spare و برنامه Backup
برای مثال یکی از کنترلرهای HPE Smart Array مانند P408i-a SR از RAIDهای 0، 1، 5، 6، 10، 50 و 60 پشتیبانی میکند؛ اما این موضوع را نمیتوان به تمام کنترلرهای HPE تعمیم داد.
هنگام انتخاب RAID برای سرور HP به چه نکاتی توجه کنیم؟
قبل از ساخت Array، ابتدا مدل دقیق سرور و HPE Smart Array Controller را مشخص کنید. تعداد Drive Bayها، تعداد و ظرفیت هاردها و نوع Drive نیز روی انتخاب RAID اثر می‌گذارند.
بعد باید Workload را مشخص کنید. سروری که بیشتر فایل‌های بزرگ را جابه‌جا میکند شرایط متفاوتی با Database یا محیط Virtualization دارد. میزان Read و Write، IOPS موردنیاز و حساسیت سیستم به خرابی Drive را هم در نظر بگیرید.
در نهایت Rebuildامکان استفاده از Spare، برنامه Backup و احتمال افزایش تعداد Driveها در آینده را بررسی کنید. این موارد کمک میکنند RAID را بر اساس شرایط واقعی سرور انتخاب کنید، نه فقط بر اساس ظرفیت قابل استفاده.
برای آشنایی با ساختار RAIDها، تفاوت آن‌ها و نحوه انتخاب RAID در سرور، آموزش جامع RAID در سرورهای HP را مطالعه کنید.
جمع‌بندی
اگر دو هارد دارید و هدف اصلی شما ایجاد یک Mirror ساده برای محافظت در برابر خرابی یک Drive است، RAID 1 انتخاب مستقیمی است. در آرایه‌های چنددیسکی، RAID 5 ظرفیت قابل استفاده بیشتری در اختیار میگذارد و میتواند خرابی یک دیسک را تحمل کند.
تفاوت این دو فقط به ظرفیت محدود نمی‌شود. RAID 5 در عملیات Write سربار Parity دارد و بعد از خرابی Drive نیز باید اطلاعات از دست رفته بازسازی شود. در Workloadهای سنگین، RAID 10 میتواند گزینه دیگری برای بررسی باشد و اگر تحمل خرابی دو دیسک اهمیت دارد RAID 6 نیز مطرح می‌شود.
برای سرور HP قبل از تصمیم‌گیری مدل Smart Array Controller ، تعداد و نوع Driveها، ظرفیت موردنیاز و Workload را بررسی کنید. RAID هم در هیچ‌کدام از این حالت‌ها جای Backup را نمی‌گیرد.
اگر برای انتخاب سرور و پیکربندی RAID مناسب نیاز به بررسی تعداد هارد، نوع ذخیره‌سازی و کنترلر دارید، می‌توانید مدل‌های مناسب را در صفحه خرید سرور HP بررسی کنید.
سوالات متداول درباره RAID 1 و RAID 5
RAID 1 بهتر است یا RAID 5؟
اگر دو هارد دارید و افزونگی ساده میخواهید، RAID 1 گزینه مستقیمی است. اگر حداقل سه هارد دارید و ظرفیت قابل استفاده برایتان اهمیت بیشتری دارد، RAID 5 را بررسی کنید. نوع Workload و Controller نیز در انتخاب نهایی مؤثر هستند.
RAID 1 چه تفاوتی با RAID 5 دارد؟
RAID 1 از Mirroring استفاده میکند و یک نسخه از دادهها را روی دیسک دیگر نگه میدارد. RAID 5 از Distributed Parity استفاده میکند و با حداقل سه دیسک، بخش بیشتری از ظرفیت خام را برای ذخیره داده در اختیار میگذارد.
RAID 5 چند هارد لازم دارد؟
RAID 5 حداقل به 3 هارد نیاز دارد. با افزایش تعداد Driveها، ظرفیت قابل استفاده نیز افزایش پیدا میکند؛ با این حال، طراحی Array و قابلیت‌های Controller باید قبل از پیکربندی بررسی شود.
آیا RAID 5 با خراب شدن یک هارد از کار می‌افتد؟
در حالت معمول خیر. RAID 5 برای تحمل خرابی یک دیسک طراحی شده است، اما پس از خرابی Drive، Array وارد وضعیت Degraded می‌شود و باید تعویض دیسک و فرآیند Rebuild را پیگیری کرد.
آیا RAID 1 سرعت بیشتری از RAID 5 دارد؟
نمیتوان برای همه سرورها یک پاسخ ثابت داد. نوع Drive، Controller و Workload روی عملکرد تأثیر دارند. با این حال، RAID 5 در عملیات Write به دلیل مدیریت Parity میتواند سربار بیشتری ایجاد کند، بهخصوص در برخی Workloadهای Random Write.
RAID 1 بهتر است یا RAID 10؟
RAID 1 و RAID 10 هر دو از Mirroring استفاده میکنند، اما RAID 10 علاوه بر Mirror از Striping نیز استفاده میکند. در یک آرایه دو دیسکی، RAID 1 ساختار مستقیمتری برای Mirror کردن داده است؛ با افزایش تعداد دیسکها و اهمیت Performance، RAID 10 نیز باید در مقایسه بررسی شود.
RAID 5 بهتر است یا RAID 6؟
تفاوت کلیدی RAID 5 و RAID 6 در میزان تحمل خرابی است. RAID 5 در ساختار معمول خرابی یک دیسک را تحمل میکند، در حالی که RAID 6 با دو مجموعه Parity برای تحمل خرابی دو دیسک طراحی شده است. در مقابل، RAID 6 ظرفیت بیشتری را برای Parity مصرف میکند. تعداد و ظرفیت Driveها و سطح Fault Tolerance موردنیاز در انتخاب بین این دو اهمیت دارد.
آیا RAID جایگزین Backup است؟
خیر. RAID برای افزایش Availability و تحمل خرابی Drive استفاده می‌شود، اما Backup برای بازیابی اطلاعات در برابر حذف اشتباه، خرابی منطقی، باج‌افزار و سایر سناریوهای از دست رفتن داده ضروری است.
