هندسة محركات الأقراص غير RAID

📅 آخر تحديث: ١ أغسطس ٢٠٢٦
✍️ نُشر في: ١ أغسطس ٢٠٢٦
📷 يحتوي على 3 صور
الموسوعة الحرة

المعيار الأكثر انتشارًا لتكوين محركات أقراص صلبة متعددة هو RAID (مجموعة زائدة من الأقراص غير المكلفة/المستقلة)، والذي يأتي في عدد من التكوينات القياسية والتكوينات غير القياسية . توجد أيضًا هياكل محركات أقراص غير RAID ، ويشار إليها بالاختصارات ذات التشابه الساخر مع RAID:

  • JBOD (مشتق من " مجموعة من الأقراص فقط "): يصف محركات أقراص صلبة متعددة تعمل كمحركات أقراص صلبة مستقلة فردية.
  • SPAN أو BIG : طريقة لدمج المساحة الخالية على محركات الأقراص الصلبة المتعددة من "JBoD" لإنشاء وحدة تخزين ممتدة. يُطلق على هذا التجميع أحيانًا أيضًا اسم BIG/SPAN. SPAN أو BIG هو عمومًا وحدة تخزين ممتدة فقط، لأنه غالبًا ما يحتوي على أنواع وأحجام غير متطابقة من محركات الأقراص الصلبة. [1]
  • MAID (مشتق من " مجموعة ضخمة من محركات الأقراص الخاملة "): وهي بنية تستخدم مئات إلى آلاف محركات الأقراص الصلبة لتوفير تخزين شبه مباشر للبيانات ، وهي مصممة في المقام الأول لتطبيقات "الكتابة مرة واحدة والقراءة أحيانًا" (WORO)، حيث يتم استبدال زيادة كثافة التخزين وانخفاض التكلفة بزيادة زمن الوصول وانخفاض التكرار.

جبوود

JBOD (اختصارًا من " Just a Bunch Of Disks "/" Just a Bunch Of Drives ") هي بنية تستخدم محركات أقراص صلبة متعددة مكشوفة كأجهزة فردية. يمكن التعامل مع محركات الأقراص الصلبة بشكل مستقل أو يمكن دمجها في مجلد منطقي واحد أو أكثر باستخدام مدير مجلدات مثل LVM أو mdadm ، أو نظام ملفات يمتد عبر الجهاز مثل btrfs ؛ وعادةً ما تسمى هذه المجلدات "ممتدة" أو "خطية | SPAN | BIG". [2] [3] [4] لا يوفر المجلد الممتد أي تكرار، لذا فإن فشل محرك أقراص ثابت واحد يعادل فشل المجلد المنطقي بالكامل. [5] [6] يمكن توفير التكرار لتحسين المرونة و/أو النطاق الترددي، في البرامج، على مستوى أعلى.

التسلسل (SPAN، BIG)

رسم تخطيطي لإعداد SPAN/BIG ("JBOD").

لا يعد تجميع أو امتداد محركات الأقراص أحد مستويات RAID المرقمة، ولكنه طريقة شائعة لدمج محركات أقراص مادية متعددة في قرص منطقي واحد. ولا يوفر هذا أي تكرار للبيانات. يتم تجميع محركات الأقراص معًا فقط، من البداية إلى النهاية، بحيث تبدو وكأنها قرص كبير واحد. قد يشار إليه باسم SPAN أو BIG (بمعنى مجرد الكلمتين "span" أو "big"، وليس كاختصارات). [ بحاجة لمصدر ]

في الرسم التخطيطي المجاور، يتم تجميع البيانات من نهاية القرص 0 (الكتلة A63) إلى بداية القرص 1 (الكتلة A64)؛ ومن نهاية القرص 1 (الكتلة A91) إلى بداية القرص 2 (الكتلة A92). إذا تم استخدام RAID 0، فسيتم اقتطاع القرص 0 والقرص 2 إلى 28 كتلة، وهو حجم أصغر قرص في المصفوفة (القرص 1) لإجمالي حجم 84 كتلة. [ بحاجة لمصدر ]

ما يجعل SPAN أو BIG مختلفًا عن تكوينات RAID هو إمكانية اختيار محركات الأقراص. في حين يتطلب RAID عادةً أن تكون جميع محركات الأقراص ذات سعة متشابهة [a] ومن المفضل استخدام نفس نماذج محركات الأقراص أو نماذج مماثلة لأسباب تتعلق بالأداء، فإن وحدة التخزين الممتدة لا تتطلب مثل هذه المتطلبات. [1] [7]

التنفيذات

يستخدم الإصدار الأولي من Windows Home Server من Microsoft تقنية توسيع محرك الأقراص ، حيث يتم دمج مجموعة من محركات الأقراص المستقلة بواسطة نظام التشغيل لتشكيل مجموعة واحدة من التخزين المتاح. يتم تقديم هذا التخزين للمستخدم كمجموعة واحدة من مشاركات الشبكة. تعمل تقنية توسيع محرك الأقراص على توسيع الميزات العادية للتسلسل من خلال توفير تكرار البيانات من خلال البرنامج - يمكن وضع علامة على مجلد مشترك للتكرار، مما يشير إلى نظام التشغيل بأنه يجب الاحتفاظ بنسخة من البيانات على محركات أقراص مادية متعددة، بينما لن يرى المستخدم سوى مثيل واحد من بياناته. [8] تمت إزالة هذه الميزة من Windows Home Server في إصداره الرئيسي اللاحق. [9]

يمكن أن يمتد نظام الملفات btrfs على أجهزة متعددة بأحجام مختلفة، بما في ذلك تكوينات RAID 0/1/10، وتخزين من 1 إلى 4 نسخ زائدة من البيانات والبيانات الوصفية. [10] (يوجد أيضًا RAID 5/6 معيب، ولكن يمكن أن يؤدي إلى فقد البيانات.) [10] بالنسبة إلى RAID 1، يجب أن يكون للأجهزة أحجام تكميلية. على سبيل المثال، يمكن لنظام الملفات الذي يمتد على جهازين بسعة 500 جيجابايت وجهاز واحد بسعة 1 تيرابايت توفير RAID1 لجميع البيانات، بينما يمكن لنظام الملفات الذي يمتد على جهاز بسعة 1 تيرابايت وجهاز واحد بسعة 500 جيجابايت توفير RAID1 فقط لـ 500 جيجابايت من البيانات.

يمكن لنظام الملفات ZFS أيضًا تجميع أجهزة متعددة بأحجام مختلفة وتنفيذ RAID، على الرغم من أنه أقل مرونة، ويتطلب إنشاء أجهزة افتراضية ذات حجم ثابت على كل جهاز قبل التجميع. [11]

في بيئات المؤسسات، تُستخدم الحاويات لتوسيع مساحة تخزين البيانات على الخادم باستخدام أجهزة JBOD [12] . غالبًا ما تكون هذه طريقة ملائمة لتوسيع مساحة التخزين عند الحاجة من خلال ربط أرفف الأقراص الإضافية بشكل متسلسل. [13]

خادمة

MAID (اختصارًا من " مجموعة ضخمة من محركات الأقراص الخاملة ") عبارة عن بنية تستخدم مئات إلى آلاف محركات الأقراص الصلبة لتوفير تخزين شبه مباشر للبيانات. تم تصميم MAID لتطبيقات "الكتابة مرة واحدة والقراءة أحيانًا" (WORO). [14] [15] [16]

بالمقارنة مع تقنية RAID، فإن تقنية MAID تزيد من كثافة التخزين، وتخفض التكلفة، والطاقة الكهربائية، ومتطلبات التبريد. ومع ذلك، فإن هذه المزايا تأتي على حساب زيادة كبيرة في زمن الوصول، وانخفاض كبير في الإنتاجية ، وانخفاض التكرار. إن محركات الأقراص المصممة لدورات تشغيل/إيقاف متعددة (مثل محركات الكمبيوتر المحمول ) أكثر تكلفة بشكل كبير. [17] قد يصل زمن الوصول إلى عشرات الثواني. [18] يمكن أن تكمل تقنية MAID أو تحل محل مكتبات الأشرطة في إدارة التخزين الهرمي . [15]

للسماح بمقايضة أكثر تدريجية بين وقت الوصول وتوفير الطاقة، تتضمن بعض أجهزة MAID مثل AutoMAID من Nexsan محركات قادرة على الدوران بسرعة أقل. [19] تسمح أنظمة تخزين الأقراص واسعة النطاق القائمة على بنيات MAID بتعبئة كثيفة للمحركات وهي مصممة بحيث تدور 25% فقط من الأقراص في أي وقت. [18]

انظر أيضا

ملاحظات توضيحية

  1. ^ بخلاف ذلك، في معظم الحالات سيتم استخدام أجزاء محرك الأقراص التي تساوي حجم أصغر عضو في مجموعة RAID فقط.

مراجع

  1. ^ "شرح المجلدات الممتدة".
  2. ^ Rouse, Margaret (سبتمبر 2005). "JBOD (فقط مجموعة من الأقراص أو مجرد مجموعة من محركات الأقراص)". SearchStorage.TechTarget.com . TechTarget . تم الاسترجاع في 2013-10-31 .
  3. ^ إدارة المجلدات الممتدة
  4. ^ استخدام وحدات التخزين الموزعة
  5. ^ "LVM HOWTO، القسم 3.7. أوضاع التعيين (خطية/مخططة)". TLDP.org . تم الاسترجاع في 2013-12-31 .
  6. ^ "إعداد RAID لنظام Linux". Kernel.org . منظمة نواة Linux. 2013-10-05 . تم الاسترجاع في 2013-12-31 .
  7. ^ "متطلبات RAID".
  8. ^ "ملخص فني لموسع محرك Windows Home Server". Microsoft.com . تم الاسترجاع في 12 مارس 2009 .
  9. ^ "اسم الكود الخاص بخادم Windows Home Server "Vail"– تحديث".
  10. ^ "استخدام Btrfs مع أجهزة متعددة - btrfs Wiki". btrfs.wiki.kernel.org . تم الاسترجاع في 2021-01-19 .
  11. ^ "خمس سنوات من Btrfs | MarkMcB". markmcb.com . تم الاسترجاع في 2021-01-19 .
  12. ^ "حاويات تخزين البيانات JBOD". ServerPartDeals.com . تم الاسترجاع في 2021-04-14 .
  13. ^ "منصة تخزين هجينة Western Digital Ultrastar Data60 SE4U60 Gen3 | حاوية مركز بيانات JBOD بسعة 60 حاوية 4U60 | سعة تصل إلى 1 بيتابايت". ServerPartDeals.com . تم الاسترجاع في 2021-04-14 .
  14. ^ "MAID (مجموعة ضخمة من الأقراص الخاملة)". TechTarget.com . يناير 2009 . تم الاسترجاع في 2013-12-31 .
  15. ^ من تأليف دينيس كولاريلي؛ ديرك جرونوالد (2002-07-26). "مجموعات ضخمة من الأقراص الخاملة لأرشيفات التخزين" (PDF) . جامعة كولورادو . تم الاسترجاع في 2013-12-31 .
  16. ^ "ماذا تعني كلمة WORO؟". TheFreeDictionary.com . تم الاسترجاع في 2013-12-31 .
  17. ^ SGI (2012). "Enterprise MAID Quick Reference Guide" (PDF) . مؤرشف من الأصل (PDF) في 2014-07-14 . تم الاسترجاع في 12 يوليو 2014 .
  18. ^ ab Cook, Rick (2004-07-12). "ميزانيات النسخ الاحتياطي لديها القدرة على القيام بذلك باستخدام قرص رخيص" تم استرجاعه في 2008-07-15
  19. ^ "AutoMAID Energy Saving Technology". 2011. مؤرشف من الأصل في 2014-09-19 . تم الاسترجاع 7 أبريل 2011 .
  • دليل الكمبيوتر الشخصي – "Just A Bunch Of Disks" (JBOD)
Retrieved from "https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Non-RAID_drive_architectures&oldid=1153142271"
Original text
Rate this translation
Your feedback will be used to help improve Google Translate