در عصر دیجیتال که تمامی کسب‌وکارها و سازمان‌ها به اطلاعات وابسته‌اند، اطمینان از امنیت و پایداری داده‌ها به یکی از مهم‌ترین نیازهای شبکه و سرور تبدیل شده است. اطلاعات ارزشمند سازمان‌ها و کسب‌وکارها در برابر تهدیدات مختلفی مانند خرابی سخت‌افزاری، حملات سایبری و حتی خطاهای انسانی قرار دارند. از این رو، روش‌های مؤثری جهت حفاظت و پایداری داده‌ها ضروری هستند که خدمات شبکه و سرور نقش حیاتی در اجرای این راهکارها دارند.

یکی از تکنیک‌های مهم در این زمینه، استفاده از فناوری RAID (Redundant Array of Independent Disks) است که با ایجاد افزونگی در داده‌ها و توزیع اطلاعات بین دیسک‌های متعدد، میزان خطاهای احتمالی را کاهش داده و عملکرد سیستم را بهبود می‌بخشد. به کمک RAID، سازمان‌ها می‌توانند مطمئن باشند که اطلاعات حساس و مهم‌شان حتی در صورت بروز خرابی‌های سخت‌افزاری همچنان در دسترس خواهد بود و خطر از دست دادن داده‌ها به حداقل می‌رسد.

در این راستا، شرکت کامکو با بهره‌گیری از تیم متخصص و ابزارهای پیشرفتهT با ارائه خدمات نصب، پیکربندی و مدیریت RAID در سرورها، به کسب‌وکارها کمک می‌کند تا بهترین نوع RAID متناسب با نیازهای خود را انتخاب و پیاده‌سازی کنند و به این ترتیب، امنیت و پایداری اطلاعات خود را به حداکثر برسانند.

 

نحوه تنظیم و مدیریت RAID در سرورها برای افزایش امنیت و پایداری اطلاعات

 

RAID چیست؟ و انوع RAID

 

RAID که مخفف Redundant Array of Independent Disks یا “آرایه افزونگی دیسک‌های مستقل” است، یک فناوری ذخیره‌سازی داده‌هاست که به سازمان‌ها اجازه می‌دهد اطلاعات را روی چندین دیسک سخت ذخیره کرده و توزیع کنند. RAID با ترکیب دیسک‌ها و توزیع داده‌ها بین آن‌ها، افزونگی و محافظت از داده‌ها را فراهم می‌کند. به این ترتیب، در صورت خرابی یک دیسک، اطلاعات همچنان قابل دسترسی خواهد بود، که این امر باعث افزایش پایداری و امنیت اطلاعات در محیط‌های شبکه و سرور می‌شود.

درواقع، RAID به روش‌های مختلفی داده‌ها را روی دیسک‌ها توزیع می‌کند که هر یک از این روش‌ها به عنوان سطح RAID شناخته می‌شوند. هر سطح، مزایا و معایب خاص خود را دارد و می‌تواند برای اهداف خاصی از جمله افزایش سرعت، امنیت بیشتر یا هر دو استفاده شود.

 

انواع RAID

 

انواع مختلف RAID به چندین سطح تقسیم می‌شوند که مهم‌ترین آن‌ها عبارتند از:

 

1. RAID 0 (Striping)

در RAID 0، داده‌ها به بلوک‌های کوچک تقسیم شده و به صورت متوالی روی دیسک‌های مختلف ذخیره می‌شوند. این نوع RAID باعث افزایش سرعت خواندن و نوشتن می‌شود؛ چرا که چندین دیسک به طور همزمان در خواندن یا نوشتن داده‌ها مشارکت می‌کنند. اما RAID 0 هیچ گونه افزونگی یا پشتیبانی از داده‌ها فراهم نمی‌کند، بنابراین در صورت خرابی یک دیسک، تمام داده‌ها از دست می‌رود.

2. RAID 1 (Mirroring)

در این نوع RAID، داده‌ها به صورت کپی روی دو یا چند دیسک ذخیره می‌شوند، یعنی هر اطلاعاتی که روی یک دیسک نوشته می‌شود، به صورت یکسان روی دیسک دیگر نیز نوشته می‌شود. RAID 1 افزونگی بالایی دارد؛ به طوری که در صورت خرابی یکی از دیسک‌ها، داده‌ها همچنان از طریق دیسک دیگر قابل دسترسی خواهند بود. این روش مناسب برای برنامه‌هایی است که به امنیت اطلاعات اهمیت زیادی می‌دهند.

3. RAID 5 (Striping with Parity)

RAID 5 یکی از رایج‌ترین انواع RAID است که افزونگی و کارایی را به طور همزمان فراهم می‌کند. در این روش، داده‌ها به بلوک‌های کوچکتر تقسیم شده و به همراه یک بلوک اطلاعات پاریتی (اطلاعات اضافه‌ای که به بازسازی داده‌ها کمک می‌کند) در دیسک‌ها ذخیره می‌شوند. این نوع RAID به حداقل ۳ دیسک نیاز دارد و با ترکیب سرعت و افزونگی، انتخاب خوبی برای اکثر سرورها و سازمان‌ها است. در صورت خرابی یک دیسک، داده‌ها می‌توانند با استفاده از بلوک‌های پاریتی بازسازی شوند.

4. RAID 6 (Double Parity)

RAID 6 شباهت زیادی به RAID 5 دارد، با این تفاوت که به جای یک بلوک پاریتی، دو بلوک پاریتی ذخیره می‌شود. این روش امکان از دست رفتن دو دیسک را به طور همزمان بدون از بین رفتن داده‌ها فراهم می‌کند. RAID 6 برای محیط‌هایی مناسب است که اهمیت بالایی به امنیت و پایداری اطلاعات می‌دهند و حاضرند برای این امر، کمی از سرعت عملکرد صرف نظر کنند.

5. RAID 10 (1+0 – Combination of Mirroring and Striping)

RAID 10 ترکیبی از RAID 1 و RAID 0 است. در این نوع RAID، داده‌ها ابتدا به صورت mirrored (آینه‌ای) و سپس به صورت striped (نواری) ذخیره می‌شوند. این ترکیب، هم افزونگی داده‌ها را افزایش می‌دهد و هم سرعت خواندن و نوشتن را بالا می‌برد. RAID 10 معمولاً به حداقل چهار دیسک نیاز دارد و برای برنامه‌هایی که نیازمند سرعت بالا و امنیت همزمان هستند، بسیار مناسب است.

6. RAID 50 (RAID 5+0) و RAID 60 (RAID 6+0)

این نوع RAID ترکیبی از RAID 5 یا RAID 6 و RAID 0 است. در این حالت، چندین گروه RAID 5 یا RAID 6 به صورت نواری در کنار هم قرار می‌گیرند. RAID 50 و RAID 60 برای محیط‌های بزرگ و سیستم‌های حساس توصیه می‌شوند، چرا که سرعت و پایداری بسیار بالایی را فراهم می‌کنند.

چک‌لیست انتخاب نوع مناسب RAID برای سرورها و محیط‌های ذخیره‌سازی

 

چرا RAID در سرورها اهمیت دارد؟

 

RAID در سرورها از اهمیت ویژه‌ای برخوردار است، زیرا به طور همزمان باعث افزایش کارایی، امنیت و پایداری سیستم می‌شود. با پیاده‌سازی RAID، داده‌ها به صورت افزونگی بین چندین دیسک توزیع می‌شوند، به طوری که اگر یک دیسک دچار خرابی شود، سیستم همچنان می‌تواند به اطلاعات دسترسی داشته باشد و از بروز خرابی کامل جلوگیری می‌کند. این ویژگی افزونگی نه تنها از اطلاعات در برابر خرابی‌های ناگهانی محافظت می‌کند، بلکه به سرورها امکان می‌دهد با سرعت بیشتری به داده‌ها دسترسی پیدا کنند، زیرا چندین دیسک به صورت همزمان به خواندن یا نوشتن داده‌ها می‌پردازند. همچنین، RAID قابلیت ترکیب دیسک‌های با ظرفیت‌های مختلف را در یک آرایه واحد فراهم می‌آورد و این امر باعث می‌شود سازمان‌ها با هزینه کمتر، ظرفیت ذخیره‌سازی و امنیت بیشتری داشته باشند. این فناوری، در محیط‌های حساس مانند مراکز داده و بانک‌های اطلاعاتی، راهکاری ضروری برای مدیریت ریسک‌های مربوط به خرابی‌های سخت‌افزاری محسوب می‌شود

 

RAID سخت‌افزاری و نرم‌افزاری

 

RAID به دو شکل اصلی سخت‌افزاری و نرم‌افزاری پیاده‌سازی می‌شود که هرکدام ویژگی‌ها، مزایا و محدودیت‌های خاص خود را دارند. درک تفاوت‌ها و مزایای هر یک از این روش‌ها به سازمان‌ها و مدیران شبکه کمک می‌کند تا با انتخاب مناسب، بهینه‌ترین راه‌حل را برای سرورهای خود برگزینند.

 

RAID سخت‌افزاری

 

در RAID سخت‌افزاری، یک کنترلر RAID اختصاصی که به صورت یک کارت سخت‌افزاری به مادربرد متصل می‌شود، مدیریت عملیات RAID را به عهده دارد. این کنترلر، وظیفه پردازش داده‌ها، مدیریت افزونگی و توزیع داده‌ها بین دیسک‌ها را به صورت مستقیم انجام می‌دهد و این باعث می‌شود تا بار پردازشی از روی CPU سرور کاهش یافته و سیستم عملکرد بهتری داشته باشد.

 

مزایای RAID سخت‌افزاری:

• عملکرد بهتر و کاهش بار CPU: کنترلر RAID پردازش را به صورت مستقل انجام می‌دهد که باعث بهبود کارایی سرور می‌شود.
• پایداری بالا: RAID سخت‌افزاری معمولاً در محیط‌های حساس و پر‌کاربرد انتخاب می‌شود؛ چرا که این کنترلرها امکانات اضافی مانند کش‌های حافظه و باطری پشتیبان را برای حفظ داده‌ها در صورت قطع برق ارائه می‌دهند.
• انعطاف‌پذیری و گزینه‌های افزونگی متنوع: کنترلرهای سخت‌افزاری معمولاً از سطوح RAID بیشتری مانند RAID 5، RAID 6 و RAID 10 پشتیبانی می‌کنند.

معایب RAID سخت‌افزاری:

• هزینه بالا: خرید و نصب کنترلرهای سخت‌افزاری RAID معمولاً هزینه‌بر است.
• نیاز به سخت‌افزار خاص: این روش نیازمند خرید و نصب یک کنترلر RAID است و در صورت خرابی این کنترلر، دسترسی به داده‌ها دشوار می‌شود.

 

RAID نرم‌افزاری

 

RAID نرم‌افزاری به جای استفاده از سخت‌افزار اختصاصی، با استفاده از سیستم‌عامل و نرم‌افزارهای مدیریتی پیاده‌سازی می‌شود. در این روش، عملیات RAID توسط CPU سرور انجام می‌گیرد و نیازی به کنترلر سخت‌افزاری نیست. RAID نرم‌افزاری به‌خصوص برای سرورهای کوچک و سیستم‌هایی که بار کاری کمی دارند، گزینه‌ای مناسب و مقرون‌به‌صرفه محسوب می‌شود.

مزایای RAID نرم‌افزاری:

• هزینه کمتر: این روش نیاز به سخت‌افزار خاصی ندارد و تنها با استفاده از سیستم‌عامل قابل پیاده‌سازی است.
• انعطاف‌پذیری: بسیاری از سیستم‌عامل‌ها مانند لینوکس (با ابزار mdadm) و ویندوز قابلیت پشتیبانی از RAID نرم‌افزاری را دارند و امکان مدیریت آسان آن وجود دارد.

معایب RAID نرم‌افزاری:

• بار پردازشی بیشتر بر CPU: در RAID نرم‌افزاری، CPU وظیفه پردازش داده‌ها را به عهده دارد که می‌تواند منجر به کاهش سرعت سیستم در زمان‌های اوج بار شود.
• پایداری کمتر: RAID نرم‌افزاری به‌اندازه RAID سخت‌افزاری پایدار نیست و در محیط‌های حساس یا پردازشی سنگین ممکن است عملکرد قابل‌اطمینانی نداشته باشد.

چگونه نوع مناسب RAID را انتخاب کنیم؟

 

انتخاب نوع مناسب RAID بستگی به نیازهای کسب‌وکار، میزان اهمیت امنیت اطلاعات، سرعت مورد نیاز و بودجه دارد. در اینجا چند راهنمایی ساده برای انتخاب بهترین نوع RAID ارائه می‌شود:

1. اگر سرعت برایتان مهم است و امنیت اطلاعات در اولویت نیست، RAID 0 گزینه مناسبی است. در این حالت داده‌ها به صورت نواری روی دیسک‌ها توزیع می‌شوند که سرعت خواندن و نوشتن را افزایش می‌دهد، اما هیچ افزونگی یا امنیت داده وجود ندارد. اگر یک دیسک خراب شود، تمام داده‌ها از دست خواهد رفت.
2. اگر امنیت اطلاعات و حفظ داده‌ها مهم است، RAID 1 انتخاب بهتری خواهد بود. در این نوع، داده‌ها به صورت کامل روی دو دیسک کپی می‌شوند، به طوری که اگر یکی از دیسک‌ها خراب شود، نسخه دیگری همچنان در دسترس است. RAID 1 برای سیستم‌هایی که به امنیت بالا و دسترسی پیوسته به داده‌ها نیاز دارند، مناسب است.
3. اگر به ترکیبی از سرعت و امنیت نیاز دارید، RAID 5 را انتخاب کنید. در این حالت، داده‌ها به صورت نواری روی دیسک‌ها توزیع می‌شوند و یک بلوک اطلاعات اضافی (پاریتی) نیز ذخیره می‌شود که امکان بازیابی داده‌ها را در صورت خرابی یک دیسک فراهم می‌کند. RAID 5 برای سرورهای کاری و سازمان‌ها که به توازن خوبی بین امنیت و کارایی نیاز دارند مناسب است.
4. اگر امنیت بسیار بالایی برای داده‌ها و پایداری سیستم نیاز دارید، RAID 6 یا RAID 10 را در نظر بگیرید. RAID 6 امکان خرابی دو دیسک همزمان را فراهم می‌کند، در حالی که RAID 10 که ترکیبی از RAID 1 و RAID 0 است، هم سرعت بالا و هم امنیت عالی را فراهم می‌آورد. این نوع‌ها برای بانک‌های اطلاعاتی و مراکز داده حیاتی ایده‌آل هستند.

نصب و پیکربندی RAID نرم‌افزاری

 

نصب و پیکربندی RAID نرم‌افزاری به سیستم‌عامل و ابزارهای مدیریتی بستگی دارد و عموماً نیازی به سخت‌افزار اضافی ندارد. در این روش، سیستم‌عامل مستقیماً عملیات RAID را بر روی دیسک‌ها انجام می‌دهد. در ادامه، مراحل نصب RAID نرم‌افزاری را در دو سیستم‌عامل لینوکس و ویندوز بررسی می‌کنیم.

 

۱. نصب و پیکربندی RAID نرم‌افزاری در لینوکس

 

در سیستم‌عامل لینوکس، ابزار mdadm برای پیکربندی و مدیریت RAID استفاده می‌شود. مراحل زیر را برای نصب و راه‌اندازی RAID نرم‌افزاری دنبال کنید:

1. نصب ابزار mdadm
   اگر ابزار mdadm از قبل نصب نیست، با استفاده از دستور زیر آن را نصب کنید:bashCopy codesudo apt install mdadm
2. ایجاد آرایه RAID
   برای ایجاد آرایه RAID، از دستور زیر استفاده کنید. برای مثال، برای ایجاد یک RAID 1 با دو دیسک /dev/sdb و /dev/sdc:bashCopy codesudo mdadm --create --verbose /dev/md0 --level=1 --raid-devices=2 /dev/sdb /dev/sdc در این دستور:
   • /dev/md0 نام آرایه RAID است.
   • --level=1 نوع RAID (در اینجا RAID 1) را مشخص می‌کند.
   • --raid-devices=2 تعداد دیسک‌ها در آرایه را تعیین می‌کند.
3. فرمت کردن آرایه RAID
   پس از ایجاد آرایه، برای استفاده از آن باید آن را فرمت کنید. به عنوان مثال، برای فرمت آرایه به فایل سیستم ext4:bashCopy codesudo mkfs.ext4 /dev/md0
4. اضافه کردن آرایه به فایل fstab
   برای اینکه آرایه RAID به صورت خودکار هنگام بوت شدن سیستم بارگذاری شود، آن را به فایل fstab اضافه کنید:bashCopy codesudo blkid /dev/md0 سپس با استفاده از UUID خروجی، خط زیر را به فایل /etc/fstab اضافه کنید:bashCopy codeUUID=[Your UUID] /mnt/raid ext4 defaults 0 0
5. مانیتورینگ RAID
   پس از نصب، می‌توانید با دستور زیر وضعیت آرایه RAID را بررسی کنید:bashCopy codesudo mdadm --detail /dev/md0

 

۲. نصب و پیکربندی RAID نرم‌افزاری در ویندوز

 

در ویندوز، از ابزار Disk Management برای پیکربندی RAID نرم‌افزاری استفاده می‌شود. مراحل زیر را دنبال کنید:

1. باز کردن Disk Management
   در منوی Start عبارت Disk Management را جستجو کرده و برنامه را باز کنید.
2. انتخاب دیسک‌ها
   دیسک‌های خالی که می‌خواهید در RAID استفاده شوند را انتخاب کرده و بر روی آن‌ها کلیک راست کنید. سپس گزینه New Mirrored Volume (برای RAID 1) یا New Striped Volume (برای RAID 0) را انتخاب کنید.
3. تنظیمات حجم RAID
   بعد از انتخاب نوع RAID، حجم و فرمت فایل را انتخاب کنید و برای ادامه Next را بزنید.
4. اتمام نصب
   پس از اتمام مراحل، ویندوز حجم RAID را ایجاد می‌کند و اکنون می‌توانید از آن به عنوان یک درایو معمولی استفاده کنید.

نصب و پیکربندی RAID سخت‌افزاری

 

نصب و پیکربندی RAID سخت‌افزاری با استفاده از یک کنترلر RAID انجام می‌شود که به طور مستقل عملیات RAID را مدیریت می‌کند. این کنترلر به طور مستقیم روی مادربرد سرور نصب شده یا به عنوان یک کارت توسعه جداگانه استفاده می‌شود. در RAID سخت‌افزاری، نیازی به نرم‌افزارهای سیستم‌عامل برای مدیریت RAID نیست، زیرا کنترلر وظیفه پردازش را بر عهده دارد و سیستم‌عامل فقط آرایه RAID ایجاد شده را به عنوان یک دیسک مجزا می‌بیند.

مراحل نصب و پیکربندی RAID سخت‌افزاری

1. راه‌اندازی و اتصال دیسک‌ها
   • ابتدا دیسک‌های سخت را به کنترلر RAID متصل کنید. دیسک‌ها باید به تعداد و ظرفیتی باشند که با سطح RAID مورد نظر شما مطابقت داشته باشند (مثلاً برای RAID 5 حداقل سه دیسک لازم است).
   • مطمئن شوید که کنترلر RAID به درستی روی مادربرد نصب شده است (اگر به عنوان یک کارت توسعه استفاده می‌شود) و تمام کابل‌ها به درستی متصل هستند.
2. ورود به تنظیمات BIOS یا RAID Setup
   • سیستم را راه‌اندازی کرده و هنگام بوت شدن کلید مربوط به ورود به تنظیمات RAID (اغلب F2، Delete یا کلیدهای خاص دیگر بسته به مدل کنترلر) را فشار دهید تا وارد محیط تنظیمات RAID شوید.
   • برخی از کنترلرهای RAID به طور مستقیم یک رابط کاربری اختصاصی RAID دارند که می‌توانید از طریق آن به تنظیمات دسترسی پیدا کنید.
3. انتخاب نوع RAID و دیسک‌ها
   • پس از ورود به محیط تنظیمات RAID، گزینه Create Array یا Create RAID را انتخاب کنید.
   • سپس سطح RAID مورد نظر (مثلاً RAID 0، RAID 1، RAID 5 و غیره) را تعیین کنید. این انتخاب بسته به نیاز شما به افزونگی و سرعت متفاوت خواهد بود.
   • دیسک‌هایی که می‌خواهید در آرایه RAID قرار بگیرند را انتخاب کنید.
4. تنظیمات پیکربندی RAID
   • برخی از کنترلرها تنظیمات خاصی مانند Stripe Size (اندازه بلوک) و Read/Write Policy (سیاست‌های خواندن و نوشتن) دارند که می‌توانید برای بهینه‌سازی کارایی تنظیم کنید.
   • Stripe Size به اندازه بلوک‌های داده‌ای که بین دیسک‌ها توزیع می‌شوند اشاره دارد. اندازه‌های کوچکتر برای برنامه‌هایی با داده‌های کوچک و اندازه‌های بزرگتر برای فایل‌های بزرگ بهتر عمل می‌کنند.
   • برخی کنترلرهای RAID قابلیت Caching یا Battery Backup دارند که می‌توانید بر اساس نیاز فعال کنید.
5. ایجاد آرایه RAID
   • پس از انتخاب دیسک‌ها و تنظیمات مناسب، گزینه‌ای برای ایجاد آرایه RAID مشاهده خواهید کرد. این گزینه را انتخاب کنید تا عملیات ساخت آرایه شروع شود.
   • کنترلر RAID دیسک‌ها را قالب‌بندی و داده‌های لازم را بر اساس نوع RAID مورد نظر تنظیم می‌کند. بسته به تعداد و ظرفیت دیسک‌ها این فرآیند ممکن است چند دقیقه تا چند ساعت طول بکشد.
6. تنظیمات ذخیره‌سازی در سیستم‌عامل
   • پس از ایجاد آرایه، سیستم‌عامل، RAID را به عنوان یک درایو واحد شناسایی خواهد کرد. حالا می‌توانید وارد سیستم‌عامل شده و RAID ایجاد شده را مانند یک دیسک معمولی فرمت کرده و به عنوان درایو جدید استفاده کنید.
   • در ویندوز، از ابزار Disk Management برای فرمت درایو و تعیین نام آن استفاده کنید. در لینوکس، می‌توانید از دستورات fdisk و mkfs برای فرمت و آماده‌سازی آرایه استفاده کنید.

ابزارهای پیشنهادی مدیریت و مانیتورینگ RAID

برای حفظ سلامت آرایه‌های RAID، شناسایی سریع خطاها، و بهینه‌سازی عملکرد، استفاده از ابزارهای تخصصی مانیتورینگ و مدیریت RAID ضروری است. این ابزارها به مدیران شبکه و سیستم این امکان را می‌دهند که به‌صورت دقیق وضعیت دیسک‌ها، پاریتی‌ها، خطاهای احتمالی و عملکرد کلی سیستم ذخیره‌سازی را رصد کنند.