RAID (Redundant Array of Independent Disks) teknolojisinin ne olduğunu, kullanım alanları ve faydalarının neler olduğunu biliyor musunuz? Raid teknolojisi, veri depolama cihazlarının güvenilirliğini ve hızını artırmak için birkaç yıldır kullanılmaktadır. Bu tür bir sistemde, tutarlı bir bütün oluşturmak için en az iki sabit disk paralel olarak kullanılır. Bu yazımızda raid ve çeşitlerini inceleyeceğiz. Teknoloji dünyası ve veri depolama cihazları ile ilgileniyorsanız, bu makaleyi okumayı unutmayın!

 

RAID (Redundant Array of Independent Disks) Teknolojisi; Birden Çok Sabit Sürücüyü Tek Bir Sete Dönüştürme

Raid terimi, farklı disklerden oluşan ek bir dizi anlamına gelen İngilizce “Redundant Array of Independent Disks” teriminin kısaltmasıdır. Bu yeni teknolojinin amacı, en az iki veya daha fazla bağımsız sabit sürücüden tek ve tutarlı bir bütün oluşturmaktır. Basit bir ifadeyle Raid, birkaç sabit diskin yan yana yerleştirilmesi ve bunların tek bir sabit diske dönüştürülmesiyle gerçekleştirilir. İşletim sistemi bu koleksiyonu tek bir kaynak olarak kabul edecektir.

Bu sabit diskler, aslında Raid teknolojisi olan yazılım veya donanım ile birbirine bağlanacaktır. Raid iki teknik kullanır: ikizleme (Mirroring) ve şeritleme (Striping). Birinci teknikte, bilgiler birden fazla diske kopyalanır ve şeritlemede, depolama alanı bir sektörden birkaç megabayta kadar birimlere bölünür. Tıpkı bir bulut depolama ve yazılım gibi, bu teknoloji veri depolamanın hızını, verimliliğini ve güvenliğini artırdı.

 

RAID Geçmişi

RAID terimi, 1987 yılında David Patterson, Randy Katz ve Garrett A. Gibson sunuldu. Üçlü, 1988 tarihli “Ucuz Yedekli Disk Dizileri (RAID) Örneği” adlı teknik raporunda, bir dizi ucuz sürücünün o zamanlar pahalı olan birinci sınıf disk sürücülerinin performansını geçebileceğini savundu.

Bu rapor kavramı ilk olarak adlandırırken, ek disklerin kullanımı zaten başkaları tarafından tartışılmıştı. Geac Computer Corp. şirketinden Gus German ve Ted Gronau bu fikre ilk olarak MF-100 adını verdiler. IBM’den Norman Ken Ouchi, daha sonra RAID 4 olarak adlandırılan teknolojinin patentini 1977’de aldı.

1983’te Digital Equipment Corp., RAID 1 için gereken sürücüleri gönderdi ve 1986’da RAID5’e dönüşecek olan şey için başka bir IBM patent başvurusu yapıldı. Patterson, Katz ve Gibson ayrıca Tandem Computers, Thinking Machines ve Maxstor gibi şirketlerin RAID sınıflandırmalarını belirlemek için neler yaptıklarına da baktı.

1988 raporunda listelenen RAID seviyeleri, esas olarak şu anda kullanımda olan teknolojilere isim verirken, konsept için ortak bir terminoloji oluşturmak, veri depolama pazarını ek RAID ürünleri geliştirmeye teşvik etmeye yardımcı oldu.

 

RAID Nasıl Çalışır?

RAID, verileri birden fazla diske çift olarak yerleştirerek çalışır. Bu, giriş/çıkış (G/Ç) işlemlerinin tüm disklere eşit şekilde yayılmasını sağlar ve performansı artırır. Birden çok diskin kullanılması, bir disk arızası durumunda verilerin kaybolmasını önlediğinden, RAID yardımıyla veri depolama, hata toleransını artırır.

RAID disk dizisi, işletim sistemi (OS) tarafından tek bir disk sürücüsü olarak görülür ve çokluğu işletim sisteminden gizlenir.

RAID, amacına ulaşmak için iki teknoloji kullanır:

1. Disk ikizleme (Disk mirroring): Bir veriyi veya bir diskin içeriğini diğer disklerin sürücüsüne kopyalama ve çoğaltma tekniği, böylece diğer diskler orijinal diskin verilerini tamamen içerebilir.
2. Disk şeritleme (Disk striping): verileri bir dosya gibi sırayla bölme tekniği, böylece bu verilerin birbirini izleyen bölümleri farklı disklerde depolanır.

Disk ikizleme ve disk şeritleme de bir RAID’de birleştirilebilir.

striping işleminde, her sürücünün depolama alanı 512 baytlık bir sektörden birkaç megabayta kadar birimlere bölünür. Tüm disklerin teypleri sırayla bir araya getirilerek adreslenir.

Büyük kayıtların saklandığı tek kullanıcılı bir sistemde, teypler genellikle küçük ayarlanır (örn. 512 bayt), böylece tek bir kayıt tüm diskleri kapsar ve tüm diskleri okuyarak hızlı bir şekilde erişilebilir.

Çok kullanıcılı bir sistemde, en iyi performans için, kaydı tutacak ve sürücüler arasında disk G/Ç’yi etkinleştirecek kadar geniş bir teybe ihtiyacı vardır.

 

RAID Denetleyicisi

RAID denetleyicisi, RAID dizisinde kullanılan disk sürücülerini yönetmek için kullanılan bir aygıttır. Bu denetleyici, işletim sistemi ile fiziksel diskler arasında bir soyutlama düzeyi olarak kullanılır.

Bir RAID denetleyicisi, donanım veya yazılım tabanlı olabilir. Donanım tabanlı bir RAID ürünü, tüm disk dizisini yöneten fiziksel bir denetleyicidir. Ana karta fiziksel bir RAID denetleyicisi de yerleştirilebilir.

Yazılım tabanlı bir RAID denetleyicisi ile denetleyici, CPU ve bellek gibi donanım sistem kaynaklarını kullanır. Donanım tabanlı RAID denetleyicileri ile aynı işlevleri gerçekleştirirken, yazılım tabanlı RAID denetleyicileri performansı artırmayabilir ve sunucudaki diğer uygulamaların performansını etkileyebilir.

Başka bir denetleyici türü, donanım destekli yazılım RAID’dir. Bu durumda, RAID denetleyici yongaları anakart üzerinde bulunur ve tüm işlemler, yazılım tabanlı RAID’e çok benzeyen CPU tarafından gerçekleştirilir; Bu durumda, RAID sisteminin yalnızca önyükleme işleminin başında yürütülmesi farkıyla.

İşletim sistemi yüklendikten sonra, denetleyici sürücüsü RAID işlevini devralır. Bu RAID denetleyici yongaları, donanım modu denetleyicisi kadar pahalı değildir, ancak bilgisayarın CPU’su üzerinde daha fazla baskı oluşturur.

 

RAID Düzeyleri

 

RAID cihazları, RAID düzeyleri adı verilen farklı sürümlerde gelir. Başlangıçta, 0’dan 5’e kadar numaralandırılmış altı RAID düzeyi tanımlandı, ancak daha sonra RAID düzeylerinin sayısı genişletildi ve üç kategoriye ayrıldı:

• Standart
• İç içe
• Standart dışı

Standart Düzeyler

İlk olarak, standart düzeyleri tanıtacağız:

RAID 0

Bu yapılandırmada şeritleme vardır (yukarıda açıklanmıştır), ancak verileri kopya olarak saklamaz. En iyi performansı sağlar, ancak hata toleransını geliştirmez ve diğer diskte verilerin yedek kopyası olmadığı için baypas nedeniyle veriler kaybolabilir.

 

RAID 1

Disk çoğaltma veya ikizleme (mirroring) olarak da bilinen bu yapılandırma, verilerin her ikisine de kopyalandığı en az iki sürücüden oluşur ve bu durumda artık şeritleme yoktur. Her disk aynı anda okunabildiği için okuma performansı artırıldı. Ancak diske yazmadaki performansı tek diskte depolama ile aynı olup herhangi bir gelişme sağlanamamıştır.

 

RAID 2

Bu yapılandırma, bazı disklerin eşlik (parity) diskleri adı verilen hata denetimi ve düzeltme (ECC) bilgilerini depoladığı diskler arasında şeritlemeyi kullanır.

Veri depolama biliminde, eşlik veya denge, bilgi ve verilerin zaman içinde değişip değişmediğini veya bilgisayarlar arasında bellekte bir yerden hareket edip etmediğini kontrol etmek için kullanılan bir tekniktir.

Bu Eşlik diskleri, diğer RAID düzeylerinde de kullanılır.

RAID 2, hata tespiti için Hamming kod parity kullanır.

RAID 2’nin RAID 3’e göre hiçbir avantajı yoktur ve artık kullanılmamaktadır.

 

RAID 3

Bu teknik, şeritleme kullanır ve eşlik bilgilerini depolamak için bir sürücü ayırır ve hataları algılamak için yerleşik ECC’yi kullanır. Veri kurtarma, diğer sürücülerde kaydedilen veriler hesaplanarak yapılır. Bir G/Ç işlemi tüm sürücülerde aynı anda gerçekleştirildiğinden, RAID 3 tüm sürücülerde aynı anda G/Ç gerçekleştiremez. Bu nedenle RAID 3, yalnızca çok fazla depolama alanına sahip tek kullanıcılı sistemler için uygundur.

 

RAID 4

Bu yapılandırma, kullanıcının kayıtları tek bir sürücüden okuyabileceği anlamına gelen geniş şeritler kullanır ve bu, seviye 3 ile temel farktır. Okuma işlemleri için tüm disk sürücülerinde I/O’yu aynı anda kullanmak da mümkündür. Ancak, eşlik sürücüsünü güncellemek için tüm yazma işlemleri gerektiğinden, G/Ç’de senkronizasyon mümkün değildir.

 

RAID 5

Bu seviyede, tüm sürücülerde veri blokları şeklinde eşlik gereklidir ve artık tek bir sürücüye özgü değildir. Aşağıdaki şekilde de görebileceğiniz gibi tüm sürücülerde parity blokları vardır ve bu RAID sayesinde sürücülerden biri arızalansa bile veri kurtarmada sorun olmaz ve aslında hata toleransı daha yüksektir. Bu yapılandırma, okuma ve yazma işlemlerinin aynı anda birkaç sürücüyü içermesini sağlar ve bu da bir eşlik sürücüsünden daha iyi performans sağlar.

RAID 5, en az üç disk gerektirir, ancak performansı artırmak için genellikle en az beş disk kullanılması önerilir.

 

RAID 6

Bu teknik, RAID 5’e benzer, ancak sürücüler arasında dağıtılan her veri bloğu için iki eşlik alanı içerir. Ek eşlik kullanmak, iki disk aynı anda arızalansa bile performansı artırır. Ancak bu ekstra korumanın bir maliyeti vardır ve örneğin yazma işlemlerinin RAID 5’ten daha yavaş gerçekleşmesine neden olur.

 

 

İç içe RAID seviyeleri

RAID düzeylerinin birleşimini temel alan bazı RAID düzeylerine iç içe RAID adı verilir. İç içe geçmiş RAID düzeylerine ilişkin bazı örnekleri burada bulabilirsiniz.

RAID 10 (RAID 1+0)

RAID 1 ve RAID 0’ı birleştirerek, bu seviyeye genellikle RAID 10 denir. Bu düzey, RAID 1’den daha yüksek performans sunar, ancak maliyeti çok daha fazladır. RAID 1+0’da veriler çoğaltılır ve bu çoğaltılan veriler şeritleme şeklindedir.

 

Bu RAID düzeyi, G/Ç açısından yoğun uygulamalar (veritabanı, e-posta ve web sunucuları gibi) ve ayrıca yüksek disk performansı gerektiren diğer tüm uygulamalar için en uygun olanıdır.

RAID 01 veya RAID 0+1

RAID 0+1, verilerin düzenlenme şeklinin biraz farklı olması dışında RAID 1+0’a benzer. RAID 0+1, bir veriyi kopya olarak oluşturup sonra şeritlemek yerine, önce şeritleme şeklinde bir veri seti oluşturur ve ardından şerit halindeki seti tekrarlar.

RAID 03 veya RAID 0+3

Bu düzey, RAID 3 sanal disk blokları için RAID 0 düzeyinde şeritleme kullanır. Bu düzey, RAID 3’ten daha yüksek performans sunar, ancak daha pahalıdır. RAID 3’te bir önceki yazıda bahsedildiği gibi parity diskleri adı verilen hata denetimi ve düzeltme (ECC) ile ilgili bilgilerin saklandığı bir disk vardır. Ve bu seviyede, sıfır seviye RAID’lerden biri bu göreve ayrılmıştır.

RAID 50 veya RAID 5+0

Bu konfigürasyon, seviye 5 ile sıfır seviyesi özelliğini birleştirir. 5. seviyede, eşlik blokları diskler arasında dağıtılır ve 0. seviyede şeritleme kullanılır ve bu RAID 50 yapılandırmasında, veri korumasını azaltmadan RAID 5 performansını iyileştirmek için ikisi birleştirilir.

 

Standart olmayan RAID seviyeleri

Standart olmayan RAID seviyeleri, standart RAID seviyelerinden farklıdır ve genellikle şirketler veya kuruluşlar tarafından esas olarak özel kullanım için geliştirilir. İşte bazı örnekler.

RAID 7

Önbelleğe alma ekleyen RAID 3 ve RAID 4’e dayalı, standart olmayan bir RAID düzeyi. Denetleyici olarak gerçek zamanlı yerleşik bir işletim sistemi, yüksek hızlı bir veri yolu aracılığıyla önbelleğe alma ve bağımsız bir bilgisayarın diğer özelliklerini içerir. Önbellek hakkında daha fazla bilgi edinmek için Cache Nedir makalesini okuyabilirsiniz.

 

Uyarlanabilir RAID

Bu seviye, RAID denetleyicisinin paritynin disklerde nasıl saklanacağına karar vermesini sağlar. Uyarlanabilir RAID, RAID 3 ve RAID 5 arasında seçim yapacaktır. Seçim, hangi RAID set tipinin disklere yazılan veri tipiyle daha iyi performans göstereceğine bağlıdır.

Linux MD RAID 10

Linux işletim sistemi tarafından sağlanan bu düzey, iç içe ve standart olmayan RAID dizilerinin oluşturulmasını destekler. Linux yazılımı RAID, standart RAID 0, RAID 1, RAID 4, RAID 5 ve RAID 6 yapılandırmalarının oluşturulmasını da destekleyebilir.

 

Donanım RAID’i ve Yazılım RAID’i Karşılaştırması

RAID denetleyicilerinde olduğu gibi RAID, donanım veya yazılım aracılığıyla uygulanır. Donanım tabanlı RAID, farklı RAID yapılandırmalarını destekler ve özellikle RAID 5 ve 6 için çok uygundur. Donanım RAID 1 için yapılandırma, önyükleme ve uygulama sürücü sürecini desteklemek için iyidir, donanımsal RAID 5 ise büyük depolama dizileri için uygundur. Hem donanım RAID 5 hem de 6, performans için çok uygundur.

Donanım tabanlı RAID, sunucuya özel bir denetleyicinin yüklenmesini gerektirir. Donanımdaki RAID denetleyicileri, işletim sistemi önyüklendikten önce veya sonra kart temel G/Ç sistemi veya Seçenek ROM (salt okunur bellek) aracılığıyla yapılandırılır. RAID denetleyici üreticileri ayrıca genellikle desteklenen işletim sistemleri için özel yazılım araçları sağlar.

Yazılım tabanlı RAID, birkaç modern işletim sistemi tarafından sağlanır. Aşağıdakiler de dahil olmak üzere çeşitli şekillerde uygulanır:

• dosya sisteminin bir bileşeni olarak;
• cihazları tek bir sanal cihaz olarak soyutlayan bir katman olarak; Ve
• herhangi bir dosya sisteminin üzerinde oturan bir katman olarak.

Bu RAID yöntemi, yazılım tabanlı bir RAID yapılandırmasını yönetmek için sistemin bilgi işlem gücünün bir kısmını kullanır. Örnek olarak, Windows RAID 0, 1 ve 5 yazılımını desteklerken, Apple’ın macOS’u RAID 0, 1 ve 1+0’ı destekler.

 

RAID’in Avantajları

RAID’in avantajları şunları içerir:

• Daha düşük fiyatlı diskler çok sayıda kullanıldığından maliyet etkinliği artırıldı.
• Birden çok HDD kullanmak, RAID’in tek bir sabit disk sürücünün performansını iyileştirmesini sağlar. Hard Disk Drive hakkında daha fazla bilgi edinmek için HDD Nedir makalesini okuyabilirsiniz.
• Yapılandırmaya bağlı olarak, bir çökmeden sonra artan bilgisayar hızı ve güvenilirliği.
• Okuma ve yazma işlemleri, RAID 0 ile tek bir sürücüden daha hızlı gerçekleştirilebilir. Bunun nedeni, bir dosya sisteminin aynı dosya üzerinde birlikte çalışan sürücüler arasında bölünmesi ve dağıtılmasıdır.
• RAID 5 ile artırılmış kullanılabilirlik ve dayanıklılık vardır. İkizleme ile iki sürücü aynı verileri içerebilir ve birinin arızalanması durumunda diğerinin çalışmaya devam etmesi sağlanır.

 

RAID Kullanmanın Dezavantajları

RAID’in bazı sınırlamaları vardır. Bunlardan bazıları şunlardır:

• Iç içe RAID düzeylerinin uygulanması, daha fazla disk gerektirdiğinden, geleneksel RAID düzeylerinden daha pahalıdır.
• Depolama aygıtları için gigabayt başına maliyet, iç içe RAID için daha yüksektir çünkü sürücülerin çoğu yedeklilik için kullanılır.
• Bir sürücü arızalandığında, dizideki başka bir sürücünün de yakında arızalanma olasılığı artar ve bu da muhtemelen veri kaybına neden olur. Bunun nedeni, bir RAID dizisindeki tüm sürücülerin aynı anda kurulmasıdır, dolayısıyla tüm sürücüler aynı miktarda aşınmaya maruz kalır.
• RAID 1 ve 5 gibi bazı RAID seviyeleri yalnızca tek bir sürücü arızasını sürdürebilir.
• RAID dizileri ve içindeki veriler, arızalı bir sürücü değiştirilene ve yeni disk verilerle doldurulana kadar savunmasızdır.
• Sürücüler artık RAID’in ilk uygulandığı zamandan çok daha fazla kapasiteye sahip olduğundan, arızalı sürücüleri yeniden oluşturmak çok daha uzun sürüyor.
• Bir disk arızası meydana gelirse, kalan disklerin bozuk kesimler veya okunamayan veriler içermesi olasılığı vardır ve bu da dizinin tam olarak yeniden oluşturulmasını imkansız hale getirebilir.

 

Ancak, iç içe geçmiş RAID düzeyleri, daha fazla artıklık sağlayarak bu sorunları çözer ve eş zamanlı disk arızalarından kaynaklanan dizi düzeyinde hata olasılığını önemli ölçüde azaltır.

 

RAID’i Ne Zaman Kullanmalısınız?

Bir RAID kurulumuna sahip olmanın yararlı olduğu durumlar şunları içerir:

• Büyük miktarda verinin geri yüklenmesi gerektiğinde. Bir sürücü arızalanırsa ve veriler kaybolursa, bu veriler diğer sürücülerde de saklandığından, bu veriler hızlı bir şekilde geri yüklenebilir.
• Çalışma süresi ve kullanılabilirlik önemli iş faktörleri olduğunda. Verilerin geri yüklenmesi gerekiyorsa, kesinti olmadan hızlı bir şekilde yapılabilir.
• Büyük dosyalarla çalışırken. RAID, büyük dosyalarla çalışırken hız ve güvenilirlik sağlar.
• Bir kuruluşun fiziksel donanım üzerindeki baskıyı azaltması ve genel performansı artırması gerektiğinde. Örnek olarak, bir donanım RAID kartı, önbellek olarak kullanılmak üzere ek bellek içerebilir.
• G/Ç disk sorunları yaşarken. RAID, bir sürücünün görevleri gerçekleştirmesini beklemek yerine birden fazla sürücüden veri okuyup yazarak ek verim sağlayacaktır.
• Maliyet bir faktör olduğunda. Bir RAID dizisinin maliyeti geçmişe göre daha düşüktür ve daha düşük fiyatlı diskler çok sayıda kullanıldığından daha ucuz hale gelir.

 

RAID’in Geleceği

RAID tamamen ölmedi, ancak birçok analist, teknolojinin son yıllarda geçerliliğini yitirdiğini söylüyor. Silme kodlaması gibi alternatifler, daha yüksek bir fiyata da olsa daha iyi veri koruması sunar ve RAID’in zayıflıklarını gidermek amacıyla geliştirilmiştir. Sürücü kapasitesi arttıkça, bir RAID dizisinde hata olasılığı da artar ve kapasiteler sürekli olarak artar.

SSD’lerin yükselişi de RAID ihtiyacını hafifletiyor olarak görülüyor. SSD’lerin hareketli parçaları yoktur ve sabit disk sürücüleri kadar sık arızalanmazlar. SSD dizileri, veri koruması için RAID’e güvenmek yerine genellikle aşınma dengeleme gibi teknikleri kullanır. Modern SSD’ler, modern sunucuların RAID’in sunduğu hafif performans artışına ihtiyaç duymayabilecek kadar hızlıdır. Ancak, şu anda veri kaybını önlemek için kullanılabilirler.

Hiper ölçekli bilgi işlem, yedekli sürücüler yerine yedekli sunucular kullanarak RAID ihtiyacını da ortadan kaldırır.

Yine de RAID, veri depolamanın yerleşik bir parçası olmaya devam ediyor ve büyük teknoloji satıcıları RAID ürünlerini piyasaya sürmeye devam ediyor. Örneğin:

• IBM, RAID performansını artırmayı vaat eden Spectrum Virtualize V8.3 ile IBM Dağıtılmış RAID veya DRAID’i sunar.
• Intel Hızlı Depolama Teknolojisinin en son sürümü RAID 0, RAID 1, RAID 5 ve RAID 10’u destekler.
• NetApp OnTap yönetim yazılımı, aynı anda üç adede kadar sürücü arızasına karşı koruma sağlamak için RAID-DP veya çift eşlik veya RAID 4 kullanır.
• Dell EMC Unity platformu RAID 5, 6 ve 10’u destekler.

 

Son Söz

RAID, sunucu performansını hızlandırmanın ve verilerin kaybolmamasını sağlamanın kullanışlı ve pratik bir yoludur. İşletmeniz için en iyi kurulum türünün hangisi olduğuna karar vermek, büyük ölçüde önceliklerinize bağlıdır. Bu makalede sunulan tüm seçeneklere göz atın ve bu güçlü araç ve tekniğin tüm avantajlarından yararlanın. Daha fazla bilgiye ihtiyacınız varsa ve uzman tavsiyesi almak istiyorsanız, uzmanlarımızla iletişime geçin.

Ayrıca, yüksek hızlı bir web sitesine sahip olmayı deneyimlemek için Mavihost web hosting planlarını incelemenizi tavsiye ederim.

 

Sıkça Sorulan Sorular

En sık sorulan sorulardan bazılarının yanıtları:

Raid Nedir?

Raid terimi, farklı disklerden oluşan ek bir dizi anlamına gelen İngilizce “Redundant Array of Independent Disks” teriminin kısaltmasıdır. Bu yeni teknolojinin amacı, en az iki veya daha fazla bağımsız sabit sürücüden tek ve tutarlı bir bütün oluşturmaktır.

Raid Teknolojisinin Bilgi Teknolojisi Dünyasındaki Avantajları Nelerdir?

Artırılmış güvenlik, arttırılmış verimlilik, arttırılmış depolama kapasitesi

Neden RAID’e İhtiyacımız Var?

RAID, verimliliği artırmak için birden çok sabit sürücüyü birleştirir. RAID’inizin nasıl yapılandırıldığına bağlı olarak, size büyük kapasiteli tek bir sürücü verirken bilgisayarınızın hızını artırabilir. RAID’ler ayrıca güvenilirliği artırabilir.