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RAID की फुल फॉर्म "Redundant Array of Independent Disks" होती है. RAID को हिंदी में "स्वतंत्र डिस्क की अनावश्यक सरणी" कहते है. RAID डेटा वर्चुअलाइजेशन की एक तकनीक है जो डेटा अतिरेक और प्रदर्शन सुधार प्रदान करने के लिए कई हार्ड डिस्क या सॉलिड-स्टेट ड्राइव का उपयोग करती है. अतिरेक अप्रत्याशित घटनाओं के मामले में डेटा के लिए खतरा लचीलापन प्रदान करता है, इस प्रकार "एकल बड़ी महंगी डिस्क" (एसएलईडी) रखने की पारंपरिक भंडारण तकनीक पर लाभप्रद साबित होता है. इसलिए एक SLED पर सभी डेटा रखने के बजाय, RAID इसके बजाय कई छोटे आकार के डिस्क का उपयोग करता है जिससे I/O संचालन तेज होता है और पूरे सिस्टम को मजबूती प्रदान करता है. यदि सिस्टम में से एक डिस्क क्रैश हो जाती है तो अन्य सुरक्षित रहती हैं और पूरा सिस्टम खराब नहीं होता है.
RAID का पूर्ण रूप सस्ती/स्वतंत्र डिस्क का अनावश्यक सरणी है. यह डेटा विज़ुअलाइज़ेशन की एक प्रक्रिया है, जो कई सॉलिड-स्टेट ड्राइव (SSD) या हार्ड ड्राइव का उपयोग करती है, इस प्रकार डेटा की अतिरेक को सक्षम करती है और प्रदर्शन में सुधार करती है. किसी भी अप्रत्याशित घटना की स्थिति में, डेटा अतिरेक के कारण खतरे के लचीलेपन का भी सामना करता है. यह पारंपरिक भंडारण प्रक्रिया, जैसे SLED (सिंगल लार्ज एक्सपेंसिव डिस्क) के लिए लाभ को सक्षम बनाता है. इसलिए, पूरे डेटा को एक SLED में रखने के बजाय, RAID एक से अधिक छोटे आकार के डिस्क के उपयोग को सक्षम बनाता है जो पूरे सिस्टम को एक प्रकार की ताकत प्रदान करते हुए त्वरित I/0 फ़ंक्शन की अनुमति देता है. यदि कभी भी सिस्टम की डिस्क में से कोई एक क्रैश हो जाता है, तो अन्य सुरक्षित और सुरक्षित रहते हैं, इस प्रकार पूरे सिस्टम को ढहने से बचाते हैं.
Server level पर high-volume data storage के लिए स्वतंत्र डिस्क का एक Null array एक सामान्य प्रणाली है. RAID सिस्टम बड़ी मात्रा में डेटा संग्रहीत करने और बढ़ी हुई विश्वसनीयता और अतिरेक प्रदान करने के लिए कई छोटी-क्षमता वाली डिस्क ड्राइव का उपयोग करता है. इस तरह की एक सरणी कंप्यूटर को एक एकल तार्किक इकाई के रूप में दिखाई देती है जिसमें कई डिस्क ड्राइव होते हैं. RAID भंडारण कई तरीकों से किया जा सकता है. कुछ RAID प्रकार प्रदर्शन, अन्य विश्वसनीयता, दोष सहिष्णुता या त्रुटि सुधार पर जोर देते हैं. आप किस प्रकार का चयन करते हैं यह इस बात पर निर्भर करता है कि आप क्या हासिल करने की कोशिश कर रहे हैं.
सभी RAID सिस्टम के लिए सामान्य, हालांकि - और उनका वास्तविक लाभ - "हॉट-स्वैपिंग" क्षमता है: आप एक दोषपूर्ण ड्राइव को बाहर निकाल सकते हैं और उसके स्थान पर एक नया डाल सकते हैं. अधिकांश RAID प्रकारों के लिए, एक विफल डिस्क पर डेटा को सर्वर या सिस्टम को कभी भी बंद किए बिना स्वचालित रूप से फिर से बनाया जा सकता है. बड़ी मात्रा में डेटा की सुरक्षा के लिए RAID एकमात्र तरीका नहीं है, लेकिन नियमित बैकअप और मिररिंग सॉफ़्टवेयर धीमे होते हैं और ड्राइव के विफल होने पर अक्सर सिस्टम को बंद करने की आवश्यकता होती है. भले ही डिस्क सर्वर को क्रैश न करे, फिर भी सूचना प्रौद्योगिकी कर्मियों को ड्राइव को बदलने के लिए सर्वरों को बंद करना होगा. RAID इसके बजाय शटडाउन की आवश्यकता के बिना, प्रतिबिंबित या समता जानकारी का उपयोग करके शेष ड्राइव से डेटा का पुनर्निर्माण करता है.
तीन सबसे आम RAID कार्यान्वयन स्तर 0, 3 और 5 हैं.
RAID स्तर 0, डेटा स्ट्रिपिंग, सबसे बुनियादी मॉडल है. एक Normal hard drive पर, डेटा एक ही Disc के लगातार Sectors पर संग्रहीत किया जाता है. RAID 0 कम से कम दो डिस्क ड्राइव का उपयोग करता है और डेटा को 512 बाइट्स से लेकर कई मेगाबाइट तक के ब्लॉक में विभाजित करता है, जो डिस्क पर वैकल्पिक रूप से लिखे जाते हैं. खंड 1 को डिस्क 1, खंड 2 से डिस्क 2, आदि पर लिखा जाता है. जब सिस्टम एरे में अंतिम ड्राइव पर पहुंचता है, तो यह ड्राइव 1 के अगले उपलब्ध सेगमेंट को लिखता है, और इसके आगे. डेटा को स्ट्राइप करना I/O लोड को सभी ड्राइव्स पर समान रूप से वितरित करता है. और चूंकि ड्राइव को एक साथ लिखा या पढ़ा जा सकता है, इसलिए प्रदर्शन काफ़ी बढ़ जाता है. लेकिन कोई डेटा सुरक्षा नहीं है. यदि कोई डिस्क विफल हो जाती है, तो डेटा खो जाता है. RAID 0 मिशन-महत्वपूर्ण वातावरण के लिए नहीं है, लेकिन यह वीडियो उत्पादन और संपादन या छवि संपादन जैसे अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त है.
RAID स्तर 3 में डेटा स्ट्रिपिंग शामिल है, लेकिन यह समता जानकारी संग्रहीत करने के लिए एक ड्राइव भी निर्दिष्ट करता है. यह कुछ दोष सहिष्णुता प्रदान करता है और विशेष रूप से लंबे अनुक्रमिक रिकॉर्ड तक पहुंचने के लिए डेटा-गहन या एकल-उपयोगकर्ता वातावरण में उपयोगी होता है. RAID 3 I/O को overlap नहीं करता है, और इसे small records के साथ प्रदर्शन में fall को रोकने के लिए synchronized spindle drive की आवश्यकता होती है. RAID स्तर 5 स्तर 0 के समान है, लेकिन डेटा को ब्लॉक में विभाजित करने के बजाय, यह प्रत्येक बाइट के बिट्स को कई डिस्क में विभाजित करता है. यह बाइट-स्ट्रिपिंग ओवरहेड जोड़ता है, लेकिन यदि कोई ड्राइव विफल हो जाता है, तो इसे बदला जा सकता है और डेटा को समता और त्रुटि-सुधार कोड से पुनर्निर्मित किया जा सकता है. RAID 5 सभी रीड/राइट ऑपरेशंस को ओवरलैप करता है. इसे सरणी के लिए तीन से पांच डिस्क की आवश्यकता होती है और यह उन बहुउपयोगकर्ता प्रणालियों के लिए सबसे उपयुक्त है जिन्हें महत्वपूर्ण प्रदर्शन की आवश्यकता नहीं होती है या जो कुछ लेखन कार्य करते हैं
1988 में, कैलिफोर्निया के तीन विश्वविद्यालय, बर्कले के शोधकर्ता डेविड पैटरसन, गर्थ ए गिब्सन, और रैंडी काट्ज़ ने "ए केस फॉर रिडंडेंट एरेज़ ऑफ़ इनएक्सपेंसिव डिस्क्स (RAID)" शीर्षक से एक पेपर प्रकाशित किया, जिसमें उन्होंने पहली बार RAID शब्द को परिभाषित किया. उन्होंने सिद्धांत दिया कि सस्ती और कम विश्वसनीय डिस्क का उपयोग करने में निहित संभावित विश्वसनीयता समस्याओं से बचने के दौरान कई ड्राइवों में डेटा फैलाने से सिस्टम प्रदर्शन, कम लागत और बिजली की खपत में सुधार हो सकता है. कागज ने मूल पांच RAID स्तरों को भी रेखांकित किया, जिनका उपयोग कागज के प्रकाशन से पहले किया गया था लेकिन एक दूसरे के संबंध में औपचारिक रूप से कभी भी पहचाना नहीं गया.
RAID से पहले, अधिकांश सिस्टम एक ऐसी व्यवस्था पर निर्भर थे जो डेटा को संग्रहीत करने के लिए एकल ड्राइव का उपयोग करती थी, जिसे सिंगल लार्ज महंगी डिस्क (SLED) कहा जाता है. इनपुट/आउटपुट (I/O) अड़चनें पैदा करने की उनकी प्रवृत्ति के कारण ये कॉन्फ़िगरेशन कुछ हद तक अविश्वसनीय थे. यह डेटा को अन्य सिस्टम घटकों (यानी, सर्वर) की मांग के अनुसार जल्दी से संसाधित करने में उनकी अक्षमता का परिणाम था. सिंगल डिस्क का मतलब यह भी था कि उपयोगकर्ताओं को नियमित रूप से सेकेंडरी स्टोरेज डिवाइस में डेटा का बैकअप लेने की जरूरत होती है या एसएलईडी की विफलता की स्थिति में सब कुछ खोने का जोखिम होता है. एक समय में, RAID तकनीक एंटरप्राइज़ स्टोरेज डिवाइस और कई उच्च क्षमता वाले उपभोक्ता ग्रेड उपकरण दोनों के बीच लगभग सर्वव्यापी थी. कुछ उभरती (या फिर से उभरती) प्रौद्योगिकियां जैसे सॉलिड स्टेट ड्राइव (एसएसडी), कॉन्सटेनेशन, इरेज़र कोडिंग, जस्ट ए बंच ऑफ डिस्क (जेबीओडी), और हाइपरस्केल कंप्यूटिंग कई RAID सरणियों द्वारा बनाए गए छिद्रों को भरती हैं, इसलिए कुछ विश्लेषकों ने गिरावट की भविष्यवाणी की है. आज व्यापक रूप से लागू होने के बावजूद RAID तकनीक का. स्टोरेज नेटवर्किंग इंडस्ट्री एसोसिएशन ने एक RAID डिवाइस में डिस्क पर डेटा कैसे वितरित किया जाना चाहिए, यह परिभाषित करने के लिए कॉमन RAID डिस्क डेटा फॉर्मेट (DDF) विनिर्देश स्थापित किया है. यह विनियमन विभिन्न RAID विक्रेताओं के बीच अंतःक्रियाशीलता को बढ़ावा देने के लिए स्थापित किया गया था.
एक विशिष्ट RAID सरणी एकाधिक डिस्क का उपयोग करती है जिसे सर्वर ऑपरेटिंग सिस्टम एकल डिवाइस के रूप में देखता है ताकि यह एकल डिस्क की तुलना में अधिक संग्रहण क्षमता प्रदान कर सके. अनुक्रमिक डेटा को या तो डुप्लिकेट किया जाता है या डिस्क सरणी में वितरित किया जाता है ताकि एक डिस्क के विफल होने पर डेटा (या तो आंशिक रूप से या संपूर्ण) संरक्षित रहे. विशिष्ट RAID योजना प्राथमिकता पर निर्भर करती है, चाहे वह विश्वसनीयता, उपलब्धता, प्रदर्शन या मापनीयता हो. RAID योजनाओं को स्तर भी कहा जाता है. RAID प्रदर्शन को बेहतर बनाने के लिए मिररिंग या स्ट्रिपिंग द्वारा एक ही समय में एक से अधिक डिस्क को पढ़ने या लिखने का विकल्प प्रदान करता है. डिस्क स्ट्रिपिंग के साथ, डेटा को डिस्क में वितरित किया जाता है और डुप्लिकेट नहीं किया जाता है. यदि एक डिस्क विफल हो जाती है तो कुछ डेटा खो सकता है, लेकिन अप्रभावित डिस्क अपने आवंटित डेटा को बनाए रखेगी. इसके विपरीत, डेटा मिररिंग डेटा को कई डिस्क में डुप्लिकेट करता है, इसलिए डिस्क पर विफल होने पर एक सटीक प्रतिलिपि प्राप्त की जा सकती है. एक RAID सरणी को एक भंडारण विक्रेता द्वारा हार्डवेयर में पूर्व-निर्मित किया जा सकता है, एक RAID नियंत्रक का उपयोग करके सेट किया जा सकता है, या सॉफ़्टवेयर RAID और सर्वर संसाधनों के साथ कॉन्फ़िगर किया जा सकता है. पहला विकल्प आम तौर पर सबसे महंगा है लेकिन सबसे शक्तिशाली भी है; वे आम तौर पर दो RAID नियंत्रक और अपने स्वयं के आवास में डिस्क के एक समूह को शामिल करते हैं, इसलिए वे उद्यम भंडारण समाधान के लिए आदर्श हैं. दूसरी ओर, सॉफ़्टवेयर RAID आमतौर पर अधिक लागत प्रभावी होता है, लेकिन यह सिस्टम के CPU पर निर्भर करता है और अन्य अनुप्रयोगों को धीमा कर सकता है.
अनावश्यक डेटा - सूचनाओं को संग्रहीत करने के लिए कई डिस्क का उपयोग किया जाता है, और इस डेटा को कॉपी किया जाता है और बेहतर आपदा प्रबंधन को सक्षम करने के लिए विभिन्न स्थानों या डिस्क में संग्रहीत किया जाता है. विभिन्न डिस्क में संग्रहीत- एकल बड़ी डिस्क के विकल्प के रूप में, RAID डेटा को कई छोटी डिस्क में संग्रहीत करता है जो कम खर्चीले होते हैं. एकाधिक भंडारण प्रक्रिया को सक्षम करें- विभिन्न RAID विभिन्न भंडारण विधियों का उपयोग करता है जैसे कि स्ट्रिपिंग, समानता को प्रतिबिंबित करना ताकि उपयोगकर्ताओं के लिए कई विशेषताओं को सक्षम किया जा सके. कई या एकाधिक सिस्टम- RAID छह अलग-अलग स्तरों में प्रदान किया जाता है, इस प्रकार कुछ विशिष्ट विशेषताओं के लिए अनुमति देता है, जबकि कुछ विशेषताओं से समझौता भी करता है. अंत में, उपयोगकर्ता के पास अपनी आवश्यकता की पुष्टि करने और फिर यह तय करने का अधिकार है कि उनके सिस्टम में लागू विशेषताएं क्या हैं.
स्पीडी डेटा एक्सेस- डेटा एक्सेस की गति RAID सिस्टम निश्चित रूप से SLED सिस्टम की तुलना में अधिक है. RAID 0, RAID 4 और RAID 5 विशेष रूप से डिज़ाइन किए गए हैं, इस प्रकार उचित दरों पर त्वरित डेटा एक्सेस को सक्षम करते हैं.
डेटा अतिरेक- RAID सिस्टम की डेटा अतिरेक विशेषता के कारण, डेटा संग्रहण विश्वसनीय है. RAID 1 विश्वसनीयता सुनिश्चित करने के लिए डेटा की प्रतियों को संग्रहीत करने के लिए डेटा मिररिंग विधि का उपयोग करता है.
त्रुटियों का सुधार- RAID 2, RAID 3, RAID 4 और RAID 5 डेटा में त्रुटि को ठीक करने के लिए हैमिंग कोड समता लागू करते हैं.
I/O अनुरोध एक साथ: RAID 0, RAID 4 और RAID 5 स्ट्रिपिंग स्टोरेज विधियों को लागू करते हैं और इसलिए यह एक साथ कई I/O संचालन का समर्थन करता है.
बल्क में डेटा ट्रांसफर- RAID 3 बल्क डेटा के त्वरित हस्तांतरण की अनुमति देता है.
डेटा की सुरक्षा- स्ट्रिपिंग और चल रहे समता जांच उच्च डेटा सुरक्षा को सक्षम करते हैं.
RAID एक स्टोरेज टेक्नोलॉजी आधारित संक्षिप्त नाम है जो स्वतंत्र डिस्क के अनावश्यक सरणी या सस्ती डिस्क के अनावश्यक सरणी के लिए खड़ा है. अक्षर "I" दो शब्दों के लिए है, जिनका उल्लेख ऊपर किया गया है; लेकिन शब्द "स्वतंत्र" अधिक उपयुक्त लगता है और इसके लिए कम या ज्यादा व्यक्तिपरक है और बातचीत के संदर्भ पर निर्भर करता है. आम आदमी के दृष्टिकोण से, RAID को एक भ्रमित करने वाला तकनीकी वाक्यांश कहा जा सकता है, लेकिन यदि एक अच्छी व्याख्या के अधीन है, तो यह उतना ही सरल हो सकता है जितना कि यह है. RAID एकल कंप्यूटर सिस्टम पर एकल इकाई के रूप में कार्य करने के लिए दो या एकाधिक हार्ड ड्राइव का कॉन्फ़िगरेशन है. यद्यपि, इच्छित उपयोग के अनुसार, कॉन्फ़िगरेशन भिन्न हो सकता है, लेकिन इसकी मुख्य अवधारणा उच्च-उपलब्धता स्थापना प्रदान करना है, जिसे सिस्टम विफलताओं या बुनियादी ढांचे की विफलता जैसी स्थितियों से संपूर्ण डेटा संग्रहण को अलग करना है.
सूचना प्रौद्योगिकी की दुनिया में, "उच्च-उपलब्धता" शब्द डेटा अतिरेक को प्राप्त करके प्राप्त किया जाता है. यह डेटा केंद्र में RAID सरणियों को तैनात करके किया जा सकता है, जो हार्ड ड्राइव विफलताओं के कारण होने वाली सिस्टम विफलताओं की संभावना को कम करता है. यह ठीक से कॉन्फ़िगर किए गए डिस्क सरणियों को विफल होने से रोकता है और इसलिए, इसके सामान्य संचालन भी डेटा सेंटर के उपयोगकर्ताओं को अप्रभावित बनाते हैं, कभी भी डाउनटाइम का अनुभव नहीं करते हैं. इस लेख में, नीचे उल्लिखित तकनीकी शब्दों को कभी-कभी दोहराया जाएगा और इसलिए पाठक को चीजों को सरल बनाने के लिए, शर्तों को संक्षेप में समझाया गया है. अतिरेक - अतिरेक का तात्पर्य ऐसे कई घटकों से है जो समान कार्य प्रदान करते हैं, ताकि सिस्टम के आंशिक रूप से विफल होने की स्थिति में कामकाज जारी रह सके. फॉल्ट टॉलरेंस - फॉल्ट टॉलरेंस का अर्थ है, एक घटक की विफलता की स्थिति में, सिस्टम को इस तरह से डिज़ाइन किया गया है कि सेवा के नुकसान को रोकने के लिए एक बैकअप घटक उपलब्ध होगा.
हार्डवेयर
- RAID को हार्ड ड्राइव पर तैनात किया जा सकता है जिसमें SATA, ATA और SCSI शामिल हैं. आवश्यक हार्ड डिस्क की संख्या RAID स्तर विन्यास के चयन के आधार पर होगी. समान क्षमता की मिलान वाली हार्ड ड्राइव के उपयोग के लिए हमेशा अनुशंसा की जाती है. यह एक तथ्य है कि अधिकांश सरणियाँ सबसे छोटी ड्राइव की क्षमता का उपयोग कर रही होंगी. इसलिए, यदि RAID कॉन्फ़िगरेशन में 250GB क्षमता का ड्राइव तैनात किया गया है, जिसमें 80GB हार्ड डिस्क ड्राइव है, तो 170GB बेकार हो जाएगा और केवल JBOD या डिस्क रेड स्तर का एक गुच्छा में उपयोगी होगा. इसके अलावा, हार्डवेयर ड्राइव न केवल क्षमताओं में मेल खाना चाहिए, उन्हें गति, स्थानांतरण दर आदि के संदर्भ में भी होना चाहिए. RAID नियंत्रकों को SCSI, SATA और ATA हार्ड डिस्क के लिए तैनात किया जाता है और कुछ सिस्टम विभिन्न स्वरूपों के नियंत्रकों में RAID सरणियों को संचालित करने की अनुमति भी देते हैं.
जो लोग RAID तकनीक से अनजान हैं, उनके लिए यहां एक विवरण दिया गया है. RAID नियंत्रक एक हार्डवेयर है, जिसके माध्यम से सभी हार्ड ड्राइव जुड़े हुए हैं और यह डेटा के प्रसंस्करण के लिए जिम्मेदार है. यह मदरबोर्ड व्यवस्था के समान है जहां विशिष्ट ड्राइव कनेक्शन पाए जाते हैं. एक हॉट स्वैपेबल ड्राइव बे की आवश्यकता भी उन परिस्थितियों में आवश्यक है, जहां एक हार्ड डिस्क ड्राइव दोषपूर्ण हो जाती है और उसे बदलने की आवश्यकता होती है. यह केस से बाहर ड्राइव पिंजरे को अनलॉक करने और फिर लॉक में एक जगह में फिसलने की सरल विधि द्वारा एक लाइव सिस्टम से विफल हार्ड ड्राइव को बदलने की अनुमति देता है.
सॉफ़्टवेयर आवश्यकताएं -
- RAID तकनीक को किसी भी आधुनिक ऑपरेटिंग सिस्टम पर तैनात किया जा सकता है, अगर इसमें RAID नियंत्रकों के निर्माताओं द्वारा प्रदान किए गए सभी उपयुक्त ड्राइवर हैं. ऑपरेटिंग सिस्टम और सॉफ़्टवेयर की ज़रूरतों को शुरुआत से ही अपग्रेड किया जाना चाहिए और इस चरण से पहले, सभी डेटा का बैकअप लिया जाना चाहिए, ताकि इसे नई रखी गई RAID तकनीक पर पुनर्स्थापित किया जा सके. यदि RAID सरणी को विशेष रूप से डेटा भंडारण के लिए बनाए रखा जाता है, न कि किसी अन्य ऑपरेटिंग सिस्टम को चलाने के लिए, तो चीजें सरल हो जाती हैं.