JBOD مقابل RAID: ما هما وكيف يختلفان؟ في قطاعٍ دائم التطور، يتزايد فهم هذه المصطلحات أهميةً. ولذلك، أودُّ اليوم أن أتحدث إليكم عن تقنيتين، مصطلحين، أداة، إلخ - على أقل تقدير - مثيرتين للاهتمام. خاصةً وأنهما، إلى حدٍّ ما، مرتبطتان ببعضهما البعض نظرًا لأهميتهما في سوق تخزين البيانات.
ومع ذلك، فإن هذه العملية أكثر تعقيدًا إلى حد ما مما قد يبدو. وخاصة عندما، على الرغم من وجود بعض أوجه التشابه بينهما، فإنهما مختلفان جدًا عن بعضهما البعض.لذلك، عند التمييز بين مفهومين محددين مثل JBOD وRAID، فإن أهم شيء هو فهم ماهية كل منهما. لذلك، قبل الخوض في تفاصيل الاختلافات بينهما، أود شرح ماهية كل منهما وكيفية عمله.
وإلا فسيكون من الصعب تحديد اختلافاتهم بدقة. أنا أفهم أن العديد منكم يعرفون بالفعل ما هم عليه تقريبًا.لهذا السبب، إذا كنت ترغب في التعمق في صلب الموضوع، أنصحك بالانتقال إلى قسم "JBOD مقابل RAID: ما الفرق؟". سألخص كل ما شرحناه أعلاه لمعالجة المسألة الرئيسية.
ورغم أنه من الواضح أنني أستطيع أن أقتصر على هذا القسم فقط وبشكل حصري، فإنني أعتقد أنه من المثير للاهتمام أن يكون لدينا سياق مسبق. وخاصة بالنسبة لأولئك الذين يبدأون من الصفر وليس لديهم الكثير من المعلومات.بهذه الطريقة، أعتقد أنني سأكون قادرًا على الإجابة على جميع أسئلتك، سواء كنت خبيرًا في الموضوع أو بدأت للتو.
ما هو RAID
قائلا ، ما هو RAID؟ للوهلة الأولى، يُمكننا القول إنه اختصار لعبارة "مصفوفة أقراص مستقلة متكررة". في الإسبانية، تعني هذه العبارة "مصفوفة أقراص مستقلة متكررة"، وهذا يُعطينا فكرة واضحة عن ماهيتها. ولكن، إذا اقتصرنا على هذا، فسيكون الأمر مُبالغًا فيه، فهناك المزيد. خاصةً وأن أنظمة RAID، وإن بدا الأمر غريبًا، لا تُوفر جميعها خاصية التكرار.
لذلك، ليس اسمه دقيقًا كما قد يتوقع المرء. ولماذا؟ بشكل عام، يمكننا القول إن RAID هو نظام أو تقنية تتضمن دمج محركات أقراص صلبة متعددة في نظام متماسك واحد لتحسين الأداء أو التكرار أو كليهما.وبالتالي، يمكننا القول أن RAID هو مصطلح يشير إلى مجموعة من محركات الأقراص الصلبة المجمعة في وحدة واحدة لتحسين نقل البيانات وقراءتها و/أو الأمان.
لتبسيط الأمر، يمكننا القول إن فكرة نظام RAID هي إنشاء وحدة تخزين واحدة باستخدام عدة أقراص صلبة، بحيث تعمل جميعها معًا بشكل موحد. وفي هذا السياق، يمكننا التمييز بين تكوينين.
من ناحية ، لدينا ملف نسخ القرص، وهو تكوين يهدف أساسًا إلى توفير البيانات. لماذا؟ لتجنب الأخطاء المحتملة في قراءة أو نقل المعلومات المتاحة. من ناحية أخرى، لدينا تجريد القرص، وهو تكوين يهدف، بالإضافة إلى هذا التكرار، إلى تحسين الأداء. بمعنى آخر، يهدف هذا الأخير إلى زيادة سرعة قراءة البيانات والمعلومات ونقلها وكتابتها، إلخ.
أعمال كومو
عند هذه النقطة، نحن نعلم بالفعل أن RAID يعمل عن طريق الجمع بين العديد من محركات الأقراص الصلبة المادية في وحدة منطقية واحدة أو مجلد.يمكن تنفيذ ذلك باستخدام برمجيات أو أجهزة، حسب البيئة، ويتم ذلك عن طريق توزيع البيانات على جميع محركات الأقراص المادية باستخدام وحدة تخزين واحدة، مما يسمح بالتكرار. وبالتالي، يمكن القول إن العملية قد تختلف تبعًا لاستخدامها برمجيات أو أجهزة.
ومع ذلك، وباستخدام وصف أكثر عمومية، يمكننا القول إن نظام RAID يعمل بتوزيع البيانات على وحدات تخزين متعددة. أي، يسمح بتنفيذ عمليات إدخال وإخراج متعددة في وقت واحد ومتوازنة لتحسين الأداء وتجنب الأعطال المحتملة. بالطبع، يمكن قراءة هذه البيانات وكتابتها في آنٍ واحد على محركات الأقراص المادية المختلفة التي تُشكل وحدة RAID، أو تقسيمها بينها لتوزيع عبء العمل.
وفقا للعملية، تم تحسين الأداء أو الاستقرار، ويمكنك التبديل بين أحدهما والآخر وفقًا لتكوينك.أما مظهره، فعند النظر إليه من خلال مجلد نظام التشغيل، سيظهر كواحد. لذا، فرغم وجود عدة مجلدات فيزيائيًا، إلا أنها عمليًا واحدة.
الأنظمة البسيطة والأنظمة المتداخلة
الآن بعد أن عرفنا ماهية نظام RAID وكيفية عمله، من الضروري فهم الأنواع المختلفة الموجودة. ومع ذلك،، في هذا القسم سوف ننتقل مباشرة إلى صلب الموضوعلماذا؟ حسنًا، يمكننا القول إن هناك نوعين آخرين من التكوينات غير تلك التي ذكرناها سابقًا. نتحدث هنا عن التكوينات البسيطة والمتداخلة.
التكوينات البسيطة هي الأكثر شيوعًا، وبشكل عام، يمكن لأي جهاز كمبيوتر حديث نسبيًا استخدام واحد أو أكثر منها على الأقل. مع ذلك، لا ينبغي اعتبار هذا أمرًا مسلمًا به، لأنه أقل استقرارًا. أما التكوين الثاني فهو متداخل، ويُعرّف بدمج تكوينين بسيطين من RAID. الشيء المضحك هو أنه على الرغم من أننا "نحتاج" إلى معرفة هذا لفهم ما هو JBOD بشكل كامل، إلا أنه ليس الشيء نفسه.. ليس بهذه الطريقة المحددة، ولهذا السبب يمكننا أن نجد العديد من الاختلافات بين الاثنين.
ما هو JBOD؟ أنواع RAID البسيطة
في هذه المرحلة، أصبحنا نعرف ما هو RAID، وكيفية عمله، وأنواع التكوينات المتاحة. بفضل هذا، يُمكننا فهم ما هو JBOD بشكل سطحي. خاصةً وأننا إذا عرفنا ما هو RAID، فسنعرف تقريبًا ما هو JBOD. دعونا نتناولها واحدةً تلو الأخرى.
RAID 0
يُعدّ هذا النظام أحد أبسط مستويات أو صيغ التكوين البسيط. وبالتالي، يُقسّم تكوين RAID 0 البيانات إلى كتل مختلفة. بعد ذلك، يُوزّع المعلومات نفسها بالتساوي بين قرصين صلبين أو أكثر يُشكّلان RAID. من أهم مزايا هذا النظام تحسينه لسرعات القراءة والكتابة نظرًا لتنفيذهما في آنٍ واحد على أقراص متعددة. أما عيبه الرئيسي فهو افتقاره إلى التكرار. لذلك، في حال تعطل أحد الأقراص، ستُفقد البيانات الموجودة عليها جميعًا.
RAID 1
عندما نتحدث عن RAID 1، فإننا نتحدث عن تكوين يكرر البيانات المكتوبة على القرص على قرصين مختلفين أو أكثر. هذا يُنشئ ما يُسمى بالتكرار، مما يوفر أمانًا إضافيًا لتجنب فقدان البيانات. إذا تعطل أحد الأقراص واستمرت بقية الأقراص في العمل، فلن تُفقد البيانات، لأنها تُكرر على قرص آخر. في المقابل، لا يتحسن الأداء، بل قد يكون أبطأ، لأن البيانات تُكتب (فعليًا) مرتين.
RAID 2
هذا النموذج نادر الاستخدام، ولذلك لا أريد الخوض في تفاصيله. بشكل عام، هو نسخة بديلة من RAID 0، تُضيف نظام تصحيح أخطاء.
RAID 3
نظام آخر نادر جدًا. أنظمة RAID ليست شائعة بالضرورة في مختلف القطاعات، لذا فهي أقل شهرة بشكل عام. تُعد تكوينات RAID 3 البسيطة أكثر ندرة لأنها تُنظم المعلومات على مستوى البايت، وليس على مستوى الكتلة. في الواقع، RAID 3 هو تكوين تخزين تُقسّم فيه البيانات إلى بايتات وتُوزّع على عدة أقراص صلبة، بينما يُخزّن محرك أقراص إضافي معلومات التكافؤ لاكتشاف الأخطاء وتصحيحها. يوفر هذا التكوين سرعات قراءة متسلسلة عالية بفضل توزيع البيانات على مستوى البايت، ولكنه يعاني من ضعف أداء الكتابة بسبب الحاجة إلى حساب التكافؤ وكتابته على محرك أقراص منفصل.
RAID 4
RAID 4 هو تكوين تخزين يُقسّم البيانات إلى كتل ويوزّعها على عدة أقراص صلبة، مع قرص إضافي يُخزّن معلومات التكافؤ. على عكس RAID 3، تُقسّم البيانات في RAID 4 إلى كتل بدلاً من بايتات، مما يُحسّن أداء عمليات القراءة العشوائية من خلال السماح بعمليات متعددة متزامنة. يُحسب التكافؤ بناءً على البيانات في الكتل، مما يُتيح تحمّل الأخطاء: في حال تعطل أحد الأقراص، يُمكن إعادة بناء البيانات باستخدام معلومات التكافؤ المخزنة على القرص المُخصّص. مع ذلك، ولأن جميع كتل التكافؤ مُخزّنة على قرص واحد، يُصبح هذا الأمر عُقدةً لعمليات الكتابة، مما يُقلّل من الأداء العام لـ RAID 4.
RAID 5
يُعد هذا النظام من أكثر التكوينات شيوعًا، إذ يُستخدم بكثرة في بيئات الأعمال والمهن. يعمل هذا النظام، بشكل عام، على تخزين البيانات وتوزيعها في كتل مختلفة باستخدام نظام تكافؤ لضمان التكرار والأمان والاستقرار. هذا يعني أنه قادر على استعادة البيانات وإعادة بنائها عن طريق تكرار المعلومات. مع ذلك، يسمح تصميمه بتعزيز الأداء، مما يجعله أسرع من التكوينات الأخرى الأكثر بساطة.
RAID 6
يُشبه RAID 6 RAID 5، ولكن مع كتلتي تكافؤ موزعتين على الأقراص. هذا يعني أنه قادر على تحمّل تعطل ما يصل إلى قرصين في وقت واحد. يُحسّن تكوين التكافؤ المزدوج من تكرار البيانات وأمانها، ولكنه يتطلب أيضًا عددًا أكبر من الأقراص لتنفيذه.
JBOD: مجرد مجموعة من الأقراص، هل هي حقًا نوع من RAID أم أنها شيء آخر؟
لقد وصلنا، بلا شك، إلى إحدى أكثر النقاط إثارة للاهتمام. كما ذكرنا سابقًا، يُشبه JBOD نظام RAID، مع أنه في الواقع، إذا نظرنا إلى التفاصيل التقنية، فهو ليس كذلك. على الأقل ليس تمامًا. JBOD ليس من الناحية الفنية تكوين RAID، ولكنه طريقة لدمج أقراص متعددة في وحدة تخزين واحدة دون استخدام التكرار أو التكافؤ. أي أن كل قرص يعمل بشكل مستقل. لا يوجد أي تكرار أو تحسينات ملحوظة في الأداء.
يُستخدم JBOD عندما تحتاج ببساطة إلى توسيع مساحة التخزين دون القلق بشأن التكرار أو الأداء. لذلك، لا يمكننا القول أن JBOD هو RAID بالمعنى المعتاد.هذا تكوين تخزين لا يستخدم الميزات الرئيسية لـ RAID. بمعنى آخر، يمكننا القول إنه ترتيب يتم فيه تجميع عدة محركات أقراص صلبة معًا لإنشاء وحدة تخزين كبيرة واحدة.
وعلى الرغم من ذلك، وكما قلنا بالفعل، كل وحدة من هذه الوحدات تعمل بشكل مستقللذلك، ستُكتب البيانات على هذه الأقراص وتُقرأ، وما إلى ذلك، بالتتابع وفقًا لسعتها. ميزة هذا كله أنه في حال تعطل أحد الأقراص، تُفقد البيانات الموجودة عليه فقط، بينما تستمر الأقراص الأخرى في العمل. لا يوفر JBOD أي تكرار أو تكافؤ أو تحسينات في الأداء؛ فهو ببساطة يجمع الأقراص معًا لإنشاء مساحة تخزين أكبر وأكثر مرونة.
JBOD مقابل RAID: ما الفرق؟
يُعدّ نظاما RAID (مجموعة أقراص مستقلة متكررة) وJBOD (مجموعة أقراص فقط) نهجين مختلفين لإدارة أقراص متعددة في نظام تخزين. مع وضع ذلك في الاعتبار، وبالنظر إلى كل ما ناقشناه سابقًا، يُمكننا تسليط الضوء على الاختلافات الرئيسية التالية:
RAID (صفيف متكرر من الأقراص المستقلة)
التكرار والاستقرار ضد الأعطال
- RAIDيوفر تكوينات مع تكرار البيانات لمنع فقدانها (بشكل عام) ومنع الأعطال العامة. وحسب النوع، تُكرر البيانات أو تُستخدم رموز التكافؤ لاستعادتها في حالة حدوث عطل.
- JBODلا يوفر هذا النظام التكرار. في حال تعطل قرص في نظام JBOD، ستُفقد البيانات المخزنة عليه.
أداء
- RAIDيمكن أن يُحسّن الأداء بشكل ملحوظ، خاصةً في تكوينات RAID التي تتضمن تقسيم البيانات (مثل RAID 0). وكما هو الحال دائمًا، يعتمد الأمر على نوع القرص، فبعض التكوينات لا تُحسّن الأداء. الأمر يعتمد على نوع القرص.
- جبو. لا يُحسّن الأداء مقارنةً بقرص واحد، إذ يعمل كل قرص على حدة. كما أنه لا يُحسّن الأداء عبر أقراص متعددة، على عكس بعض أنظمة RAID.
مساحة قابلة للاستخدام
- RAIDبعض تكوينات RAID، مثل RAID 1، تُنتج مساحةً قابلةً للاستخدام تُعادل مساحة قرص واحد، ولكنها تُكرر البيانات على أقراص أخرى. هذا يعني أنه على الرغم من أن المساحة الفعلية أكبر، إلا أن المساحة القابلة للاستخدام لا تزداد لأنها تُستخدم في نفس الوقت مع البيانات نفسها. في تكوينات RAID أخرى، تزداد المساحة نظرًا لعدم وجود تكرار.
- جبو. يستخدم السعة الكاملة لكل قرص، مما يؤدي إلى إنشاء وحدة تخزين كبيرة واحدة.
تطبيق
- غارة. يمكن تنفيذه من خلال الأجهزة (باستخدام وحدات تحكم RAID مخصصة) أو البرامج (باستخدام وحدات تحكم RAID المضمنة في نظام التشغيل).
- جبو. يتم إدارتها في المقام الأول من خلال نظام التشغيل، ويُنظر إلى كل قرص ويُستخدم كوحدة تخزين مستقلة.
JBOD (مجموعة من الأقراص فقط)
استقلال القرص
- RAIDتُنظَّم الأقراص وفقًا لتكوين مُحدَّد يُحدِّد كيفية استخدام البيانات وحمايتها. في بعض التنسيقات، لا تكون الأقراص مُستقلة.
- JBODالأقراص دائمًا مستقلة، وتُستخدم كوحدات تخزين منفصلة. يمكن ملء كل قرص على حدة دون الاعتماد على حالة الأقراص الأخرى.
سهولة
- RAIDيمكن أن تكون تكوينات RAID معقدة في الإعداد والصيانة، وخاصة في التكوينات المتقدمة مثل RAID 5 أو RAID 6.
- جبو. إنه بسيط وسهل التنفيذ. يتطلب ببساطة توصيل الأقراص بالنظام واستخدامها كمحركات منفصلة.
استعادة البيانات
- غارة. اعتمادًا على نوع RAID، قد يتضمن استرداد البيانات إعادة بناء المصفوفة باستخدام التكرار للبيانات (التكافؤ أو النسخ المتطابق).
- جبو. في حالة فشل أحد الأقراص، سيتم فقدان البيانات الموجودة على هذا القرص فقط، بينما تظل البيانات الموجودة على الأقراص الأخرى قابلة للوصول.
باختصار، يُستخدم نظام RAID لتحسين التكرار والأداء، بينما يجمع نظام JBOD الأقراص معًا لإنشاء مساحة تخزين كبيرة، دون أن يوفر مزايا التكرار أو الأداء المتأصلة في تكوينات RAID. يعتمد الاختيار بين RAID وJBOD على متطلبات التخزين الخاصة بك ومستوى حماية البيانات المطلوب.