مقارنة بين RAID 5 وRAID 10: أيهما أفضل بالنسبة للمستخدم

Khalid Abdullahi

Mar 13, 2023 • Filed to: Topics • Proven solutions

يتمثل الهدف من هذه المقالة في إجراء مقارنة بين خياري RAID وهما RAID 5 وRAID 10. حيث يختلفان عن بعضهما في أوجه عديدة، دون أن ينفي ذلك وجود أوجه تشابه أيضاً.

ويتناول هذا المقال كلا الخيارين على حدا، بحيث يقارن بينهما من حيث ما يقدماه ومن حيث سلبياتهما وإيجابياتهما، بالإضافة إلى أفضل استخدام لكل منهما. والهدف من ذلك مساعدة المستخدم على الاختيار بين الأفضل منهما بالاعتماد على متطلباته، وبشكل يضمن تشغيل النظام بأقل قدر من المشكلات أو إهدار الوقت.

لماذا يُستخدم RAID؟

RAID أو المصفوفة الفائضة مستقلة الأقراص عبارة عن تقنية تُستخدم لحماية البيانات الموجودة على قرص التخزين في حال حدوث أي مشكلة مثل الفيضان. ويكون ذلك من خلال وجود على الأقل قرصين مختلفين ينوب أحدهما عن الآخر في حال تعطله وعدم القدرة على استخدامه، حتى ولو كان القرص البديل ممتلئ بالمعلومات أيضاً.

بالرغم من توفر عدة خيارات RAID يمكن الاعتماد عليها، غالباً ما يُستخدم الأنواع الثلاثة التالية: RAID 0 (التقطيع الشريطي للبيانات) وRAID-0+H (تقطيع شريطي مع التكافؤ) والتي تعف أيضاً بـ RAID 50، وRaid Level-01 والذي يُدعى بـ Drive Mirroring أو RAIN في بعض الأحيان والمقصود بها (Redundant Arrays Of Inexpensive Nodes).

وغالباً ما يُستخدم نوعي RAID المعروفين بـ RAID 5 وRAID 10 في تخزين البيانات. لكن أيهما أفضل؟ هذا ما سيجيب عليه المقال أدناه من خلال إجراء مقارنة بينهما للمساعدة على الاختيار.

مقارنة بين RAID 5 وRAID 10

ما المقصود بـ RAID 5 وما إيجابياته وسلبياته؟

RAID 5 عبارة عن طريقة لتخزين البيانات مصممة بطريقة تساعدها على تحمل فقدان قرص تخزين واحد أو أكثر ضمن مصفوفة. ويحدث ذلك من خلال توزيع بيانات التكافؤ بين أقراص التخزين، وبذلك يمكن استعادة القرص المفقود باستخدام الأقراص التي لم تتضرر. وفي حال تعرض قرصين للعطب معاً، لن يستعيد RAID 5 أية معلومات يمكن استخدامها.

وفي الأساس استُخدم RAID 5 في حالات التكرارية، حيث سُجلت بعض المشكلات المتعلقة بأدائه، لكن حصل خلال السنوات المنصرمة على العديد من التحديثات التي مكنته من الحد منها. لكنه يستخدم في الوقت الحالي وبشكل أساسي بصفته أحد حلول التخزين عالي الفعالية من حيث التكلفة، وذلك نظراً لتمتعه بسرعات قراءة وكتابة جيدة ، وذلك في حال وجود لواقط مغناطيسية كافية متاحة للاستخدام في مجمع التخزين.

RAID 5 عبارة عن تقنية لحماية البيانات من خلال توزيع كتل من نفس الملف على عدد من أقراص التخزين المختلفة. وهذا ما يحمي تلك البيانات من حالات فشل قرص التخزين، حيث يمكن الوصول إلى كافة الملفات الموجودة على بقية الأقراص. وتكمن الناحية السلبية في عدم إمكانية استعادة البيانات في حال عطب أكثر من قرص تخزين في نفس الوقت، كما تتيحه عملية النسخ الاحتياطي التقليدية، ولذلك يمكن القول أن استخدام هذا الخيار يترافق مع مخاطر متزايدة من التعرض لفقدان كامل البيانات.

إيجابيات RAID 5:

يقدم المقال أدناه إيجابيات RAID 5:

تتميز Raid 5 بانخفاض تكلفتها مقارنة ببقية مستويات RAID وسهولة تأمين الأجهزة اللازمة لتطبيقها.
يتيح بروتوكول دمج البيانات المستخدم في RAID 5 قراءة البيانات بسرعة، نتيجة لتوزيع المعلومات بين أقراص التخزين.
إن Raid 5 عبارة عن طريقة لتخزين البيانات تتيح إمكانية تحمل الأخطاء في حال حدوثها بالإضافة إلى ضمان أفضل أداء. حيث يمكن من خلاله الموازنة بين الأمان، والقدرة على تحمل الخطأ، والأداء.
إن Raid 5 عبارة عن أحد أكثر أنظمة تخزين البيانات فعالية من حيث التكلفة والكفاءة.

سلبيات RAID 5:

يقدم المقال أدناه سلبيات RAID 5:

قد يستغرق وقت طويل لإعادة بناء البيانات نتيجة للثنائية، وهذه ناحية لا يرغب بها من يريد تنفيذ مهام يحتل عامل الوقت فيها أهمية كبيرة.
قد لا يشعر المستخدم بالرضى عندما يتعلق الأمر بالكتابة، نتيجة لبطء أدائه.
إن تطبيق RAID 5 ليس الأسهل بين بقية مستويات RAID. بل يتضمن خطوات معقدة تتطلب معها مساعدة من شخص محترف.

ما المقصود بـ RAID 10؟

RAID 10 عبارة عن أحد أنواع RAID ويجمع عدد من الميزات الموجودة في كل من RAID 1 وRAID 5. ولهذا يتميز بالسرعة والموثوقية والتكرار في نفس الوقت. ويستعرض هذا المقال مكونات المصفوفة RAID 10 بالإضافة إلى كيفية إعداد واحدة منها في جهاز الكمبيوتر أو MAC.

ما المقصود بـ RAID 10؟ ومن خلال إعداد قرص تخزين مفرد تماماً كما إجراء ترتيب النسخ المتطابق المباشر (RAID 1)، يمكن قراءة البيانات من كلا المصدرين دون أي مشاكل، لكن إن أراد المستخدم كتابة بيانات جديدة على قرص تخزين واحد أثناء قراءة البيانات القديمة من قرص تخزين آخر، قد تصبح الامور صعبة نوعاً ما، لأنه عليه أن يتأكد عندها ألا تُكتب في نفس الوقت وبالتالي ضمان عدم وجود قرصين للكتابة.

إيجابيات RAID 10

يقدم المقال أدناه إيجابيات RAID 10:

يحصل المستخدم عند تطبيق RAID 10 على تجربة أداء مميزة.
تتمثل إحدى الإيجابيات الأساسية في السماح بقراءة البيانات وكتابتها في نفس الوقت، وبالتالي إتاحة سرعة عالية.
إن كانت مسألة الحماية تشكل أولوية بالنسبة للمستخدم، سيسعده معرفة أن RAID 10 تقدم مستوى حماية متقدم.
لا تسمح بفقدان البيانات.

سلبيات RAID 10

يقدم المقال أدناه سلبيات RAID 10:

عند استخدام RAID 10 سيتاح استخدام نصف ذاكرة التخزين نتيجة للنسخ المتطابق للبيانات.
تكلفة RAID 10 مرتفعة للغاية. حيث يجب شراء المزيد من أقراص التخزين لتطبيقه.

مقارنة بين RAID 10 وRAID 5: أيهما أفضل؟

لا يمكن القول أن RAID 10 أفضل من RAID 5 أو العكس. فالأمر مرتبط بما يفضله المستخدم ومستوى RAID الذي يختاره، فلكل منها إيجابيات وسلبيات.

ويكمن الاختلاف الأكبر بين هذين المستويين في طريقة إعادة بناء البيانات. فبالنسبة إلى RAID 10 فإنها تقرأ البيانات بشكل آلي من قرص النسخ المتطابق ونسخها إلى قرص التخزين البديل، وهذا يضمن عدم تأثر النظام في حال حدوث عطل في أقراص التخزين. وبالتالي زيادة مستوى الأمان نتيجة لعدم حدوث أي تغييرات في عمليات القراءة والكتابة.

لكن عند إعداد RAID 5، يقرأ قرص التخزين البيانات من بقية الأقراص ويستخدم المعلومات المزدوجة الموجود فيها، كما يعيد بناء البيانات. حيث يستغرق ذلك وقتاً طويلاً ويشكل عبء كبير على النظام، مما يؤثر سلباً على بقية أقراص التخزين. وهذا بدوره قد يتسبب بتعطل قرص التخزين.

أما لمن يبحث عن مستوى RAID يتيح إمكانية التخزين بكفاءة عالية، سيكون RAID أفضل خيار يمكن الاعتماد عليه، حيث يتفوق على RAID 10 في هذه الجزئية بالذات. إذ يستخدم RAID 5 الجدولة الثنائية التي تتيح أداء وكفاءة وحماية أفضل. بينما يضمن RAID 10 إمكانية الوصول إلى البيانات، لكنه يحتاج إلى المزيد من أقراص التخزين. ويستخدم بعض مديري المخدمات RAID 5 لانخفاض تكلفة إعداده وسهولة تثبيته.

سيناريوهات بالزمن الحقيقي

توضح السيناريوهات التالية بعضاً من الخيارات الشائعة في الزمن الحقيقي لـ RAID. حيث يجب الاختيار بين RAID 5 وRAID 10 وفقاً للسيناريوهات التالية.

خوادم التطبيق والملف

عندما يتعلق الأمر بخوادم التطبيق والملف، يجب الأخذ بالحسبان استخدام RAID 5. كونه المستوى المثالي من RAID بما يتعلق بخوادم التطبيق والملف. حيث يتيح نوعاً من التوازن بين التخزين والأداء والحماية مقاومة حدوث الفشل.

التركيز على عمليات القراءة/الكتابة

تتطلب بعض البرامج أحياناً عمليات قراءة وكتابة سريعة. عندها من الأفضل الاعتماد على RAID 10 كونه لا يعتمد على التكافؤ. وفي الحقيقة، تُنفّذ عملية القراءة في RAID 10 بسرعة أكبر بمرتين من RAID 5.

تعطل قرص التخزين

في حال واجه المستخدم عملية إعداد نتيجة تعطل قرص تخزين واحد فقط، قد يكون RAID 5 أفضل خيار لذلك. بينما لا يمكن استعادة البيانات في حال تعطل قرصي تخزين أو أكثر في RAID 10. ومن ناحية أخرى، يمكن لـ RAID 5 استعادة البيانات في حال تعطل قرصي تخزين أو أكثر. ومع أنه احتمال غير شائع الحدوث، إلا أنه قد يصادف تعطل أكثر من قرص تخزين واحد في نفس الوقت. لذلك من الأفضل تخيل حدوث هذا السيناريو.

يتميز RAID 10 بقراءة البيانات بشكل أسرع وبمرونة أكبر عند تعطل قرص تخزين واحد، بينما يستغرق RAID 5 وقتاً أطول لقراءة البيانات وكتابتها. وذلك لأن RAID 5 يتمتع بميزة فحص مزدوج.

يمكن اختصار ذلك بجملة واحدة مفادها أنه يجب تطبيق RAID 10 في حال الرغبة باستعادة البيانات بسرعة دون أن يكون لها تأثير سلبي على العمليات الموجودة.

الميزانية وفعالية التكلفة

يرغب المستخدمون ممن تشكل لهم الميزانية أولوية في استخدام RAID 5 بدلاً من RAID 5 لأن الأخير يستخدم 50% من مساحة التخزين.

التعقيد

إن أراد المستخدم إعداد RAID بسيط أو أنه يتعامل لأول مرة مع مستويات RAID، يفضل أن يستخدم RAID 10. إذ يجد البعض في تطبيق RAID 5 مهمة تنطوي على بعض التعقيد.

خوادم الإنتاج والاستضافة

في حال كان لدى المستخدم خوادم إنتاج واستضافة، من الأفضل استخدام RAID 10، نظراً للأداء وحماية البيانات. وبالنسبة إلى تنفيذ قاعدة البيانات، يفضل الأخذ بعين الاعتبار RAID 10 كونه ذو فعالية أفضل من RAID 5 في هذا الخصوص.

خاتمة

تتعدد العوامل التي يجب أخذها بالاعتبار لتحديد إن كان RAID 5 أو RAID 10 أفضل خيار بالنسبة إلى التخزين. ومن المهم للغاية معرفة ما يتميز به كل منهما لاتخاذ القرار وتحديد أي نوع من المصفوفة يناسب متطلبات العمل وميزانيته.

ونأمل أن يكون هذا المقال قد قدم لك الفائدة المرجوة لمعرفة أي RAID أفضل بالنسبة للسيناريو الذي تريده.