מערכות רייד (RAID Systems)
משמעות המילה RAID היא Redundant Array of Inexpensive Disks, אשר פירושה בעברית הוא מערך של דיסקים לא יקרים (רגילים).
מערכות רייד נמצאות בשימוש בארגונים בעלי צורכי אחסון מיוחדים (לדוגמה: אמינות יתרה, ביצועים משופרים וכו'). מערכות אחסון אלה מורכבות מכוננים קשיחים רגילים (בממשקים שונים, כגון SATA ו-SCSI), אשר מוגדרים בתצורה המאפשרת להם לעבוד בשיתופיות כדי לאפשר צרכים מיוחדים אלה.
שחזור מערכות רייד מצריך היכרות מעמיקה עם מספר רב של תצורות רייד וניסיון רב עם מספר גדול של בקרי רייד (RAID Controllers). לעוז טל ניסיון רב בשחזור מערכות רייד רבות. אנו משתמשים בכלי שחזור מיוחדים אשר פותחו על ידינו במשך זמן רב, והוכיחו את יעילותם ואיכותם במספר רב מאוד של מקרים מורכבים. שחזור רייד מצריך טיפול המתאים לתצורת הרייד אשר בשימוש.
להלן מספר דוגמאות למערכות רייד מקובלות ולשחזורים של מערכות אלה:
RAID Level 0 — רצועה (Stripe)
תצורה זו נקראת גם ״רצועה״ (Stripe), ובדרך כלל נמצאת בשימוש בארגונים אשר זקוקים לפתרונות אחסון מהירים במיוחד. בתצורה זו, שני דיסקים או יותר פועלים ביחד כדי לחלק את העומס על כל אחד מהדיסקים הבודדים. כתוצאה מחלוקת העומס, המערכת כולה עובדת מהר יותר מכל דיסק בודד. במקרים רבים, בסיסי נתונים אשר עמוסים במידע רב ונמצאים בשימוש על ידי מספר רב של משתמשים עובדים בתצורה זו כדי לשפר את ביצועי המערכת.
במקרים שבהם יש שימוש בתצורת Stripe בלבד (ללא תצורה משולבת) יש לדאוג לתקינותם של כל הכוננים ברייד. לכן, לפני תהליך השחזור יש לבדוק את כל הדיסקים בנפרד, לאתר את הכוננים (או הכונן) הבעייתיים ולשחזר אותם. לאחר מכן יש לבחון את תוכנם של כל הכוננים ולהשתמש בכלים מיוחדים על מנת ״לחבר״ את הכוננים הקשיחים בהתאם לתצורה של הבקר שהיה בשימוש. מכיוון שקיימים דגמים רבים ואפשרויות הגדרה רבות, תהליך זה הוא מורכב ומצריך ניסיון.
RAID Level 1 — מראה (Mirror)
תצורה זו נקראת גם תצורת ״מראה״ (Mirror), ובדרך כלל נמצאת בשימוש בארגונים אשר זקוקים לפתרונות אחסון אמינים במיוחד. בתצורה זו כל כונן קשיח במערך הדיסקים מגובה על ידי כונן קשיח נוסף. כדי שהכוננים תמיד יהיו זהים, בכל פעם אשר מידע נכתב למערך הדיסקים (פעולת מחיקה גם היא מתבצעת על ידי כתיבה) הוא בעצם נכתב לשני כוננים נפרדים. בצורה זו, במידה ואחד מהכוננים הקשיחים נפגם, המערכת יכולה להמשיך לפעול ללא הפרעה.
ברוב המקרים, כאשר נדרש שחזור מערכות רייד בתצורת Mirror, המצב פשוט יחסית — אחרי הכול תצורה זו מיועדת לשפר את אמינות או שרידות המערכת. אך עם זאת קיימות מספר בעיות במערכות רייד בתצורות אלו. לדוגמה: במקרים מסוימים בקר הרייד לא מזהה כי אחד הכוננים אינו עובד כשורה ולא מתריע על כך (או לחילופין מתריע, אך המשתמש אינו שם לב או אינו מגיב מספיק מהר). כתוצאה מבעיה זו המידע נכתב רק על אחד הכוננים הקשיחים — ובמקביל, הכונן השני מכיל מידע ישן.
RAID Level 5 — רצועה עם זוגיות
תצורה זו נקראת גם ״רצועה עם זוגיות״ (Stripe with Parity), ובדרך כלל נמצאת בשימוש בארגונים אשר מעוניינים בתצורה בעלת ביצועים משופרים וגם אמינות משופרת (יותר מתצורת ״רצועה״ רגילה). היתרון של תצורה זו על תצורת ה״רצועה״ הוא שבמידה ואחד מהכוננים הקשיחים (לא משנה איזה) מפסיק לפעול, המערכת יכולה להמשיך לעבוד ללא הפסקה — כל עוד רק כונן אחד מכל המערך התקלקל. בתצורה זו המספר המינימלי של הכוננים הוא שלושה.
שחזור RAID 5 מצריך בדיקה של כל הכוננים בנפרד כדי לאתר את הכונן (או הכוננים) הבעייתי. מכיוון ש-RAID 5 בנוי לעבוד גם במידה ואחד מהכוננים הקשיחים התקלקל, מערכות רייד בתצורה זו זקוקות לשחזור במידה ויותר מכונן קשיח אחד התקלקל, או במידה ובקר הרייד התקלקל וכתוצאה מכך פגם במידע אשר נמצא על הכוננים. כמו כן, ישנם מצבים שבהם אחד הכוננים מתקלקל והבקר אינו מדווח על בעיה — והבעיה מתעוררת רק כאשר כונן נוסף מפסיק לפעול.
RAID Level 6 — זוגיות כפולה
תצורה זו דומה מאוד לתצורת ״רצועה עם זוגיות״, אך בעלת יכולת לעבוד גם אם שני כוננים קשיחים מתקלקלים באותו הזמן. כמובן שגם כאן ה״בזבוז״ במקום בא על חשבון אמינות המערכת. בתצורה זו המספר המינימלי של הכוננים הקשיחים הוא ארבעה (בכוננים של 80GB שטח האחסון הוא 160GB, כמו ב״מראה״ — אך כמו ב-RAID 5, יחס זה משתפר ככל שמוסיפים כוננים קשיחים נוספים לתצורה זו).
תצורה זו, בדומה לתצורה של RAID 5, בנויה כדי לשפר את אמינות מערכות הרייד — אך גם כאן ישנם מקרים אשר דורשים שחזור מידע. לדוגמה: בקר רייד שהתקלקל וכתוצאה מכך פגם במידע על הכוננים הקשיחים, או לחילופין נזק ליותר משני כוננים קשיחים באותו הזמן (תקלות מרובות עלולות להיגרם כתוצאה מקצר חשמלי או כתוצאה מפגם בייצור של כוננים זהים וכו').
תצורות נוספות — RAID 10, RAID 01 ואחרות
ישנן תצורות נוספות כגון RAID 10, RAID 01 ותצורות מכוננות נוספות אשר נמצאות בשימוש במקרים מיוחדים אחרים. תצורות אלה מצריכות בדיקה יסודית של הדיסקים הבודדים, שחזור של דיסקים במקרים מסוימים, ושימוש בכלים מיוחדים כדי ״לחבר״ את הכוננים הבודדים בתצורה של הבקר המקורי. תהליך זה מצריך ניסיון רב והיכרות מעמיקה עם סוגים רבים של בקרים בתצורות רבות. לבסוף, יש צורך לאמת את תקינות המבנים הלוגיים אשר נמצאים על המערך.