وقتی همه چیز از کار می‌افتد، چه چیزی باید بماند؟
در شرایط عادی، خرابی یک هارد یا کنترلر در یک سرور شاید تنها یک اختلال جزئی محسوب شود. اما در سناریوهای بحرانی مانند جنگ، حملات سایبری، قطع برق، یا بحران فیزیکی حتی کوچک‌ترین خرابی سخت‌افزاری می‌تواند عملیات سازمان را به توقف کامل بکشاند. در چنین لحظاتی، RAID و Redundancy به آخرین سد دفاعی سازمان در برابر فروپاشی اطلاعات تبدیل می‌شوند.
راهنمای مطالعه
مفاهیم پایه: Redundancy و RAID چیستند؟
Redundancy
در مهندسی زیرساخت، Redundancy به تکرار اجزای حیاتی برای حذف Single Point of Failure گفته می‌شود. می‌تواند شامل منابع زیر باشد:
- هارد دیسک‌ها (Disk Redundancy)
- کنترلرهای RAID یا HBA
- منابع تغذیه (Power Supply)
- فن‌ها و سیستم خنک‌کننده
- لینک‌های شبکه
RAID (Redundant Array of Independent Disks)
RAID به تکنیکی اطلاق می‌شود که طی آن چندین دیسک فیزیکی در یک آرایه منطقی ترکیب می‌شوند تا:
- قابلیت تحمل خطا (Fault Tolerance)
- افزایش کارایی (Performance)
- افزایش ظرفیت (Scalability)
را فراهم کنند.
اهمیت RAID در زیرساخت بحرانی
در شرایطی که:
- تعویض فوری سخت‌افزار ممکن نیست (تحریم، نبود قطعه)
- سایت اصلی تخریب شده یا تخلیه شده
- شبکه در دسترس نیست و بازیابی از Backup ممکن نیست
تنها پشتیبانی واقعی از داده‌ها، همان آرایش دیسک‌هایی است که داده‌ها را در خود دارند.
RAID با توزیع داده بین دیسک‌ها و ایجاد اطلاعات تکراری، می‌تواند بقاء داده‌ها در لحظه بحران را تضمین کند.
انواع رایج RAID و کاربرد آنها در بحران
| نوع RAID | نحوه عملکرد | تحمل خرابی | ظرفیت موثر | مناسب برای |
|---|---|---|---|---|
| RAID 0 | Striped – بدون Redundancy | صفر | ۱۰۰٪ | سرعت بالا، اما خطرناک |
| RAID 1 | Mirroring – داده‌ها روی دو دیسک | ۱ دیسک | ۵۰٪ | سیستم‌های حساس با حجم کم |
| RAID 5 | Striping + Parity | ۱ دیسک | n-1 | حجم بالا با تحمل خطا |
| RAID 6 | دو لایه Parity | ۲ دیسک | n-2 | سازمان‌های حیاتی در بحران |
| RAID 10 | ترکیب RAID 1 و RAID 0 | هر جفت آینه | ۵۰٪ | دیتابیس‌ها، سیستم‌های OLTP |
| RAID-Z2 | مشابه RAID 6 در ZFS | ۲ دیسک | n-2 | Replication-aware Storage |
| RAID-Z3 | سه لایه Parity | ۳ دیسک | n-3 | داده‌های غیرقابل تکرار |
برای شرایط بحرانی، RAID 6، RAID-Z2 و RAID-Z3 گزینه‌های مطلوب‌تری هستند، چرا که در برابر خرابی همزمان چند دیسک مقاوم‌اند.
Redundancy در لایه‌های دیگر سیستم
Power Supply Redundancy
منابع تغذیه دوتایی (Dual PSU) باعث می‌شوند حتی در صورت از کار افتادن یک پاور، سیستم روشن بماند.
Controller Redundancy
استفاده از دو RAID Controller در حالت Active-Passive یا Active-Active باعث تضمین تداوم دسترسی به دیسک‌ها می‌شود.
Network Redundancy
- NIC Teaming
- Multipath I/O
- Dual switch path
برای جلوگیری از قطع دسترسی به SAN یا NAS در اثر قطع لینک یا سوئیچ
Cluster Node Redundancy
در راهکارهایی مثل Open-E JovianDSS، می‌توان دو Node را در قالب Shared HA یا Metro HA به صورت Redundant پیکربندی کرد.
سناریوهای واقعی استفاده از RAID و Redundancy در بحران
| ردیف | سناریو | راهکار ذخیره‌سازی پیشنهادی |
|---|---|---|
| 1 | حمله سایبری به Backup | RAID-Z2 با Snapshot داخلی مقاوم در برابر باج‌افزار |
| 2 | خرابی همزمان دو دیسک | RAID 6 یا RAID-Z2 مانع از دست رفتن داده |
| 3 | قطع برق ناگهانی در یکی از PSUها | منابع تغذیه Redundant با UPS مستقل |
| 4 | خرابی کارت HBA یا SAS Expander | Redundant Controller Path |
| 5 | افزایش حرارت یا خرابی فن‌ها | Redundant Cooling + Remote Alert |
RAID به تنهایی کافی نیست: ترکیب RAID با Snapshot و Replication
RAID حفاظت در برابر خرابی سخت‌افزاری دیسک را فراهم می‌کند، اما:
- در برابر حذف تصادفی یا خرابکاری داخلی مقاوم نیست
- در برابر حمله باج‌افزاری محافظت نمی‌کند
- در برابر خرابی کل Node یا دیتاسنتر مصون نیست
بنابراین، RAID باید با راهکارهای زیر تکمیل شود:
- Snapshot غیرقابل تغییر (Immutable Snapshots)
- Remote Replication (به سایت دیگر)
- Backup دوره‌ای به Tape یا RDX
- Redundant Networking و UPS
نتیجه‌گیری: زمانی برای توقف نیست
در شرایط بحرانی، سیستم‌ها باید ادامه دهند—even if everything else fails. در این میان، RAID و Redundancy تنها ابزارهایی هستند که بدون وابستگی به انسان، به صورت خودکار از داده‌های شما دفاع می‌کنند.
در روزی که تماس با دیتاسنتر ممکن نیست، اگر استوریج شما به RAID Z2 با دیسک‌های سالم، کنترلر Redundant و تغذیه Dual مجهز باشد، شما هنوز زنده‌اید.
منابع تخصصی:
Open-E JovianDSS RAID Design Guide
SNIA RAID Levels Explained
HPE Smart Array Controllers Whitepapers
RedHat High Availability Architecture Guide
ZFS Best Practices – RAID-Z, Performance & Resilience
IBM Redbooks: Storage Redundancy in Disaster Conditions
Gartner: “Modern Fault-Tolerant Storage Systems – 2023”