رید کنترلر چیست و چه کاربردی دارد

این مقاله در تاریخ 27 دی 1398 نوشته و در تاریخ 23 آبان 1403 مورد بازبینی قرار گرفته است.

RAID مخفف کلمه Redundant Array of Independent Disks می باشد. Raid ها ممکن است سخت افزاری و یا نرم افزاری باشند که برای مدیریت هارد دیسک‌ها (HDD) یا SSD در یک کامپیوتر‌ یا سرور ها استفاده می‌شوند. در واقع این هاردها با نظارت رید کنترلر به صورت یک سخت‌افزار منطقی واحد به کار خود ادامه می‌دهند. آنها معمولاً به صورت سخت افزاری هستند و البته Raid های مبتنی بر سرور، هم به صورت نرم افزاری و هم به صورت سخت افزاری وجود دارند.

به طور کلی رید کنترلر (Read Controller) یک دستگاه الکترونیکی است که به منظور مدیریت و نظارت بر داده‌های خوانده‌شده از سیستم‌های مختلف طراحی می‌شود. این کنترلرها معمولاً در کاربردهای مخابراتی، امنیتی و اتوماسیون صنعتی برای پردازش و انتقال اطلاعات مورد استفاده قرار می‌گیرند. وظیفه اصلی رید کنترلرها دریافت داده‌ها از منابع مختلف (مانند کارت‌های مغناطیسی، دستگاه‌های RFID یا سنسورها) و پردازش آنها به‌منظور تحلیل و ارسال به سیستم‌های مرکزی است. این دستگاه‌ها معمولاً در ترکیب با سایر سیستم‌ها مانند پایگاه داده، سرور و سیستم‌های کنترل مرکزی عمل می‌کنند. با ما در مقاله رید کنترلر چیست همراه باشید تا شما را با انواع رید کنترلر و کاربرد آن آشنا کنیم.

 

RAID controller چیست؟

در واقع رید کنترلر یک کارت و یا تراشه است که بین سیستم عامل و درایوهای ذخیره سازی که معمولا هارد دیسک ها می باشند، قرار می گیرند. این رید ها می توانند حجم زیاد داده را مدیریت کرده و یا عملکرد هارد دیسک را بهبود بخشند. البته لازم به ذکر است اکثر رید کنترلر ها توانایی انجام هر دو کار را دارند.

رید کنترلر های معمولی سبب redundancy در SSD ها می شود اما عملکرد آن را بهبود نمی بخشند. اما رید کنترل هایی که مخصصوص SSD ها می باشند سبب بهبود عملکرد redundancy و عملکرد می شوند. Raid controller ها می توانند یک هارد درایو را به چندین هارد درایو تقسیم کنند. این کار سبب حفاظت از داده و همچنین redundancy خواهد شد. برای ارتباط بین سرورها و تجهیزات ذخیره سازی مانند ATA, SCSI, SATA, SAS و کانال های فیبر در سرور ها از کارت HBA استفاده می کنند.

رید کنترلر ها بر اساس نوع درایو SAS یا SATA، تعداد پورت، تعداد درایوهایی که می تواند پشتیبانی کنند، سطح RAID، سبک معماری رابط و مقدار حافظه طبقه بندی می شوند. به عنوان مثال ، این بدان معنی است که یک رید کنترلر SATA روی یک SAS کار نمی کند و یک کنترلر Raid 1 نمی تواند به یک Raid 10 تغییر یابد.

 

کاربرد رید کنترلر:

یکی از کاربردهای اصلی رید کنترلرها در سیستم‌های شناسایی با فرکانس رادیویی (RFID) است. این سیستم‌ها معمولاً برای شناسایی و ردیابی اشیاء به کار می‌روند. در این سیستم‌ها، رید کنترلرها نقش اصلی را در خواندن داده‌های کدگذاری‌شده بر روی برچسب‌های RFID ایفا می‌کنند. رید کنترلر اطلاعات دریافت‌شده را پردازش کرده و برای ذخیره‌سازی یا استفاده‌های دیگر به سیستم‌های اطلاعاتی یا دیتابیس‌ها ارسال می‌کند. به عنوان مثال، در انبارداری هوشمند، رید کنترلرها برای شناسایی و ردیابی کالاها به کار می‌روند و به‌طور خودکار اطلاعات موجودی را به‌روزرسانی می‌کنند.

در سیستم‌های امنیتی نیز از رید کنترلرها به منظور شناسایی افراد یا وسایل ورودی و خروجی استفاده می‌شود. به‌عنوان مثال، در کنترل دسترسی الکترونیکی، کارت‌های شناسایی یا دیگر فناوری‌های احراز هویت می‌توانند با رید کنترلر تعامل داشته باشند تا دسترسی به مناطق خاصی از ساختمان‌ها یا سیستم‌ها محدود شود. رید کنترلرها می‌توانند به‌طور مستقیم با قفل‌های الکترونیکی ارتباط برقرار کرده و بر اساس اطلاعات موجود، تصمیم‌گیری‌های امنیتی را انجام دهند.

در اتوماسیون صنعتی، رید کنترلرها برای جمع‌آوری داده‌ها از دستگاه‌ها و حسگرهای مختلف استفاده می‌شوند. این دستگاه‌ها می‌توانند اطلاعات مربوط به وضعیت ماشین‌آلات، تولید، و فرآیندهای صنعتی را خوانده و به سیستم‌های مدیریتی ارسال کنند. به عنوان مثال، در کارخانه‌ها و خطوط تولید، رید کنترلرها می‌توانند داده‌های مربوط به سرعت تولید، دمای ماشین‌آلات، یا میزان مصرف انرژی را جمع‌آوری کرده و به مدیران کمک کنند تا فرآیندهای تولید را بهینه‌سازی کنند.

در نهایت، رید کنترلرها در سیستم‌های پایش و نظارت از راه دور نیز کاربرد دارند. این سیستم‌ها معمولاً در محیط‌هایی مانند کشاورزی هوشمند، سیستم‌های حمل‌ونقل یا تأسیسات زیربنایی به کار می‌روند. رید کنترلرها قادرند داده‌ها را از حسگرهای مختلف نظیر دما، رطوبت، فشار یا موقعیت جغرافیایی خوانده و برای تحلیل و بررسی بیشتر به سیستم مرکزی ارسال کنند. این داده‌ها می‌توانند برای پیش‌بینی مشکلات، نگهداری پیشگیرانه یا تصمیم‌گیری در زمان واقعی مورد استفاده قرار گیرند.

تفاوت رید کنترلر سخت افزاری و نرم افزاری:

قیمت انواع رید کنترلر

 

انواع رید کنترلر:

رید کنترلرها مختص سطوح RAID هستند. که متداول ترین آن ها 0، 1، 5/6 و 10 می باشند.

1ـ Raid 0: Striping:

Raid 0 تنها یک سطح RAID است که redundancy لازم را ارائه نمی دهد و تنها عملکرد هارد دیسک را افزایش می دهد. ریدهای صفر دیتا ها و فایل ها را بین دو هارد و یا بیشتر تقسیم می کنند. این هارد دیسک ها به عنوان یک واحد شناخته می شوند به همین دلیل زمانیکه یک هارد دیسک از کار می افتد اطلاعات از طریق هاردیسک های دیگر قابل اجرا نیستند.

• بهبود عملکرد HDD
• Data Redundancy وجود ندارد.

2ـ Raid 1: Mirroring:

Raid 1 بر روی دو هارد و یا بیشتر کار کرده که Data Redundancy و همچنین عدم موفقیت داده را فراهم می آورد. اطلاعات دقیقاً بصورت یکسان بر روی هر دیسک قرار می گیرد. به این ترتیب در صورت عدم موفقیت یکی از هارد ها، هارد دیگر به کار خود ادامه خواهد داد. همچنین وقتی هارد خراب تعویض می شود، کلیه اطلاعات به هارد جدید اضافه می شوند. Raid 1 همچنین عملکرد خواندن را افزایش می دهد.

• ـ وجود Data Redundancy
• ـ افزایش خواندن
• ـ قیمت پایین

3ـ Raid 5/6:  Striping with Parity/Double Parity

Raid 5/6 عملکرد Raid 0 را با Raid 1 ترکیب می کند. ” Parity یا برابری” به داده های باینری خام اشاره دارد. در رید 5 ، حداقل تعداد هارد 3 عدد می باشد که داده را بر روی دو دیسک و parity را بر روی دیسک سوم ذخیره می کند. البته به این معنی نیست که parity فقط بر روی دیسک سوم ذخیره می شود بلکه به صورت  Round Rabin بین هارد دیسک ها جابه جا می شود  و در این رید امکان Failed شدن یک هارد از بین سه هارد بدون از بین رفتن اطلاعات وجود دارد.

در رید 6 همانند رید 5 عمل می کند ولی به حداقل 4 هارد نیاز دارد و در این رید، parity بر روی همه ی دیسک ها ذخیره می شود پس با توجه به این قابلیت امکان Failed دو هارد از 4 هارد وجود دارد. این رید بیشتر در وب سرورها ، اپلیکیشن سرورها و محل های ذخیره سازی بزرگ و همچنین حساس استفاده می شود.

ـ Raid 10:  Striping and Mirroring

این رید ها گران ترین نوع هستند. برای کارایی بالاتر حداقل از چهار دیسک استفاده می کند و از طرفی دارای قابلیت Mirroring نیز می باشد. در یک four-drive array ، سیستم، اطلاعات را بین دو هارد دیسک تقسیم می کند. دو دیسک باقی مانده نیز اطلاعات را به طور یکسان تقسیم کرده و ذخیره می کنند.

موارد استفاده: در محیط هایی با امنیت و کاربرد بالا، مانند پایگاه های داده با اطلاعات حساس کاربرد دارند.

Raid گرانترین سطح رید برای هارد دیسک می باشد ، اما با این حال سرعت خواندن و نوشتن بالا و همچنین Redundancy قوی داده را ارائه می دهد.

 

جهت آشنایی بیشتر با سطوح مختلف رید، ویدئو آموزشی زیر را مشاهده نمایید:

 

ویدئو تفاوت رید 0، 1 ، 5 و 10

 

همچنین شما می توانید برای مطالعه بیشتر در رابطه با انواع رید به لینک مجاور مراجعه نمایید: Raid چیست؟

مزایای استفاده از رید کنترلرها:

Raid ها یک محافظت کننده از داده های اساسی، درایور HDD و SSD و درایور عملکردی برای HDD می باشند.

مزایای برتر شامل موارد زیر است:

ـ قابلیت اطمینان بیشتر:

به غیر از Raid0 سایر رید ها از اطلاعات در برابر خرابی یک هارد محافظت کرده و سبب می شوند که با خرابی یک هارد دیتا ها و اطلاعات از بین نرفته و همچنین پس از تعویض و یا تعمیر آن هارد Array بدون مشکل به کار خود ادامه دهد. این قابلیت داده ها را در مقابل از بین رفتن به علت مشکلات سخت افزاری محافظت می کند.

ـ Data redundancy:

Raid های Striping and Mirroring داده ها را بین چندین نود تقسیم کرده و این اطمینان را می دهد که با خراب شدن یک گره اطلاعات از بین نرود.

ـ افزایش عملکرد HDD:

بیشتر سطوح Raid، با خواندن و نوشتن داده ها از طریق چندین درایو ، توان عملیاتی را بهبود می بخشند. سطوح بالاتر Raid ، به ویژه Raid 10، برای Array هایی با عملکرد متوسط و کم مناسب نمی باشند. اما در Array هایی با عملکرد بالا، سبب افزایش عملکرد، بهبود redundancy و دسترسی بیشتر را فراهم می آورد.

مزایای رید کنترلر:

رید کنترلر های سخت افزاری از نوع نرم افزاری آن گران تر هستند زیرا عملکرد سیستم را افزایش داده از ایجاد خطاهای بوت جلوگیری می کند.

ـ Cache memory:

رید کنترلر ها یک حافظه کش اضافی را جهت افزایش عملکرد فراهم می آورند.

ـ پردازش اختصاصی:

سیستم های مبتنی بر کنترل به طور مستقل پیکربندی RAID را جدا از سیستم عامل مدیریت می کند. بدین معنی که رید بندی داده ها باعث بار اضافی بر روی CPU اصلی سیستم نمی شود و پردازش به صورت جداگانه داخل رید کنترلر انجام می شود.

ـ عدم وجود خطاهای بوت:

در زمانی که داده ها به صورت نرم افزاری توسط سیستم عامل رید بندی می شوند در صورت بروز اختلال در سیستم قبل از خاموش شدن دستگاه امکان عدم بوت شدن دستگاه در زمان روشن شدن مجدد بسیار زیاد است. حال آنکه این اتفاق در زمان استفاده از رید کنترلرهای سخت افزاری نمی افتد.

 

خرید انواع سرور اچ پی

همچنین شما می توانید انواع تجهیزات شبکه را از فروشگاه اینترنتی مسترشبکه با بهترین قیمت و کیفیت همراه با برترین گارانتی خریداری نمایید.