Lưu trữ thông tin dữ liệu là một điều quan trọng và cũng khá quen thuộc với các doanh nghiệp, cá nhân người dùng. Khoảng vào những năm cuối 1980 và đầu năm 1990, các công nghệ lưu trữ đang dần trở nên đắt đỏ để đáp ứng được nhu cầu tăng nhanh khối lượng khổng lồ các dữ liệu, vì vậy công nghệ RAID ra đời để có thể giải quyết được vấn đề này.
Vậy RAID là gì? Các loại RAID và đặc điểm của từng loại ra sao? Chúng ta sẽ cùng tìm hiểu về công nghệ này nhé!
RAID là gì?
Nội dung chính
RAID là viết tắt của cụm từ Refundant Arrays of Inexpensive Disks, lần đầu tiên được phát triển vào năm 1987 tại trường Đại học California tại Berkeley (Hoa Kỳ). Đây là một trong những hình thức ghép các ổ vật lý lại với nhau thành cả một hệ thống lưu trữ với chức năng có thể gia tăng tốc độ đọc/ghi dữ liệu, giảm nguy cơ mất, hỏng dữ liệu do lỗi đĩa phần cứng gây ra, hỗ trợ hiệu quả cao và an toàn đáng tin cậy hơn so với các giải pháp trước đây.
RAID có thể được sử dụng cho các ổ đĩa SATA, SAS và SSD.
Lợi ích RAID mang lại:
Độ tin cậy của dữ liệu (Data Reliability) đảm bảo cho dữ liệu không có lỗi.
Tính sẵn sàng của dữ liệu (Data Availability) đảm bảo cho dữ liệu khả dụng ngay cả trong trường hợp lỗi phần cứng.
Hiệu suất dữ liệu (Data Performance) đảm bảo truy cập dữ liệu nhanh chóng cho cả hoạt động đọc và ghi.
Dung lượng dữ liệu (Data Capacity) đảm bảo khả năng lưu trữ lượng dữ liệu lớn.
Đặc điểm các loại RAID
Về phân loại thì RAID có khá nhiều loại được sử dụng như là RAID 0, RAID 1, RAID 3, RAID 4, RAID 5, RAID 10,… Chúng ta sẽ tìm hiểu kĩ hơn về những loại RAID phổ biến hiện nay nhé!
RAID 0 (Disk Striping)
Đây là loại RAID khá phổ biến và được nhiều người dùng do có khả năng nâng cao hiệu suất trao đổi dữ liệu của đĩa cứng.
RAID 0 thì cần ít nhất 2 ổ đĩa, RAID 0 cho phép máy tính ghi dữ liệu theo phương thức đặc biệt được gọi là Striping. Có thể dễ hiểu là nếu bạn có với n đĩa cứng thì mỗi đĩa chỉ cần phải đọc, ghi 1/n lượng dữ liệu được yêu cầu, tốc độ sẽ tăng lên tương ứng với n lần.
Mặc dù vậy nhưng RAID 0 lại có bất lợi đó là nguy cơ mất dữ liệu cao, vì Raid 0 được đưa ra không thể cung cấp cấp độ dự phòng cho các dữ liệu được lưu trữ. Nên khi một ổ cứng bị lỗi thì sẽ gây nguy hiểm đến cho dữ liệu.
RAID 0 thực sự thích hợp cho những người dùng cần truy cập nhanh số lượng dữ liệu lớn, ví dụ như các game thủ, những người chuyên làm về thiết kế đồ họa, video kỹ thuật số,…
RAID 1 (Disk Mirroring)
Không phải RAID 0 là phiên bản đầu tiên, thật sự thì RAID 1 mới là phiên bản đầu tiên. Và đây cũng là dạng RAID cơ bản nhất có khả năng đảm bảo an toàn dữ liệu.
Cũng như RAID 0, RAID 1 cũng cần ít nhất hai đĩa cứng để có thể làm việc. Dữ liệu được ghi vào hai ổ giống hệt nhau (Mirroring). Trong trường hợp một trong hai ổ gặp trục trặc thì ổ còn lại sẽ vẫn tiếp tục hoạt động bình thường.
Nếu RAID 0 tập trung ưu tiên cho tốc độ thì RAID 1 lại hoàn toàn trái ngược, nó nghiêng về an toàn dữ liệu là nhiều hơn. Và nhược điểm của RAID 1 đó chính là làm giảm một nửa dung lượng có thể sử dụng, có nghĩa là sẽ chia đôi dung lượng ra làm hai và điều này khiến cho tăng chi phí cho mỗi GB.
RAID 5 (Striping with parity)
RAID 5 là sự cải tiến của RAID 0, có cung cấp chế độ khôi phục dữ liệu, các Parity dùng để khôi phục dữ liệu được phân bố đồng đều trên tất cả các ổ đĩa cứng.
Loại RAID này chặn các khối dữ liệu trên nhiều đĩa như RAID 0 đồng thời cũng lưu trữ thông tin (kiểm tra để xác định xem dữ liệu trên đĩa có bất kỳ lỗi nào không và có thể giúp khôi phục dữ liệu trong trường hợp hỏng đĩa).
Để setup Raid 5 ta cần tối thiểu 3 ổ cứng. Nhưng RAID 5 có nhược điểm đó là chi phí phát sinh thêm 1 ổ so với hình thức lưu trữ thông thường.
RAID 10
Đây là loại RAID kết hợp giữa RAID 0 và RAID 1 nhưng là hai cơ chế hoàn toàn khác.
Hạn chế của RAID 10 đó là khả năng sử dụng thấp và tốn kém chi phí do cần tới 4 ổ cứng và dữ liệu sẽ được lưu theo 2 dạng đó là hai ổ dạng Striping (RAID 0) và hai ổ dạng Mirroring (RAID 1). Raid 10 thích hợp với tất cả các đối tượng sử dụng.
Khả năng mở rộng cũng bị hạn chế so với các cấp RAID khác. Do vậy RAID 10 được sử dụng nhiều trong các máy chủ cơ sở dữ liệu thực hiện nhiều thao tác ghi.
Cách triển khai công nghệ RAID
Để có thể sử dụng chức năng của công nghệ RAID thì cần phải có cài phần mềm trên hệ điều hành hoặc thông qua các phần cứng.
RAID phần mềm:
RAID phần mềm được cài đặt trong hệ điều hành và khá dễ thực hiện, không cần phải thêm phần cứng và phần trung gian, làm hiệu quả hơn về mặt chi phí.
Nhưng nhược điểm của RAID phần mềm đó là chậm hơn so với RAID phần cứng., bên cạnh đó việc thay thế đĩa khá phức tạp hơn do hệ thống cần phải ngừng sử dụng đĩa trước khi nó được thay thế.
RAID phần cứng:
RAID phần cứng sử dụng bộ điều khiển phần cứng chuyên dụng mà các đĩa được liên kết. Bộ xử lý trên bo mạch quản lý RAID giúp giảm tải công việc từ bộ xử lý máy chủ, giúp đọc và ghi dữ liệu nhanh hơn. Bộ điều khiển phần cứng cung cấp thêm BBU (Bộ pin dự phòng) bảo vệ dữ liệu của bạn trong trường hợp mất điện của máy chủ.
Nhược điểm của RAID phần cứng là mua phần cứng khá đắt, đắt hơn so với RAID phần mềm. Nếu bộ điều khiển bị lỗi, bạn cần một bộ tương thích để thay thế nó để hệ thống hoạt động trở lại.
Trên đây là những thông tin về công nghệ RAID cũng như đặc điểm của từng loại RAID phổ biến. Hy vọng bài viết này sẽ giúp cho mọi người có thể hiểu rõ hơn về RAID và cũng có thể lựa chọn cho mình loại RAID phù hợp nhất với nhu cầu của mình.
Xem các bài viết khác tại Itsystems