RAID là gì?
RAID (Redundant Array of Independent Disks) là một công nghệ lưu trữ dữ liệu kết hợp nhiều ổ đĩa cứng thành một đơn vị logic duy nhất để cải thiện hiệu suất và độ tin cậy. RAID được thiết kế để bảo vệ dữ liệu khỏi mất mát khi gặp sự cố hỏng hóc ổ đĩa, tăng tốc độ đọc dữ liệu và tối ưu hóa việc quản lý dung lượng lưu trữ.
Phương thức lưu trữ cơ bản trong RAID
Phương thức lưu trữ dữ liệu Striping (RAID 0)
Đây là phương thức chia luồng dữ liệu ra thành những khối nhỏ có kích thước nhất định, sau đó phân phối đêu lên các ổ đĩa, mỗi ổ đĩa lưu trữ một phần của luồng dữ liệu
Phương thức lưu trữ dữ liệu Mirroring (RAID 1)
Mirroring là phương thức sao chép dữ liệu đồng thời lên hai hoặc nhiều ổ đĩa, tạo ra một bản sao hoàn chỉnh của dữ liệu trên mỗi ổ đĩa.
Phương thức lưu trữ dữ liệu Parity (RAID 5, RAID 6)
Parity là một kỹ thuật lưu trữ quan trọng được sử dụng trong các cấp độ RAID để cung cấp khả năng chịu lỗi (fault tolerance). Parity giúp bảo vệ dữ liệu bằng cách sử dụng một hàm toán học để tính toán và lưu trữ thông tin chẵn lẻ. Khi một ổ đĩa bị lỗi, thông tin chẵn lẻ này có thể được sử dụng để khôi phục dữ liệu bị mất.
Các cấp độ của RAID
RAID 0
RAID 0 là phương pháp tăng cường hiệu suất đọc và ghi dữ liệu vì các khối dữ liệu được phân phối đều và xử lý song song. Tuy nhiên, RAID 0 không có khả năng chịu lỗi, nghĩa là nếu một ổ đĩa hỏng, toàn bộ dữ liệu sẽ bị mất. Do đó, RAID 0 thường được sử dụng trong các ứng dụng yêu cầu tốc độ cao như xử lý video, chơi game, nhưng không đòi hỏi độ tin cậy cao.
Tất cả phần dung lượng của ổ đĩa đều được sử dụng và không có phần dữ liệu nào dư thừa.
RAID 1
RAID 1 là phương pháp lưu trữ và bảo vệ dữ liệu tránh khỏi những nguy cơ mất mát do hỏng hóc vì nếu một ổ đĩa hỏng thì dữ liệu vẫn còn trên ổ đĩa khác. RAID 1 cũng có lợi thế về tốc độ đọc, vì có thể đọc dữ liệu từ bất kỳ ổ đĩa nào trong mảng.
Tuy nhiên, nhược điểm của RAID 1 là tốn gấp đôi dung lượng lưu trữ vì mỗi byte dữ liệu được ghi lên hai ổ đĩa. RAID 1 thường được sử dụng trong các ứng dụng yêu cầu độ tin cậy cao như lưu trữ dữ liệu quan trọng và hệ thống máy chủ
RAID 5
RAID 5 là phương thức lưu trữ dữ liệu kết hợp giữa hai phương pháp Striping và phương thức lưu trữ thông tin chẵn lẻ Parity. Trong RAID 5 dữ liệu vừa được chia thành nhiều ổ, vừa được dự phòng sao lưu trên các ổ đĩa khác, tránh trường hợp dữ liệu chỉ lưu trữ trên 1 ổ đĩa và bị hỏng.
RAID 5 cung cấp hiệu suất tốt trong việc đọc và ghi dữ liệu nhờ vào phương pháp striping, đồng thời cung cấp khả năng chịu lỗi nhờ vào thông tin chẵn lẻ. Dữ liệu lưu trữ theo phương thức RAID 5 chỉ tốn dung lượng của một ổ đĩa cho thông tin chẵn lẻ, phần còn lại được sử dụng để lưu trữ dữ liệu. Điều này giúp sử dụng hiệu quả dung lượng lưu trữ. Trong trường hợp nếu một ổ đĩa bị hỏng, dữ liệu vẫn có thể được khôi phục từ các khối dữ liệu và thông tin chẵn lẻ trên các ổ đĩa còn lại.
Nhưng tuy nhiên, với phương pháp lưu trữ dữ liệu này, khi một ổ đĩa bị hỏng, cần thực hiện các thuật toán chẵn lẻ để tính toán và khôi phục dữ liệu nên sẽ mất nhiều thời gian dể khôi phục dữ liệu hơn so với các phương pháp khác, làm giảm hiệu suất của hệ thống.
Quá trình tính toán và ghi thông tin chẵn lẻ làm giảm hiệu suất ghi dữ liệu so với RAID 0. Mỗi khi có thay đổi dữ liệu, hệ thống phải tính toán lại và ghi lại thông tin chẵn lẻ, làm chậm quá trình ghi.
RAID 6
RAID 6 là một hệ thống lưu trữ dữ liệu sử dụng phương pháp striping với hai khối chẵn lẻ để cung cấp khả năng chịu lỗi cao hơn RAID 5. Trong RAID 6, dữ liệu và hai khối chẵn lẻ được chia nhỏ và phân phối đồng đều trên ít nhất bốn ổ đĩa. Thông tin chẵn lẻ này giúp khôi phục dữ liệu nếu hai ổ đĩa bị hỏng đồng thời
RAID 6 có khả năng chịu đựng hỏng hai ổ đĩa đồng thời, giúp tăng cường độ tin cậy và bảo vệ dữ liệu khỏi mất mát. RAID 6 cung cấp hiệu suất tốt trong việc đọc và ghi dữ liệu nhờ vào phương pháp striping, đồng thời cung cấp khả năng chịu lỗi cao hơn RAID 5. Với phương thức lưu trữ dữ liệu RAID6, chỉ tốn dung lượng của hai ổ đĩa cho thông tin chẵn lẻ, phần còn lại được sử dụng để lưu trữ dữ liệu, giúp sử dụng hiệu quả dung lượng lưu trữ.
Tuy nhiên, khi sử dụng phương pháp lưu trữ dữ liệu RAID 6, chi phí ban đầu sẽ cao hơn khi RAID 6 yêu cầu ít nhất bốn ổ đĩa để hoạt động.
RAID 10 (1+0)
Đây là phương pháp lưu trữ dữ liệu kết hợp giữa RAID 1 và RAID 0. Trong hệ thống này, dữ liệu được sao chép và chia nhỏ đồng thời, giúp cung cấp cả hiệu suất cao và độ tin cậy cao. Để triển khai RAID 10, cần ít nhất bốn ổ đĩa.
Mỗi khối dữ liệu được sao chép đồng thời lên hai ổ đĩa khác nhau, tạo thành một cặp mirror. Điều này giúp bảo vệ dữ liệu vì nếu một ổ đĩa hỏng, dữ liệu vẫn có sẵn trên ổ đĩa khác trong cặp mirror. Các cặp mirror sau đó được chia nhỏ và phân phối đều trên các cặp mirror khác nhau, giúp tăng hiệu suất đọc và ghi dữ liệu.
RAID 10 là một giải pháp lưu trữ dữ liệu mạnh mẽ, kết hợp giữa hiệu suất cao và độ tin cậy cao. Với khả năng chịu lỗi và tốc độ truy cập dữ liệu nhanh, RAID 10 là lựa chọn phổ biến trong nhiều hệ thống lưu trữ doanh nghiệp đòi hỏi cả hiệu suất và bảo vệ dữ liệu cao.
Xem thêm:
