Tìm hiểu 8 cấp độ RAID và cách chúng hoạt động
Trước đây, công nghệ RAID chỉ được biết đến trên các hệ thống máy tính lớn, máy trạm và máy chủ. Nhưng ngày nay với sự phát triển của công nghệ, RAID đã trở thành một phần không thể thiếu trên các máy tính để bàn thông thường. Tuy nhiên không phải ai cũng am hiểu về nó, mặc dù nó có thể được tích hợp sẵn. Bài viết này sẽ giúp bạn hiểu RAID là gì, 8 cấp độ RAID và cách chúng hoạt động. Từ đó giúp bạn có sự lựa chọn đúng đắn để nâng cao hiệu suất công việc.
RAID là gì?
RAID (Redundant Array of Independent Disks) là hình thức kết hợp nhiều ổ đĩa cứng vật lý thành một hệ thống lưu trữ đồng nhất có khả năng cải thiện hiệu suất đọc/ghi dữ liệu hoặc tăng tính an toàn của dữ liệu.
Mục tiêu chính của nó là tăng cường khả năng truy cập dữ liệu và bảo vệ dữ liệu khỏi mất mát trong trường hợp một hoặc nhiều ổ đĩa gặp sự cố. Tuy nhiên, có các cấp độ RAID khác nhau, và không phải tất cả đều có mục tiêu cung cấp tính dự phòng.
RAID thường được triển khai trong các hệ thống máy chủ, máy tính cá nhân và các thiết bị lưu trữ khác nhau để đảm bảo tính ổn định và sẵn sàng của dữ liệu.
RAID hoạt động như thế nào?
RAID hoạt động bằng cách đặt dữ liệu trên nhiều ổ đĩa và cho phép các hoạt động nhập/xuất (I/O) chồng chéo một cách cân bằng, từ đó cải thiện hiệu suất. Bởi vì việc sử dụng nhiều ổ đĩa tăng thời gian trung bình giữa các sự cố hỏng hóc, việc lưu trữ dữ liệu một cách dự phòng cũng tăng khả năng chống lỗi.
Các RAID xuất hiện đối với hệ điều hành (OS) như một ổ đĩa logic duy nhất.
Nó sử dụng các kỹ thuật của việc sao chép ổ đĩa hoặc phân vùng dữ liệu. Việc sao chép sẽ copy dữ liệu giống nhau lên nhiều ổ đĩa. Phân vùng giúp phân tán dữ liệu trên nhiều ổ đĩa. Không gian lưu trữ của mỗi ổ đĩa được chia thành các đơn vị từ một sector có kích thước 512 byte đến nhiều megabyte. Các dải của tất cả các ổ đĩa được xen kẽ và địa chỉ theo thứ tự. Việc sao chép ổ đĩa và phân vùng ổ đĩa cũng có thể được kết hợp trong một mảng RAID.
Trong một hệ thống sử dụng cho một người dùng với các bản ghi lớn được lưu trữ, các dải thường được thiết lập để nhỏ (512 byte, ví dụ) để một bản ghi đơn bao gồm tất cả các ổ đĩa và có thể được truy cập nhanh chóng bằng cách đọc tất cả các ổ đĩa cùng một lúc.
Trong một hệ thống đa người dùng, hiệu suất tốt hơn yêu cầu một dải đủ rộng để chứa kích thước bản ghi bình thường hoặc tối đa, từ đó cho phép I/O trên các ổ đĩa chồng chéo.
Khi nào nên sử dụng RAID?
Có nhiều trường hợp mà việc thiết lập RAID sẽ mang lại lợi ích đáng kể cho tổ chức hoặc cá nhân:
- Khi cần khôi phục một lượng lớn dữ liệu: Trong trường hợp một ổ đĩa gặp sự cố và mất dữ liệu, việc sử dụng RAID cho phép dữ liệu được phục hồi nhanh chóng từ các ổ đĩa khác.
- Khi thời gian hoạt động và tính khả dụng quan trọng: giúp giảm thiểu thời gian chết và tăng tính sẵn có của dữ liệu, đảm bảo hoạt động liên tục của hệ thống mà không gặp sự gián đoạn đáng kể.
- Khi làm việc với các tập tin lớn: RAID cung cấp tốc độ và độ tin cậy khi xử lý các tệp dữ liệu lớn, giúp tăng hiệu suất làm việc.
- Khi cần giảm căng thẳng cho phần cứng ổ cứng và tăng hiệu suất tổng thể: Sử dụng RAID, đặc biệt là RAID phần cứng, có thể giảm bớt áp lực cho các ổ đĩa riêng lẻ và cải thiện hiệu suất tổng thể của hệ thống.
- Khi gặp vấn đề về đĩa I/O: RAID cung cấp thêm thông lượng bằng cách đọc và ghi dữ liệu từ nhiều ổ đĩa, giải quyết vấn đề về đĩa I/O và tăng cường hiệu suất xử lý dữ liệu.
- Khi chi phí là một yếu tố: Trong tình huống giá thành của RAID giảm và các ổ đĩa có giá thành thấp hơn được sử dụng với số lượng lớn, việc triển khai RAID trở nên kinh tế hơn và phù hợp với ngân sách của tổ chức hoặc cá nhân.
8 cấp độ RAID bạn cần biết
RAID 0
Còn được gọi là bộ sọc, là một cấu hình đơn giản yêu cầu ít nhất hai ổ đĩa. Dữ liệu được phân tán đồng đều trên các đĩa, cải thiện tốc độ đọc và ghi bằng cách kết hợp hoạt động của nhiều ổ đĩa. Tuy nhiên, RAID 0 không cung cấp khả năng dự phòng nên không an toàn cho việc lưu trữ dữ liệu quan trọng.
RAID 1
Được biết đến như sao chép đĩa, lưu trữ dữ liệu trên hai ổ đĩa ít nhất. Mỗi dữ liệu được sao chép đến một ổ đĩa khác, cung cấp khả năng dự phòng đối với một ổ đĩa bị lỗi. RAID 1 cung cấp tính an toàn cao cho dữ liệu nhưng có chi phí cao hơn do cần hai lần dung lượng lưu trữ.
RAID 5
RAID 5 yêu cầu ít nhất ba ổ đĩa và sử dụng phân chia cấp độ khối chẵn lẻ để phân tán dữ liệu. Nó cung cấp hiệu suất cao hơn so với RAID 1 và cung cấp khả năng dự phòng bằng cách phân phối thông tin kiểm tra chẵn lẻ trên các ổ đĩa. Tuy nhiên, việc phục hồi dữ liệu có thể tốn thời gian khi một ổ đĩa bị lỗi.
RAID 6
Tương tự như RAID 5, nhưng có thêm tính chẵn lẻ kép. Điều này đảm bảo rằng dữ liệu vẫn an toàn nếu có đến hai ổ đĩa bị lỗi cùng một lúc. RAID 6 thường được sử dụng trong các môi trường yêu cầu khả năng dự phòng cao hơn.
RAID 10
Là sự kết hợp giữa RAID 1 và RAID 0. Nó yêu cầu ít nhất bốn ổ đĩa và cung cấp hiệu suất và khả năng dự phòng cao. RAID 10 được coi là một lựa chọn lý tưởng cho các ứng dụng yêu cầu cả tính an toàn và hiệu suất.
Synology Hybrid RAID (SHR)
SHR là một hệ thống quản lý RAID tự động của Synology, giúp việc triển khai khối lưu trữ dễ dàng hơn. Nó cung cấp khả năng quản lý RAID, mở rộng lưu trữ và tối đa hóa dung lượng mà không cần hiểu rõ về các cấp độ RAID. SHR cho phép cấu hình 1 hoặc 2 ổ đĩa dự phòng, tăng tính linh hoạt và hiệu quả cho hệ thống lưu trữ.
Triple Mirror RAID
Triple Mirror RAID tạo ba bản sao của mỗi khối dữ liệu và phân chia chúng lên ba ổ đĩa khác nhau. Điều này cung cấp khả năng dự phòng cao, cho phép hệ thống vẫn hoạt động bình thường khi một hoặc hai ổ đĩa bị lỗi. Tuy nhiên, việc sử dụng ba bản sao đồng thời có thể làm giảm dung lượng lưu trữ hiệu quả.
Triple Parity RAID
Triple Parity RAID là một biến thể nâng cao của RAID 6, sử dụng ba đĩa dự phòng thay vì hai. Nó cung cấp khả năng chịu lỗi tốt hơn cho hệ thống lưu trữ dữ liệu quan trọng. Tuy nhiên, việc triển khai Triple Parity RAID đòi hỏi nhiều tài nguyên hơn và thường được sử dụng trong các môi trường lưu trữ có yêu cầu cao về an ninh dữ liệu.
Ngoài các loại trên, ta còn có các cấp độ RAID không chuẩn và lồng nhau khác.
Lời kết
Qua bài viết này, chúng ta đã tìm hiểu sâu về các cấp độ RAID và cách chúng hoạt động để cung cấp hiệu suất và bảo vệ dữ liệu. Hiểu biết về RAID giúp tối ưu hóa hệ thống lưu trữ và tăng cường khả năng phục hồi dữ liệu sau sự cố. Hy vọng thông tin này sẽ hữu ích cho bạn trong quản lý dữ liệu và tối ưu hóa hệ thống của mình. Đọc thêm những bài viết mới nhất ở Vietcorp để cập nhật nhiều nhiều kiến thức hay và bổ ích khác nhé!
Sản phẩm gợi ý:
