Raid là gì? Những điều bạn phải biết về công nghệ RAID

RAID là một công nghệ được sử dụng để lưu trữ dữ liệu trên nhiều ổ đĩa cứng (hard drive) và đảm bảo tính an toàn và khả năng phục hồi dữ liệu. RAID là viết tắt của Redundant Array of Independent Disks. Công nghệ này sử dụng nhiều ổ đĩa cứng để tạo ra một hệ thống lưu trữ dữ liệu có tính sẵn sàng cao hơn. Vậy Raid là gì? Click xem ngay những điều bạn phải biết về công nghệ RAID nhé!

RAID là gì? Các kiểu RAID phổ biến hiện nay

1. Khái niệm RAID là gì?

RAID là gì? Thuật ngữ RAID là viết tắt của Redundant Array of Inexpensive Disks (hoặc Redundant Arrays of Independent Disks), xuất hiện lần đầu tiên vào cuối những năm 1980. RAID là một kỹ thuật ảo hóa cho phép gom nhiều ổ đĩa cứng vật lý thành một hệ thống ổ đĩa logic nhằm mục đích gia tăng tốc độ truy xuất dữ liệu hoặc giảm nguy cơ mất, hỏng dữ liệu do lỗi đĩa phần cứng gây ra hoặc đôi khi kết hợp cả hai mục đích trên.

Cách thức hoạt động của RAID là sao chép dữ liệu lên hai hoặc nhiều ổ cứng vật lý được liên kết với nhau bằng 1 RAID Controller. RAID Controller có thể dựa trên một trong 2 nền tảng phần cứng hoặc phần mềm.

Hầu hết các loại RAID khác nhau đều sử dụng kỹ thuật hạn chế lỗi gọi là dữ liệu ‘chẵn lẻ’ cho phép khả năng chịu lỗi (fault tolerance) khi dữ liệu được nhân đôi Nhờ vậy mà có thể giảm tác động của việc mất dữ liệu khi gặp phải lỗi phần cứng.

RAID có thể được sử dụng cho các ổ đĩa SATA, SAS và SSD.

Có nhiều cách cài đặt RAID khác nhau. Mỗi một loại RAID lại phục vụ một mục tiêu khác nhau dựa trên những nhu cầu cụ thể để giải quyết các yêu cầu nhất định như:

• Độ tin cậy của dữ liệu/ Data Reliability  – đảm bảo dữ liệu không có lỗi.
• Tính sẵn sàng của dữ liệu/ Data Availability – đảm bảo 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.

2. Các kiểu RAID là gì phổ biến

RAID được phát triển theo theo nhiều chuẩn khác nhau, mỗi chuẩn lại có sự khác biệt về hiệu năng, dung lượng lưu trữ và độ tin cậy. Có thể gom thành hai hướng phát triển RAID như sau:

• RAID theo chuẩn chung
• RAID cải tiến và phát triển theo chuẩn riêng

3. Tìm hiểu thêm về các RAID không tiêu chuẩn raid là gì/span>

Trên thực tế thì việc ghép các ổ cứng thành hệ thống RAID không hoàn toàn tuân thủ như các cấp độ như trên, mà chúng đã được biến đổi đi theo các cách khác nữa. Hiện nay có các loại RAID 10, RAID 50 và RAID 0+1. Tuy nhiên, chúng tôi cũng chỉ cung cấp cho bạn một cái nhìn cơ bản về RAID còn những sự nghiên cứu sâu hơn – xin hãy đọc các tài liệu kèm theo ở mục dưới, và tìm thêm trên Internet.

Ngoài lý do về tăng tốc độ truy cập dữ liệu trên hệ thống đĩa cứng, sự ra đời của các chuẩn RAID còn đảm bảo sự an toàn dữ liệu của hệ thống. Qua đây ta thấy rằng người ta đã rất quan trọng việc đảm bảo an toàn dữ liệu cho máy tính và đặc biệt là cho máy chủ.

Giả sử, các máy chủ của một website bị hư hỏng một ổ cứng, chúng sẽ làm mất dữ liệu nếu như không có quá trình sao lưu dự phòng. Nếu dữ liệu này lại quan trọng đến mức thay đổi theo thời gian thực (chỉ một khoảng thời gian ngắn thì dữ liệu đã được sửa chữa, thay đổi) thì việc sao lưu quả là khó khăn nếu không sử dụng các loại RAID.

Sao lưu dữ liệu định kỳ chỉ giúp cho ta lấy lại dữ liệu ở thời điểm lưu lại, còn những giữ liệu từ thời điểm đó cho đến lúc hư hỏng có thể bị mất.

Bạn có thể không chứa các dữ liệu quan trọng của mình bởi có thể chúng chỉ là một vài tập tin văn bản bình thường, nhưng đối với các dữ liệu quan trọng liên quan đến tài chính chẳng hạn thì việc mất dữ liệu là một tai hoạ lớn, làm ảnh hưởng không những đến công ty mà còn đến các khách hàng của công ty đó.

Và thử hình dung, ổ cứng trong máy tính của bạn bị hỏng đột ngột ngay lúc này, bạn sẽ cảm nhận được sự cần thiết phải sao lưu là như thế nào. Có lẽ không đơn thuần là các tập tin văn bản mà dễ dàng có thể soạn lại, mà các bảng tính, các tập hợp và kết quả làm việc của bạn trong thời gian gần đây đã bị mất hết theo chúng. Chắc là bạn sẽ rất bực bội, và cuối cùng là đã hối tiếc rằng đã không sao lưu các dữ liệu đó lại một cách thường xuyên, định kỳ.

Giới thiệu chi tiết các chuẩn RAID hiện nay raid là gì/span>

1. RAID 0

Raid 0 cần tối thiểu hai đĩa cứng, RAID 0 cho phép máy tính ghi dữ liệu theo phương thức đặc biệt được gọi là Striping. Ví dụ bạn có 8 đoạn dữ liệu được đánh số từ 1 đến 8, các đoạn đánh số lẻ (1,3,5,7) sẽ được ghi lên đĩa cứng đầu tiên và các đoạn đánh số chẵn (2,4,6,8) sẽ được ghi lên đĩa thứ hai, giúp giảm một nửa thời gian làm việc theo lý thuyết

Tổng quát là với n đĩa cứng thì mỗi đĩa chỉ cần phải đọc/ghi 1/n lượng dữ liệu được yêu cầu. Lý thuyết thì tốc độ sẽ tăng n lần..

Tuy vậy RAID 0 lại có nguy cơ mất dữ liệu cao, nguyên nhân chính nằm ở cách ghi thông tin xé lẻ vì như vậy dữ liệu không nằm hoàn toàn ở một đĩa cứng nào và mỗi khi cần truy xuất thông tin (ví dụ một file nào đó), máy tính sẽ phải tổng hợp từ các đĩa cứng.

Chỉ cần một đĩa cứng gặp trục trặc thì thông tin (file) đó coi như không thể đọc được và hư hoàn toàn dữ liệu.

Dung lượng cuối cùng của hệ thống RAID 0 bằng tổng dung lượng của các ổ đơn (hai ổ 80GB chạy RAID 0 sẽ cho hệ thống nhìn thấy duy nhất một ổ RAID 160GB).

Có thể thấy RAID 0 thực sự thích hợp cho những người dùng cần truy cập nhanh khối lượng dữ liệu lớn, ví dụ các game thủ hoặc những người chuyên làm đồ hoạ, video số.

2. RAID 1

Đây là dạng RAID cơ bản nhất có khả năng đảm bảo an toàn dữ liệu.

Cũng giống như RAID 0, RAID 1 đòi hỏi ít nhất hai đĩa cứng để làm việc. Dữ liệu được ghi vào 2 ổ giống hệt nhau (Mirroring). Trong trường hợp một ổ bị trục trặc, ổ còn lại sẽ tiếp tục hoạt động bình thường. Bạn có thể thay thế ổ đĩa bị hỏng mà không phải lo lắng đến vấn đề thông tin hư hỏng.

Đối với RAID 1, hiệu năng không phải là yếu tố hàng đầu nên chẳng có gì ngạc nhiên nếu nó không phải là lựa chọn số một cho những người say mê tốc độ. Tuy nhiên đối với những nhà quản trị mạng hoặc những ai phải quản lý nhiều thông tin quan trọng thì hệ thống RAID 1 là lựa chọn không thể thiếu.

Dung lượng cuối cùng của hệ thống RAID 1 bằng dung lượng của ổ đơn (hai ổ 80GB chạy RAID 1 sẽ cho hệ thống nhìn thấy duy nhất một ổ RAID 80GB).

3. RAID 2

Cơ chế kiểm tra lỗi của loại raid này ở mức Bit sử dụng cơ chế Hamming code, nhưng gần như mặc định các ổ cứng hiện tại đều đã tích hợp kiểm tra mức Bit bằng Hamming code do vậy loại Raid này hiện nay không còn được sử dụng nữa. raid là gì/span>

4. RAID 3

Đây là loại raid đầu tiên sử dụng cơ chế dự phòng dữ liệu bằng Parity.

Parity là kết quả được tạo ra bằng việc tính toán XOR giữa các bit trong block dữ liệu đã lưu trữ. Ví dụ một file dữ liệu được chia làm 1 block lưu trữ trong 6 phần, phần lưu trữ từ Block A1 – A3 lưu trên 3 ổ cứng thì Raid 3 sẽ tính toán XOR của các bit trong từ Block 1 à 3 này thành một block parity lưu trữ trên ổ cứng thứ 4.

Khi xảy ra hư hỏng thì hệ thống sẽ tính toán lại dữ liệu từ phép toán:

A-Parity(1-3) = Block A1 Ꚛ Block A2  Ꚛ  Block A3

Tuy nhiên thực tế thì hiện này loại Raid này cũng không còn được sử dụng do hiệu năng quá thấp đặc biệt là với Database do việc xử lý theo từng Bit rất mất thời gian khi lưu trữ và truy xuất.

5. RAID 4

RAID 4 tương tự như RAID 3 nhưng ở một mức độ các khối dữ liệu lớn hơn chứ không phải đến từng byte. Chúng cũng yêu cầu tối thiểu 3 đĩa cứng (ít nhất hai đĩa dành cho chứa dữ liệu và ít nhất 1 đĩa dùng cho lưu trữ dữ liệu Parity)

Tuy nhiên, hiện loại raid này cũng không được sử dụng nhiều nữa.

6. RAID 5

Đây có lẽ là dạng RAID mạnh mẽ và thông dụng nhất. Dữ liệu và bản sao lưu được chia lên tất cả các ổ cứng. Nguyên tắc này khá phức tạp

Chúng ta quay trở lại ví dụ về 8 đoạn dữ liệu (1-8) và giờ đây là 3 ổ đĩa cứng. Đoạn dữ liệu số 1 và số 2 sẽ được ghi vào ổ đĩa 1 và 2 riêng rẽ, đoạn sao lưu của chúng được ghi vào ổ cứng 3. Đoạn số 3 và 4 được ghi vào ổ 1 và 3 với đoạn sao lưu tương ứng ghi vào ổ đĩa 2. Đoạn số 5, 6 ghi vào ổ đĩa 2 và 3, còn đoạn sao lưu được ghi vào ổ đĩa 1 và sau đó trình tự này lặp lại, đoạn số 7,8 được ghi vào ổ 1, 2 và đoạn sao lưu ghi vào ổ 3 như ban đầu.

Như vậy RAID 5 vừa đảm bảo tốc độ có cải thiện, vừa giữ được tính an toàn cao. Dung lượng đĩa cứng cuối cùng bằng tổng dung lượng đĩa sử dụng trừ đi một ổ. Tức là nếu bạn dùng 3 ổ 80GB thì dung lượng cuối cùng sẽ là 160GB.

7. RAID 6

RAID 6 phần nào giống như RAID 5 nhưng lại được sử dụng lặp lại nhiều hơn số lần sự phân tách dữ liệu để ghi vào các đĩa cứng khác nhau. Ví dụ như ở RAID 5 thì mỗi một dữ liệu được tách thành hai vị trí lưu trữ trên hai đĩa cứng khác nhau, nhưng ở RAID 6 thì mỗi dữ liệu lại được lưu trữ ở ít nhất ba vị trí (trở lên), điều này giúp cho sự an toàn của dữ liệu tăng lên so với RAID 5.

Trong RAID 6, ta thấy rằng khả năng chịu đựng rủi ro hư hỏng cứng được tăng lên rất nhiều. Nếu với 4 ổ cứng thì chúng cho phép hư hỏng đồng thời đến 2 ổ cứng mà hệ thống vẫn làm việc bình thường, điều này tạo ra một xác xuất an toàn rất lớn. Chính do đó mà RAID 6 thường chỉ được sử dụng trong các máy chủ chứa dữ liệu cực kỳ quan trọng.

Các phương pháp RAID phổ biến bao gồm

RAID 0: RAID 0 được sử dụng để tăng tốc độ đọc/ghi dữ liệu bằng cách chia dữ liệu thành các phân đoạn và lưu trữ chúng trên nhiều ổ đĩa cứng. Tuy nhiên, RAID 0 không cung cấp bất kỳ bảo vệ dữ liệu nào và nếu một ổ đĩa cứng bị hỏng, toàn bộ dữ liệu sẽ bị mất.

RAID 1: RAID 1 được sử dụng để đảm bảo tính sẵn sàng dữ liệu bằng cách tạo ra một bản sao lưu của dữ liệu trên một ổ đĩa cứng khác. Nếu một ổ đĩa cứng bị hỏng, dữ liệu vẫn được bảo vệ trên ổ đĩa cứng khác.

RAID 5: RAID 5 được sử dụng để kết hợp tốc độ và tính sẵn sàng dữ liệu. Dữ liệu được chia thành các phân đoạn và lưu trữ trên nhiều ổ đĩa cứng. Một phần của các ổ đĩa cứng được dùng để lưu trữ thông tin bổ sung để phục hồi dữ liệu nếu một ổ đĩa cứng bị hỏng. Nếu một ổ đĩa cứng bị hỏng, toàn bộ dữ liệu vẫn có thể được phục hồi từ thông tin bổ sung trên các ổ đĩa cứng khác.

RAID 6: RAID 6 tương tự như RAID 5, nhưng sử dụng hai phần của các ổ đĩa cứng để lưu trữ thông tin bổ sung để phục hồi dữ liệu nếu một hoặc hai ổ đĩa cứng bị hỏng. RAID 6 cung cấp tính sẵn sàng dữ liệu cao hơn và khả năng phục hồi dữ liệu tốt hơn so với RAID 5.

RAID 10: RAID 10 là sự kết hợp của RAID 1 và RAID 0. Dữ liệu được sao chép trên nhiều ổ đĩa cứng và được chia thành các phân đoạn để tăng tốc độ đọc/ghi dữ liệu.

Cách triển khai RAID như thế nào? raid là gì/span>

Có hai cách để thực hiện RAID: RAID phần mềm và RAID phần cứng.

1. RAID là gì 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. Bên cạnh đó việc thay thế đĩa cũng khá là dễ dàng, bạn chỉ cần kéo nó ra và chèn một cái mới.

– 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.

2. RAID phần mềm

– RAID phần mềm được cài đặt trong hệ điều hành và khá dễ thực hiện, không cần thêm phần cứng và phần trung gian, làm hiệu quả hơn về mặt chi phí. Mảng cũng có thể được cấu hình lại vì chúng không bị hạn chế bởi bộ điều khiển RAID phần cứng.

– Tuy nhiên nhược điểm của RAID phần mềm là chậm hơn RAID phần cứng. Ngoài ra việc thay thế đĩa cũng khá phức tạp hơn vì hệ thống phải ngừng sử dụng đĩa trước khi nó được thay thế.

RAID là công nghệ dự phòng cho ổ đĩa, được sử dụng cho máy chủ. Đây là công nghệ thường được các đơn vị cho thuê máy chủ cài cắm trên hệ thống cùng với nhiều các phần mềm ứng dụng khác, nhằm tạo môi trường an toàn và ổn định cho khách hàng sử dụng tiện ích máy chủ.

Liên hệ với SEMTEK để tháo nút thắt cho website của bạn bằng giải pháp về Marketing!

SEMTEK Co,.LTD

🏡 Địa chỉ: 2N Cư Xá Phú Lâm D, Phường 10, Quận 6, TP.HCM
📧 Email: info@semtek.com.vn
☎️ Hotline: (+84)098.300.9285

Các tìm kiếm liên quan:

• card raid là gì
• raid 10 là gì
• raid 2 là gì
• raid là gì từ điển
• raid 6
• hướng dẫn raid ổ cứng
• raid 0 ssd

Xem thêm:

• User Agent là gì? Những cách nào thay đổi User Agent của trình duyệt?
• Tiềm thức là gì? Đặc điểm, chức năng và cách thức vận hành