Gom nhóm triệu tử điển đánh “RAID là gì”? Hiện nay RAID có tác dụng là tăng cường khả năng truy cập dữ liệu và đọc/ghi từ đĩa cứng rất hiệu quả. Đặc biệt, đây còn là một giải pháp sao lưu dự phòng nếu bị đánh cắp hệ thống lưu trữ và có nhiều ưu điểm nổi bật khác. Để hiểu rõ hơn về RAID là gì, lịch sử ra đời cũng như phương pháp lưu trữ, hãy cùng xem qua những thông tin chi tiết sau đây.
RAID là gì?
RAID được viết tắt từ cụm từ Arrays dự phòng của Các ổ Đĩa Độc Lập. Vậy RAID là gì? Theo đó, đây là một cách kết hợp rất nhiều ổ đĩa cứng vật lý thành một hệ thống ổ đĩa cứng với vai trò làm tăng khả năng truy cập dữ liệu và đọc/ghi từ đĩa cứng. Điều này giúp tăng cường tính an toàn của dữ liệu trong hệ thống đĩa cũng như kết hợp cả hai yếu tố nêu trên..
RAID là gì?
Lịch sử ra đời của RAID
Từ khái niệm RAID là gì đã thấy rằng nó là rất quan trọng. Và để hiểu rõ hơn về việc RAID là gì ra đời như thế nào, hãy cùng xem qua lịch sử của RAID sau đây.
RAID được phát triển lần đầu tại Đại học California vào năm 1987 tại Berkeley (Hoa Kỳ). Được phát triển với mục tiêu gộp những phần đĩa cứng nhỏ hơn bằng phần mềm để tạo ra một hệ thống đĩa lớn hơn để thay thế cho những ổ cứng có dung lượng lớn và giá cả đắt đỏ vào thời điểm đó.
Dù không còn tồn tại trong hiện tại, nhưng RAB (RAID Advisory Board – Hội đồng Tư vấn và Phát triển RAID) đã được thành lập vào tháng 7/1992 để đề ra và chỉ định các tiêu chuẩn và định dạng cho RAID.
Theo đó RAB đã phân ra các loại hạng mục RAID khác nhau, các chuẩn phần cứng sử dụng RAID. Hiện tại nó đã phân ra thành 7 hạng mục RAID khác nhau, từ hạng mục 0 đến 6.
Phân nhóm RAID theo cấp độ
RAID là gì? Phân nhóm RAID theo cấp độ là như thế nào? Theo RAB thì hiện tại RAID được phân thành 7 cấp độ (level) khác nhau, mỗi cấp độ có đặc điểm riêng và hầu hết chúng được tạo ra từ 2 cấp độ cơ bản đó là RAID 0 và RAID 1. Cụ thể:
RAID 0
Khám phá về RAID 0 phải có ít nhất 2 ổ đĩa (có thể sử dụng 1 ổ đĩa). Từ đó, chung quy chúng ta sẽ có n ổ đĩa (n >= 2) và các ổ đĩa này phải cùng loại với nhau.
Dữ liệu sẽ được chia thành các phần bằng nhau. Ví dụ, khi sử dụng 2 ổ cứng 80GB, hệ thống đĩa sẽ có tổng cộng 160GB. Vậy ưu điểm và nhược điểm của RAID là gì?
Ưu điểm:
- Tăng tốc độ ghi/đọc đĩa: mỗi ổ đĩa chỉ cần ghi/đọc 1/n phần dữ liệu được yêu cầu. Theo lí thuyết, tốc độ sẽ tăng n lần trong trường hợp này.
Nhược điểm:
- Tuy nhiên, tính an toàn sẽ thấp.
- Trong trường hợp nếu như 1 đĩa bị hỏng thì khi đó dữ liệu trên toàn bộ những đĩa còn lại sẽ không có khả năng sử dụng được nữa. Do đó, khả năng mất mát dữ liệu sẽ gia tăng lên n lần so với việc sử dụng ổ đĩa đơn rất nhiều.
Nhóm cấu hình RAID 1
Nhóm cấu hình RAID là gì? Theo đó nhóm cấu hình RAID 1 hiện nay là dạng cơ bản nhất và có khả năng đảm bảo độ an toàn cho dữ liệu. Tương tự như nhóm cấu hình RAID 0, hiện nay nhóm cấu hình RAID 1 yêu cầu ít nhất 2 ổ cứng để hoạt động. Dữ liệu sẽ được ghi trực tiếp lên 2 ổ cứng giống hệt nhau (Gương). Nếu một ổ gặp sự cố, ổ còn lại sẽ tiếp tục hoạt động bình thường.
Người dùng có thể thay thế các ổ đĩa bị hỏng mà không cần lo lắng về việc mất thông tin. Đối với nhóm cấu hình RAID 1, hiệu suất không phải là yếu tố quan trọng nhất, do đó không có gì ngạc nhiên nếu nó không phải là lựa chọn của những người đam mê tốc độ. Tuy nhiên, với các quản trị viên mạng hoặc những người quản lý thông tin quan trọng, hệ thống này là không thể thiếu. Nhóm cấu hình RAID 1 có dung lượng cuối cùng bằng dung lượng của một ổ (với 2 ổ cứng 80GB chạy nhóm cấu hình RAID 1, hệ thống sẽ chỉ nhìn thấy một ổ cứng RAID duy nhất 80GB).
Nhóm cấu hình RAID 1 hiện tại là dạng cơ bản nhất và có khả năng đảm bảo độ an toàn cho dữ liệu.
Nhóm cấu hình RAID 2
Nhóm cấu hình RAID là gì? Theo đó nhóm cấu hình RAID 2 là cấp độ duy nhất không sử dụng 1 hoặc nhiều kỹ thuật “tiêu chuẩn” như stripe, mirror và/hoặc parity (tính chẵn lẻ – đây là các dữ liệu bổ sung được sử dụng cho quá trình khôi phục).
Hiện nay, nhóm cấu hình RAID 2 sử dụng một kỹ thuật giống như stripe có parity, tuy nhiên nó không giống với cách sử dụng trong các cấp độ RAID 3, 4, 5 và 6
- Theo đó dữ liệu của RAID 2 hiện tại sẽ được phân tán trên nhiều ổ đĩa và được chia thành các đoạn bit với mục đích tăng hiệu suất.
- Các bit dự phòng sẽ được tính bằng phương pháp mã Hamming. Đây là một loại mã sửa lỗi (Error Checking & Correcting hoặc Error Correcting Code – ECC).
Ngay khi có hoạt động tách dữ liệu xảy ra thì các mã này sẽ được tính toán và ghi cùng với dữ liệu được lưu vào trong ổ đĩa ECC riêng biệt. Nếu có hoạt động đọc dữ liệu, các mã ECC sẽ được đọc để xác nhận không có lỗi nào xảy ra từ khi ghi dữ liệu.
Nếu xảy ra một lỗi duy nhất, nó sẽ được sửa ngay lập tức. RAID 2 có khả năng chịu được lỗi của một ổ đĩa.
Điều này đòi hỏi một bộ điều khiển đắt tiền, phức tạp và chuyên dụng. RAID 2 hiếm khi được sử dụng do chi phí triển khai quá lớn (một hệ thống điển hình sẽ yêu cầu tới 4 ổ đĩa ECC và 10 ổ đĩa dữ liệu) và hiệu suất không cao (vì stripe ở cấp độ bit).
RAID 2 hiếm khi được sử dụng do chi phí triển khai quá lớn.
RAID 5
RAID có ý nghĩa gì? Hiện tại, RAID 5 là một sự cải tiến hoàn hảo của RAID 0. Nó hiện đang cung cấp cơ chế khôi phục dữ liệu, sử dụng Parity để phục hồi dữ liệu được phân bố đều trên toàn bộ ổ đĩa cứng.
Dữ liệu A được phân tách thành 3 phần gồm A1, A2 và A3, khi đó dữ liệu sẽ được chia thành 3 phần và lưu trữ trên ổ đĩa cứng 0, 1 và 2 (tương tự như RAID 0). Ổ đĩa cứng 3 sẽ lưu trữ Parity của A1, A2 và A3 để khôi phục dữ liệu có thể bị mất trên ổ đĩa cứng 0, 1 và 2.
Dữ liệu B sẽ được chia thành B1, B2 và B3, và Parity của nó sẽ là Bp, được lưu trữ trên ổ đĩa 0, 1, 3 cho B1, B2, B3 và trên ổ đĩa 2 cho Bp.
Những ,
,
, ,
- ,
- ,
- ,
,
,,,,,sẽ được giữ nguyên như cũ. Nhưng, bằng cách sáng tạo và thay thế mọi biểu đạt, ngôn từ hoặc cấu trúc ngữ pháp bằng từ đồng nghĩa hoặc tương đương, hãy viết lại hoàn toàn văn bản tiếng Việt. Hãy giữ nguyên các ngôn ngữ nước ngoài, thuật ngữ kỹ thuật, từ viết tắt hoặc tên gọi. Đảm bảo thông tin không thay đổi và văn bản tiếng Việt vẫn mạch lạc và tiếng Việt đúng ngữ pháp. Hãy nhớ giữ nguyên các thẻ HTML và nội dung của chúng theo đúng như ban đầu. ĐỪNG VIẾT BẤT KỲ GHI CHÚ HOẶC PHỦ NHẬN NÀO. Hãy viết lại văn bản trong khi giữ nguyên HTML như cũ: “Những Phân vùng sẽ được tuần tự lưu trữ tại các ổ đĩa cứng. Hệ thống RAID 5 sẽ cho phép tối đa 1 ổ cứng bị hỏng tại 1 thời điểm, nếu có nhiều hơn một ổ cứng hỏng cùng lúc, toàn bộ dữ liệu sẽ bị mất. Ngoài ra, RAID 5 hiện tại cũng yêu cầu các ổ cứng tham gia vào RAID có dung lượng bằng nhau.
Tính sức chứa chính xác của RAID 5 cuối cùng bằng cách sau:
- [(Số lượng ổ đĩa tham gia vào RAID) – 1] x (Sức chứa của một ổ đĩa)
Tối thiểu yêu cầu của RAID 5 phải có ít nhất là 3 ổ đĩa. Vậy hiện tại phương pháp lưu trữ cơ bản trong RAID là gì?
RAID 5 chính là sự cải tiến hoàn hảo của RAID 0
Phương pháp lưu trữ cơ bản trong RAID
Hiện tại những phương pháp chính để lưu trữ dữ liệu trong hệ thống gồm có:
- Tách dải (Striping): Chia dữ liệu thành các khối với kích thước nhất định (kích thước khối) và sau đó ghi mỗi khối này qua từng thành viên RAID. Cách lưu trữ dữ liệu này sẽ ảnh hưởng trực tiếp đến hiệu suất.
- Trùng lắp: Là một kỹ thuật lưu trữ trong đó các bản sao dữ liệu giống nhau sẽ được lưu trữ trên các thành viên RAID cùng một lúc. Vị trí lưu trữ của dữ liệu này sẽ ảnh hưởng trực tiếp đến hiệu suất và khả năng chịu lỗi.
- Parity: hiện tại là một kỹ thuật lưu trữ sử dụng các phương pháp kiểm tra và phân loại. Trong kỹ thuật chẵn lẻ, một hàm chẵn lẻ cụ thể sẽ được tính cho các khối dữ liệu. Nếu một ổ đĩa bị lỗi, khối dữ liệu bị thiếu sẽ được tính lại từ thông tin kiểm tra và cung cấp khả năng chịu lỗi cho hệ thống RAID.
Phương pháp lưu trữ cơ bản trong RAID là gì?Toàn bộ các loại RAID hiện đang có đều dựa trên tách dải, chẵn lẻ và trùng lắp
Hay kết hợp những phương pháp lưu trữ này.
Với những thông tin về các tập RAID là gì trên, vậy hiện tại cách thức triển khai RAID là gì?
Cách thức triển khai RAID
Các tập RAID là gì, cách thức triển khai các tập RAID là gì? Hiện tại các tập RAID hoàn toàn có thể tạo được bằng 2 hình thức khác nhau là:
- Sử dụng phần mềm điều khiển trên hệ điều hành, gọi là tập RAID phần mềm;
- Sử dụng phần cứng đặc biệt, gọi là tập RAID phần cứng.
Triển khai phần cứng
Nếu như có tìm hiểu các tập RAID là gì thì bạn sẽ biết rằng hiện tại các tập RAID phần cứng sẽ được tạo ra bằng phần cứng riêng. Theo đó về cơ bản sẽ có 2 lựa chọn là:
- Chip RAID giá rẻ hoàn toàn có thể được tích hợp trực tiếp vào bo mạch chủ.
Với tùy chọn đắt tiền hơn có bộ điều khiển RAID phức tạp độc lập. Những bộ điều khiển như thế này hoàn toàn có thể trang bị CPU riêng, bộ nhớ đệm sao lưu bằng pin và thông thường sẽ hỗ trợ hot swap.
So với tập RAID phần mềm thì tập RAID phần cứng sẽ có 1 số lợi ích sau:
- Không tới CPU máy chủ
- Xử lý lỗi tốt hơn, do giao tiếp với các thiết bị trực tiếp
Tập RAID phần cứng sẽ được tạo ra bằng phần cứng riêng
- Cho phép tất cả người dùng có thể tạo các phân vùng khởi động
- Hỗ trợ trao đổi nhiệt
Triển khai phần mềm
Hiện tại, phần mềm RAID là giải pháp RAID rẻ nhất. Theo đó, hầu hết tất cả các hệ điều hành ngày nay có thể tích hợp để tạo RAID. Chính vì vậy, phiên bản Windows Home sẽ cho phép tất cả người dùng chỉ tạo được RAID 0, trong khi đó RAID 1 cũng như RAID 5 chỉ được tạo với phiên bản máy chủ của Windows. Cấu trúc RAID sẽ được tạo ra bởi phương tiện Windows và sẽ được liên kết chặt chẽ với hệ điều hành của máy chủ. Do đó, hiện tại phân vùng không thể sử dụng được.
Hiện nay, RAID phần mềm sẽ được tạo dựa trên máy tính người dùng. Do đó, nó sử dụng CPU hệ thống của máy chủ để thực hiện. Tuy nhiên cần lưu ý rằng, đối với các cấp độ RAID như 0, 1, tải CPU sẽ không đáng kể, trong khi với các loại RAID dựa trên tính chẵn lẻ, tải CPU hoàn toàn có thể thay đổi tuỳ thuộc vào sức mạnh của CPU từ 1 đến 5% và số lượng đĩa, không ảnh hưởng đáng kể đến các mục đích thực tế.
Khi sử dụng RAID phần mềm để khởi động hệ thống, sẽ có một số hạn chế nhất định. Chỉ RAID 1 mới có thể chứa phân vùng khởi động và không thể khởi động hệ thống cùng với phần mềm RAID 0 hay RAID 5.
Vì vậy, trong hầu hết các trường hợp, phần mềm RAID sẽ không thực hiện việc trao đổi nóng, do đó không thể sử dụng phần mềm nếu cần tính liên tục.
Cách triển khai RAID là gì?
RAID có thể hoàn toàn thay thế sao lưu?
RAID là gì và có thể hoàn toàn thay thế sao lưu không? Theo đó, tất cả các cấp độ RAID trừ RAID 0 hiện nay đều có khả năng bảo vệ khỏi lỗi trên ổ đĩa.
Ngay cả việc sử dụng hệ thống RAID 6 vẫn đảm bảo khả năng tồn tại khi 2 ổ đĩa chết đồng thời. Để đảm bảo an toàn tuyệt đối, bạn cũng cần sao lưu dữ liệu đã được lưu trữ trong hệ thống RAID.
- Theo đó việc sao lưu này sẽ hữu ích nếu toàn bộ những ổ drive bị lỗi cùng lúc vì năng lượng tăng đột ngột.
- Những bản dự phòng hoàn toàn có thể được giữ ngoài cơ sở ở một địa điểm khác. Điều này sẽ hữu ích nếu một hỏa hoạn hoặc thảm họa tự nhiên phá hủy địa điểm làm việc của bạn.
- Phương án dự phòng trong trường hợp hệ thống lưu trữ bị đánh cắp.
- Để sao lưu dữ liệu với nhiều lớp là cần thiết nhất khi nguyên nhân là do lỗi của người dùng. Nếu ai đó vô tình xóa mất một số dữ liệu quan trọng và thực hiện việc này trong vài ngày, vài giờ hoặc vài tuần mà không thông báo, thì một bộ sao lưu tốt sẽ đảm bảo rằng bạn vẫn có thể truy xuất hoàn toàn những tập tin này.
RAID có thể thay thế hoàn toàn cho việc sao lưu? Qua bài viết trên EZTECH đã cung cấp đầy đủ chi tiết nhất về RAID là gì cho độc giả. Có thể thấy rằng toàn bộ các cấp độ RAID hiện tại trừ RAID 0 đều có khả năng bảo vệ khỏi lỗi ổ đĩa. Hi vọng rằng với những thông tin trên sẽ giúp bạn hiểu rõ hơn về các loại RAID hiện có trên thị trường.
Liên hệ với chúng tôi để biết thêm chi tiết về dịch vụ của EZTECH
- ,
