RAID, viết tắt của cụm từ Redundant Array of Independent Disks, là một phương pháp nhằm nâng cao khả năng bảo vệ dữ liệu hoặc cải thiện tốc độ truy cập dữ liệu từ ổ cứng. Ngoài ra, một số biến thể của RAID còn có khả năng thực hiện đồng thời cả hai chức năng này: tăng cường bảo vệ dữ liệu và nâng cao tốc độ truy xuất dữ liệu.
I. Có bao nhiêu loại RAID:
Hiện tại, có nhiều hình thức RAID khác nhau, nhưng trong bài viết này, chúng ta sẽ xem xét những loại RAID phổ biến như RAID 0, RAID 1, RAID 5, RAID 6 và RAID 10.
-
RAID 0:
RAID 0 là một trong những giải pháp phổ biến nhất hiện nay nhờ vào khả năng cải thiện hiệu suất truyền tải dữ liệu của ổ cứng. Để RAID 0 có thể hoạt động, cần tối thiểu hai ổ cứng và nên là cùng loại.
Dữ liệu sẽ được phân chia thành nhiều đoạn và được lưu trữ trên tất cả các ổ đĩa. Như trong hình ảnh minh họa, khi có hai ổ đĩa, dữ liệu sẽ được chia thành hai phần và được lưu vào cả hai ổ đó.
Tổng quát ta có n (n>=2) thì ta có
- Ưu điểm: Tăng tốc độ đọc/ghi đĩa: mỗi đĩa sẽ chỉ cần đọc/ghi lượng dữ liệu được yêu cầu, lý thuyết thì tốc độ sẽ tăng n lần, tức là càng nhiều ổ cứng, tốc độ càng tăng lên
- Nhược điểm: Vì dữ liệu đã bị chia nhỏ ra, nên chỉ cần 1 ổ đĩa bị lỗi thì toàn bộ dữ liệu trên các ổ đĩa còn lại sẽ không sử dụng được. Xác suất mất dữ liệu sẽ tăng n lần.
-
RAID 1:
RAID 1 là hình thức cơ bản nhất trong việc bảo vệ dữ liệu. Tương tự như RAID 0, RAID 1 cũng cần tối thiểu hai ổ cứng trở lên để hoạt động. Dữ liệu sẽ được sao chép sang nhiều ổ đĩa giống nhau.
Hệ thống RAID 1 chỉ cần một ổ đĩa lưu trữ dữ liệu còn nguyên vẹn để đảm bảo rằng dữ liệu không bị ảnh hưởng. Người dùng có thể dễ dàng thay thế ổ đĩa bị hỏng mà không cần lo ngại về khả năng mất mát dữ liệu. Tốc độ hoạt động của RAID 1 tương đương với tốc độ đọc và ghi của một ổ cứng thông thường, nhưng lại cung cấp mức độ an toàn cao hơn.
- Ưu điểm: Đảm bảo tính toàn vẹn của dữ liệu rất hiệu quả, thường được các quản trị viên mạng lựa chọn để bảo vệ thông tin quan trọng.
- Nhược điểm:Tốc độ đọc và ghi dữ liệu không nhanh hơn so với một ổ đĩa cùng loại không sử dụng RAID. Mặc dù có thể lắp đặt nhiều ổ cứng, nhưng dung lượng tổng thể của hệ thống RAID 1 chỉ bằng dung lượng của một ổ đĩa duy nhất trong cấu hình.
-
RAID 0+1 hay RAID 10:
Đây là hệ thống kết hợp cả 2 loại là RAID 0 và RAID 1. Với RAID 0+1, ta có thể vừa có tốc độ cao, vừa tăng khả năng bảo vệ dữ liệu.
- Ưu điểm: Vì là kết hợp của 2 loại RAID 0 và RAID 1, nên ta sẽ có ưu điểm của cả loại trên cộng lại: vừa có tăng được tốc độ truy xuất dữ liệu, vừa tăng khả năng bảo vệ dữ liệu
- Nhược điểm: RAID 0+1 sử dụng rất nhiều ổ cứng, điều này làm tăng chi phí của hệ thống lên rất nhiều. RAID 1 ít nhất dùng 2 ổ cứng, khi kết hợp với RAID 0 thì số lượng tối thiểu sử dụng là 4.
-
RAID 5:
RAID 5 là một loại hệ thống lưu trữ được xem là phổ biến nhất hiện nay và là một bước tiến của RAID 0. Hệ thống RAID 5 có khả năng phục hồi dữ liệu với cơ chế Parity, được phân bố đồng đều giữa các ổ cứng để khôi phục thông tin.
Cách thức hoạt động của RAID 5 khá phức tạp. Ví dụ, khi dữ liệu A được chia thành ba phần A1, A2 và A3, những khối dữ liệu này sẽ được lưu trữ lần lượt trên ba ổ cứng 0, 1 và 2, trong khi đó AParity sẽ được lưu trên ổ 3.
Dữ liệu B được phân chia thành ba phần: B1, B2 và B3, với các khối dữ liệu này lần lượt được lưu trữ trên các ổ cứng 0, 1 và 3, trong khi đó BParity sẽ được lưu trên ổ 2. Tương tự, dữ liệu C cũng sẽ được lưu trữ theo cách tương tự như hình minh họa.
Trong trường hợp xảy ra sự cố với một ổ cứng, ví dụ như ổ cứng số 1, thì các phần dữ liệu A2, B2 và D1 có thể được phục hồi bởi các Parity sau khi chúng ta thay thế bằng một ổ cứng mới. Đối với CParity, nó sẽ được tái tạo sau vì dữ liệu C1, C2 và C3 vẫn còn nguyên vẹn.
Với RAID 5, chỉ cho phép gặp sự cố với một ổ cứng tại một thời điểm; nếu có nhiều hơn một ổ cứng bị hỏng, toàn bộ dữ liệu sẽ bị mất. RAID 5 yêu cầu tất cả các ổ cứng phải có dung lượng giống nhau và tối thiểu cần có ba ổ.
Ưu điểm của phương pháp này là tốc độ truy xuất dữ liệu nhanh chóng, đồng thời đảm bảo mức độ an toàn dữ liệu ở mức tương đối tốt. Tuy nhiên, nhược điểm là dung lượng của RAID 5 không lớn bằng RAID 0. Dung lượng thực tế của RAID 5 sẽ bằng tổng dung lượng của các ổ cứng trừ đi một ổ. Độ an toàn của RAID 5 cũng không thể so sánh với RAID 1.
-
RAID 6:
RAID 6 là một hệ thống thường được áp dụng trong các tổ chức doanh nghiệp. Chức năng của nó tương tự như RAID 5, nhưng sử dụng đến hai khối Parity. Với RAID 6, ngay cả khi có hai ổ đĩa gặp sự cố, hệ thống vẫn có thể duy trì hoạt động bình thường.
Về hiệu suất, RAID 6 có tốc độ ghi chậm hơn so với RAID 5 vì cần thực hiện nhiều phép toán Parity phức tạp hơn. Tuy nhiên, RAID 6 lại có khả năng đọc ngẫu nhiên nhanh hơn nhờ vào việc sử dụng nhiều ổ cứng hơn.
II. Tổng kết:
Hệ thống RAID cung cấp sự bảo vệ và độ tin cậy cho dữ liệu của người dùng, đồng thời nâng cao hiệu suất tùy thuộc vào cấu hình. RAID được sử dụng trong các hệ thống máy chủ dữ liệu phục vụ cho khách hàng doanh nghiệp, cũng như trong NAS dành cho khách hàng cá nhân hoặc những người làm việc chuyên nghiệp.
Thông qua bài viết này, mình hy vọng có thể hỗ trợ các bạn tìm hiểu thêm về RAID và những loại RAID khác nhau, từ đó giúp quý khách lựa chọn được hệ thống phù hợp với nhu cầu của mình.