Trong vài năm qua, RAID đã từ chỗ chỉ là một thành phần “xa xỉ” trên các hệ thống máy tính lớn, máy trạm, máy chủ, được đưa vào máy tính để bàn như một sự tích hợp đơn giản. Tuy nhiên, người mua có thể biết rằng bo mạch chủ (BMC) của mình có công nghệ RAID, nhưng không phải ai cũng biết cách sử dụng nó một cách hiệu quả. Bài viết này cung cấp thông tin cơ bản về RAID là gì và một số bài học kinh nghiệm để cấp nguồn cho PC của bạn.
1. RAID là gì?
Thuật ngữ RAID, viết tắt của Redundant Array of Inexpensive Disks (hay Mảng dự phòng của các đĩa độc lập), xuất hiện lần đầu tiên vào cuối những năm 1980. RAID là một công nghệ ảo hóa cho phép nhiều ổ cứng vật lý được kết hợp thành một. Hệ thống ổ đĩa logic được thiết kế để tăng tốc độ truy cập dữ liệu hoặc giảm nguy cơ mất hoặc hỏng dữ liệu do hỏng đĩa phần cứng hoặc đôi khi cả hai.
RAID hoạt động bằng cách sao chép dữ liệu vào hai hoặc nhiều ổ cứng vật lý được liên kết với nhau bằng bộ điều khiển RAID. Bộ điều khiển RAID có thể dựa trên phần cứng hoặc phần mềm.
Hầu hết các loại RAID khác nhau đều sử dụng kỹ thuật hạn chế lỗi dữ liệu được gọi là “tính chẵn lẻ”, cho phép khả năng chịu lỗi khi dữ liệu được sao chép, giảm tác động của việc mất dữ liệu trong trường hợp phần cứng bị lỗi.
RAID khả dụng cho ổ SATA, SAS và SSD.
Có một số cách để cài đặt RAID. Mỗi loại RAID phục vụ các mục tiêu khác nhau dựa trên nhu cầu cụ thể để đáp ứng các yêu cầu cụ thể, chẳng hạn như:
– Tính toàn vẹn của dữ liệu / Data Integrity – Đảm bảo dữ liệu không có lỗi.
Tính sẵn sàng của dữ liệu – Đảm bảo dữ liệu có sẵn ngay cả trong trường hợp phần cứng bị lỗi.
Hiệu suất dữ liệu – Đảm bảo truy cập dữ liệu nhanh chóng cho các hoạt động đọc và ghi.
– Dung lượng dữ liệu / Dung lượng dữ liệu – Đảm bảo khả năng lưu trữ lượng lớn dữ liệu.
2. Các loại RAID phổ biến
RAID được phát triển dựa trên nhiều tiêu chuẩn khác nhau, mỗi tiêu chuẩn có sự khác biệt về hiệu suất, dung lượng lưu trữ và độ tin cậy. RAID có thể được chia thành hai hướng sau:
– RAID tiêu chí chung
– RAID cải thiện và phát triển theo các tiêu chuẩn riêng của nó
Chuẩn RAID
RAID 0:
Raid 0 yêu cầu ít nhất hai ổ cứng và RAID 0 cho phép máy tính ghi dữ liệu theo một phương pháp đặc biệt gọi là Striping. Ví dụ: nếu bạn có 8 phần dữ liệu, được đánh số từ 1 đến 8, thì các phân đoạn được đánh số lẻ (1, 3, 5, 7) sẽ được ghi vào đĩa cứng trước tiên và các phân đoạn được đánh số chẵn (2, 4, 6) được ghi vào đĩa cứng đầu tiên. , 8) Sẽ ghi ra đĩa thứ hai, giảm một nửa thời gian làm việc lý thuyết
Nói chung, đối với n đĩa cứng, mỗi đĩa cứng chỉ cần đọc / ghi 1 / n dữ liệu được yêu cầu. Theo lý thuyết, tốc độ sẽ nhanh hơn n lần. .
Tuy nhiên, RAID 0 có nguy cơ mất dữ liệu cao, chủ yếu do cách thông tin được ghi riêng lẻ, vì dữ liệu không nằm chính xác trên một ổ cứng duy nhất, mỗi khi thông tin (chẳng hạn như một số tệp) cần được truy xuất, máy tính sẽ phải Tổng hợp từ ổ cứng.
Chỉ cần ổ cứng bị lỗi, thông tin (tập tin) coi như không đọc được và bị hỏng hoàn toàn.
Dung lượng cuối cùng của hệ thống RAID 0 bằng tổng dung lượng của từng ổ đĩa (hai ổ 80GB chạy RAID 0 sẽ chỉ có một ổ RAID 160GB).
Có thể thấy RAID 0 thực sự phù hợp với những người dùng cần truy cập nhanh lượng dữ liệu lớn, chẳng hạn như game thủ hay những người dùng chuyên về đồ họa kỹ thuật số và video.
RAID 1
Đây là dạng RAID cơ bản nhất có thể đảm bảo an toàn cho dữ liệu.
Cũng giống như RAID 0, RAID 1 yêu cầu ít nhất hai ổ cứng để hoạt động. Dữ liệu được ghi vào 2 ổ đĩa giống nhau (được nhân đôi). Nếu một ổ bị lỗi, ổ kia sẽ tiếp tục hoạt động bình thường. Bạn có thể thay thế một ổ đĩa bị hỏng mà không cần lo lắng về thông tin bị hỏng.
Đối với RAID 1, hiệu suất không phải là một yếu tố, vì vậy không có gì ngạc nhiên khi nó không phải là lựa chọn hàng đầu cho những người yêu thích tốc độ. Tuy nhiên, đối với các nhà quản trị mạng hoặc những người cần quản lý một lượng lớn thông tin quan trọng thì hệ thống RAID 1 là một sự lựa chọn không thể bỏ qua.
Dung lượng cuối cùng của hệ thống RAID 1 bằng dung lượng của một ổ đĩa (hai ổ 80GB chạy RAID 1 sẽ cho thấy hệ thống chỉ có một ổ RAID 80GB).
RAID 2
Cơ chế kiểm tra lỗi cấp bit của loại đột kích này sử dụng cơ chế mã Hamming, tuy nhiên hiện nay hầu như các ổ cứng đều tích hợp mặc định kiểm tra mã Hamming mức bit nên loại đột kích này không còn được sử dụng nữa.
RAID 3
Đây là cuộc đột kích đầu tiên sử dụng dự phòng dữ liệu Parity.
Tính chẵn lẻ là kết quả của việc tính toán OR độc quyền giữa các bit trong một khối dữ liệu được lưu trữ. Ví dụ, một tệp dữ liệu được chia thành 1 khối và được lưu trữ thành 6 phần, và phần lưu trữ từ Khối A1-A3 được lưu trữ trong 3 đĩa cứng, thì Raid 3 sẽ tính XOR của các bit trong từ của Khối 1 để 3 thành một nhân dân tệ. Chẵn lẻ được lưu trữ trên ổ cứng thứ 4.
Khi xảy ra lỗi, hệ thống sẽ tính toán lại dữ liệu từ các hoạt động:
A-Parity (1-3) = Khối A1 Khối A2 Khối A3
Tuy nhiên trong thực tế loại Raid này không được sử dụng nữa, do hiệu suất quá thấp, nhất là với Database, do việc xử lý từng bit khi lưu trữ và truy xuất rất mất thời gian.
RAID 4
RAID 4 tương tự như RAID 3, nhưng lớn hơn ở cấp độ khối dữ liệu hơn là từng byte riêng lẻ. Chúng cũng yêu cầu ít nhất 3 ổ cứng (ít nhất hai ổ để lưu trữ dữ liệu và ít nhất một ổ để lưu trữ dữ liệu chẵn lẻ).
Tuy nhiên, kiểu đột kích này không còn được sử dụng nữa.
RAID 5
Đây có lẽ là dạng RAID mạnh mẽ và phổ biến nhất. Dữ liệu và bản sao lưu được chia sẻ trên tất cả các ổ cứng. Quy tắc này khá phức tạp
Chúng ta quay lại ví dụ về 8 phân đoạn dữ liệu (1-8) và bây giờ là 3 ổ cứng. Phân đoạn 1 và 2 sẽ được ghi vào ổ đĩa 1 và 2, và các phân đoạn sao lưu của chúng sẽ được ghi vào ổ đĩa cứng 3. Phân đoạn 3 và 4 được ghi vào ổ đĩa 1 và 3, và các phân đoạn sao lưu được ghi vào ổ đĩa 2, tương ứng. Phân đoạn 5, 6 được ghi vào ổ đĩa 2 và 3, bản sao lưu được ghi vào ổ đĩa 1, sau đó trình tự này được lặp lại, phân đoạn 7, 8 được ghi vào ổ đĩa 1, 2 và bản sao lưu được ghi nguyên gốc vào ổ đĩa 3. Do đó, RAID 5 đảm bảo cả việc tăng tốc độ và mức độ bảo mật cao. Dung lượng đĩa cứng cuối cùng bằng tổng dung lượng đĩa được sử dụng trừ đi một ổ đĩa. Tức là nếu bạn sử dụng 3 ổ 80GB thì dung lượng cuối cùng sẽ là 160GB.
Qua bài viết này, chúng tôi đã cung cấp cho các bạn khái niệm về RAID là gì, các loại RAID được sử dụng phổ biến hiện nay, ưu nhược điểm của từng loại. Ngoài các tính năng bảo mật, RAID cũng được sử dụng rộng rãi. Mặt khác, nếu bạn đang quản lý một trang web, hãy mua chứng chỉ SSL để giúp bảo mật trang web của bạn.
