RAID là gì? Có bao nhiêu kiểu RAID

RAID là viết tắt của Redundant Array of Independent Disks – là một giải pháp để tăng khả năng bảo vệ dữ liệu hoặc tăng tốc độ truy xuất dữ liệu từ đĩa cứng, hoặc với một số biến thể có thể làm cả hai việc cùng lúc là tăng khả năng bảo vệ dữ liệu và tăng tốc độ truy xuất dữ liệu.

I. Có bao nhiêu loại RAID:

Hiện nay, có nhiều loại RAID, nhưng trong bài viết này, ta sẽ tìm hiểu về các loại RAID đang phổ biến gồm có RAID 0, RAID 1, RAID 5, RAID 6, RAID 10

1. RAID 0:

RAID 0 là 1 trong những loại giải pháp đang sử dụng nhiều nhất hiện nay do có khả năng nâng cao hiệu suất trao đổi dữ liệu của ổ cứng. RAID 0 yêu cầu tối thiểu hai ổ cứng nên là cùng loại để có thể hoạt động được.

Dữ liệu sẽ được chia ra nhiều phần và lưu vào tất cả các ổ. Như hình minh họa ở đây, có 2 ổ đĩa thì dữ liệu sẽ chia thành 2 và lưu vào cả 2 ổ đĩa

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.

2. RAID 1:

RAID 1 là dạng cơ bản nhất có khả năng bảo vệ dữ liệu. Giống như RAID 0, RAID 1 cũng yêu cầu phải ít nhất từ 2 ổ cứng trở lên để làm việc. Dữ liệu sẽ được ghi vào nhiều ổ giống nhau.

Hệ thống chạy RAID 1 chỉ cần có 1 ổ đĩa toàn vẹn dữ liệu thì dữ liệu sẽ không bị ảnh hưởng. Người dùng có thể thay thế ổ đĩa bị hỏng mà không cần phải lo lắng vấn đề dữ liệu bị thất lạc. RAID 1 cho tốc độ bằng với tốc độ đọc ghi dữ liệu của 1 ổ cứng thông thường. Tuy nhiên tính an toàn của nó thì lại cao.

• Ưu điểm: Bảo vệ toàn vẹn dữ liệu tốt, thường được các nhà quản trị mạng sử dụng để bảo vệ dữ liệu.
• Nhược điểm: Tốc độ đọc/ghi dữ liệu hoàn toàn không cao hơn so với 1 ổ đĩa cùng loại không chạy. Có thể dùng nhiều ổ cứng nhưng tổng dung lượng của RAID 1 là dung lượng của 1 ổ trong cả hệ thống.

3. 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.

4. RAID 5:

RAID 5 là dạng hệ thống được đánh giá là thông dụng nhất hiện nay, và là sự cải tiến của RAID 0. RAID 5 có các cơ chế phục hồi dữ liệu, các Parity dùng để khôi phục dữ liệu được phân bố đồng đều trên tất cả các ổ cứng.

Phương thức hoạt động của RAID 5 khá phức tạp. Giả sử dữ liệu A được chia thành 3 phần là A1, A2, A3, khối dữ liệu này sẽ được lưu lần lượt vào 3 ổ cứng 0, 1, 2 và A_Parity sẽ được lưu vào ổ 3.

Dữ liệu B chia thành 3 phần B1, B2, B3, khối dữ liệu này sẽ được lưu lần lượt vào ổ cứng 0, 1, 3 và B_Parity sẽ được lưu vào ổ 2. Tương tự như vậy ta sẽ có khối dữ liệu C được lưu lại như hình mình họa.

Trong trường hợp có 1 ổ cứng gặp sự cố, giả sử là ổ cứng 1, thì các phần dữ liệu A2, B2, D1 sẽ được các Parity khôi phục lại sau khi ta đã thay thế ổ cứng khác vào, còn C_Parity sẽ được tạo lại sau đó vì dữ liệu C1, C2, C3 vẫn còn nguyên vẹn.

Với RAID 5, tại một thời điểm chỉ cho phép lỗi 1 ổ cứng, nếu có nhiều hơn 1 ổ cứng bị lỗi, toàn bộ dữ liệu sẽ mất. RAID 5 yêu cầu các ổ cứng có dung lượng bằng nhau và tối thiểu là 3 ổ.

• Ưu điểm: Tốc độ truy xuất dữ liệu nhanh, dữ liệu được bảo đảm ở mức khá.
• Nhược điểm: Dung lượng RAID 5 không nhiều bằng với RAID 0. Dung lượng của RAID 5 bằng tổng số dung lượng của các ổ cứng trừ đi 1 ổ. Độ an toàn không thế bằng với RAID 1

5. RAID 6:

RAID 6 là dạng hệ thống được sử dụng trong các doanh nghiệp. Cách hoạt động gần như tương tự như RAID 5 khi sử dụng tới 2 khối Parity. Với RAID 6, nếu có 2 ổ đĩa không hoạt động được, hệ thống vẫn tiếp tục hoạt động được

Về mặt hiệu suất, RAID 6 có tốc độ ghi không bằng RAID 5 do phải tính toán nhiều khối Parity phức tạp hơn, nhưng có tốc độ đọc ngẫu nhiên nhanh hơn do sử dụng nhiều ổ cứng hơn.

II. Tổng kết:

Hệ thống RAID mang lại sự an toàn, độ tin cậy cho dữ liệu của người dùng, hiệu năng cao hơn tùy vào cấu hình. RAID tồn tại trong các hệ thống server dữ liệu với các khách hàng doanh nghiệp, hay NAS với các khách hàng cá nhân hoặc người làm việc chuyên nghiệp.

Qua bài viết này, Tân Doanh hi vọng có thể giúp quý khách hàng hiểu thêm về RAID và các loại RAID, giúp quý khách hàng có thể chọn được hệ thống phù hợp với nhu cầu của mình.