RAID là gì?

RAID là viết tắt của Mảng dự phòng của đĩa không đắt hoặc Mảng dự phòng của đĩa độc lập. Đây là một giải pháp ảo hóa lưu trữ dữ liệu xử lý nhiều ổ đĩa vật lý như một ổ đĩa vật lý duy nhất. Mục đích của RAID là cung cấp dự phòng dữ liệu, cải thiện hiệu suất hoặc cả hai tùy thuộc vào mức RAID được sử dụng.

Khái niệm RAID

Ba khái niệm chính trong RAID là “phản chiếu”, “phân dải” và “chẵn lẻ”.

Trong RAID, sao chép là sao chép dữ liệu trên nhiều đĩa, điều này cho phép mức độ dự phòng với chi phí giảm dung lượng lưu trữ. Ví dụ: nếu một ổ đĩa bị lỗi, không có dữ liệu nào bị mất, vì tất cả dữ liệu trên ổ đĩa bị lỗi cũng nằm trên ổ đĩa thứ hai. Tại thời điểm này, ổ đĩa bị lỗi có thể được thay thế và mảng RAID có thể được xây dựng lại từ các ổ đĩa hiện có.

Dải RAID là khái niệm lan truyền dữ liệu trên nhiều ổ đĩa. Điều này cho phép có đầy đủ dung lượng của tất cả các ổ đĩa để sử dụng và cho phép đạt được hiệu suất cao hơn khi dữ liệu được ghi vào hoặc đọc từ nhiều ổ đĩa đồng thời. Nhược điểm của điều này là việc mất bất kỳ ổ đĩa nào sẽ làm hỏng toàn bộ mảng.

Chẵn lẻ RAID là một quá trình chịu lỗi thực hiện một quá trình logic giữa mỗi bit trên hai ổ đĩa và lưu trữ kết quả trên một ổ đĩa thứ ba. Nếu bất kỳ ổ nào bị lỗi, mảng có thể được xây dựng lại từ hai ổ kia. Chẵn lẻ chỉ có thể được thêm vào trên các trạng thái đột kích khác.

Các mức RAID phổ biến

RAID 0 là một triển khai đơn giản của dải. Hai hoặc nhiều đĩa được bao gồm trong mảng, kết hợp dung lượng tổng thể và tốc độ đọc / ghi của chúng. Cấp độ đột kích này mang lại hiệu suất cao nhưng có nguy cơ mất toàn bộ dữ liệu nếu bất kỳ ổ đĩa nào bị lỗi. Hiệu suất của mảng RAID 0 tăng lên khi bạn thêm nhiều ổ đĩa hơn, tuy nhiên, điều này cũng làm tăng khả năng một trong các ổ đĩa bị lỗi và làm hỏng toàn bộ mảng.

Mẹo: RAID 0 khác với việc chỉ đơn giản là mở rộng nhiều đĩa với nhau. Cả hai kỹ thuật đều cho phép sử dụng hết dung lượng của các ổ đĩa. Việc kéo dài các đĩa lại với nhau không mang lại hiệu suất tăng từ việc tách dữ liệu, nhưng nó bảo toàn dữ liệu được lưu vào các đĩa đang hoạt động nếu bất kỳ đĩa được mở rộng nào bị lỗi.

RAID 1 là một triển khai nhân bản, với dữ liệu từ một ổ đĩa được sao chép sang ổ thứ hai. Nếu một trong hai ổ bị lỗi, không có dữ liệu nào bị mất. Trong các mảng lớn hơn, mỗi đĩa vẫn chứa thông tin chính xác như nhau. Miễn là một đĩa RAID 1 đang hoạt động, dữ liệu có thể được đọc và mảng được xây dựng lại.

RAID cấp độ 4 và 5 sử dụng dải phân cách để tăng hiệu suất, nhưng cũng bao gồm tính chẵn lẻ, để cho phép ổ đĩa bị lỗi. RAID 4 dành một ổ duy nhất cho tính chẵn lẻ, điều này có thể làm giảm tốc độ ghi vì tất cả dữ liệu chẵn lẻ chỉ được ghi vào một đĩa. RAID 5 trải rộng dữ liệu chẵn lẻ trên tất cả các ổ đĩa trong mảng. Nút cổ chai xuất phát từ việc ghi dữ liệu chẵn lẻ vào một đĩa đã được loại bỏ, tuy nhiên, việc xử lý chẵn lẻ vẫn cần được thực hiện, làm giảm hiệu suất một chút so với RAID 0. RAID cấp 4 và 5 đều yêu cầu ít nhất ba ổ đĩa trong mảng và chỉ cho phép một ổ đĩa duy nhất bị lỗi.

RAID 6 giống với RAID 5 nhưng lưu trữ hai khối chẵn lẻ trên tất cả các đĩa trong mảng. Tính chẵn lẻ bổ sung này tăng gấp đôi yêu cầu xử lý chẵn lẻ, do đó giảm hiệu suất nhiều hơn RAID 5, nhưng vẫn kém hơn RAID 4. RAID 6 yêu cầu ít nhất bốn ổ đĩa trong mảng nhưng có thể xử lý tối đa hai ổ đĩa bị lỗi.

RAID 0 + 1 là mảng RAID lồng nhau, đầu tiên nó tạo ra một mảng RAID 0 gồm các đĩa sọc, sau đó là một bản sao RAID 1 của mảng đó. Việc lồng hai loại mảng RAID này cung cấp cả khả năng phản chiếu dự phòng và tăng tốc độ phân dải. Nhược điểm của phương pháp này là yêu cầu ít nhất bốn ổ đĩa và nếu một ổ đĩa bị lỗi, toàn bộ máy nhân bản sẽ không thành công. Nếu bất kỳ ổ nào bị lỗi, nó sẽ làm hỏng mảng RAID 0 của nó. Trong mảng RAID 0 + 1 bốn đĩa, việc mất một đĩa sẽ làm hỏng đĩa được ghép nối của nó, khiến hai đĩa còn lại không có sự bảo vệ của máy nhân bản.

RAID 10 là một loại mảng RAID lồng nhau khác, nó tạo ra một mảng RAID 1 gồm các đĩa được nhân bản, sau đó là một dải RAID 0 của mảng đó. Việc lồng các mảng theo cách này cũng cung cấp khả năng dự phòng và tăng hiệu suất tương tự như RAID 0 + 1. Tuy nhiên, với cách triển khai này, bạn có thể mất nhiều ổ đĩa miễn là mỗi máy nhân bản có ít nhất một đĩa hoạt động. Cũng mất ít thời gian hơn để xây dựng lại mảng trong trường hợp ổ đĩa bị lỗi, vì chỉ cần xây dựng lại một bộ ổ đĩa được nhân bản.