Raid là gì? Các loại raid phổ biến

Raid ra đời cuối những năm 1980 nhằm khắc phục thực trạng tăng đột biến một khối lượng khổng lồ các dữ liệu cần được lưu trữ nhưng các công nghệ lưu trữ càng ngày càng trở nên đắt đỏ nếu muốn đặt một khối lượng lớn ổ cứng trên máy chủ. Cùng tìm hiểu chi tiết về Raid là gì? Có các loại raid nào? thông qua bài viết sau đây của BKNS.

1. Raid là gì?

Raid (tên tiếng anh là Redundant Arrays of Inexpensive Disks hoặc Redundant Arrays of Independent Disks) một hệ thống đĩa dự phòng. Raid hoạt động dựa trên việc kết nối một dãy ổ cứng có chi phí thấp với nhau để tạo nên một thiết bị có dung lượng lớn hỗ trợ cao và đáng tin cậy hơn so với các giải pháp đã thực hiện trước đây. Trước đây, Raid được sử dụng chủ yếu trong các máy chủ và doanh nghiệp. Tuy nhiên, hiện nay Raid đã được sử dụng phổ biến đối với đa dạng người dùng.

Hiểu một cách đơn giản, Raid giống như một giải pháp giúp đảm bảo tính an toàn và bảo mật thông tin cho dữ liệu của người dùng. Nó còn giúp tăng đáng kể tốc độ truy xuất dữ liệu của đĩa cứng. Nguyên lý hoạt động của Raid là đổi dung lượng lấy tốc độ. Có nghĩa là, tốc độ truyền dữ liệu sẽ tăng lên nếu dữ liệu được chia đều cho các đĩa cứng cùng hoạt động. Đối với  máy tính, Raid được ứng dụng với mục đích làm tăng tốc quá trình chuyển tải dữ liệu của đĩa cứng. Đối với hệ thống máy chủ, Raid là một thành phần vô cùng quan trọng, có nhiệm vụ lưu trữ và đảm bảo an toàn cho dữ liệu.

2. Card Raid là gì?

Để chạy được Raid bạn cần tối thiếu một Card Raid (Card rời hoặc Onboard). Card Raid có chức năng hỗ trợ Raid vận hành trong máy. Đây là nơi tập trung cáp dữ liệu nối đĩa cứng với nhau trong hệ thống Raid đồng thời xử lý toàn bộ dữ liệu đi qua đó.

3. Các loại Raid

3.1 Raid 0

Raid 0 là loại Raid phổ biến bởi có khả năng nâng cao hiệu suất, tốc độ đọc ghi và trao đổi dữ liệu của ổ cứng. Raid 0 có ưu điểm là hiệu quả lưu trữ cao, tốc độ đọc ghi nhanh (gấp 2 lần bình thường) và dung lượng dữ liệu bị mất đi.

RAID 0 cần ít nhất 2 ổ đĩa. Tổng quát ta có n đĩa (n >= 2) và các đĩa là cùng loại.

Kỹ thuật được sử dụng trong Raid 0 đó là Striping. Striping thực hiện việc phân chia dữ liệu, trải chúng qua các ổ cứng để làm tăng hiệu quả thực thi. Với kỹ thuật này, hai khối dữ liệu có thể được ghi cùng lúc đến 2 ổ cứng (trước đây là 1 ổ cứng). Như vậy, khi cả 6 khối dữ liệu được kết hợp thành 1 File dữ liệu duy nhất sẽ đọc và ghi đến các ổ cứng nhanh và nhiều hơn so với đọc trên 1 ổ cứng.

3.2 Raid 1

Raid 1 cung cấp phương pháp dự phòng dữ liệu đơn giản nhờ kỹ thuật nhân bản dữ liệu – Mirroring. Mirroring cần có 2 ổ cứng khác biệt cùng dung lượng. Trong đó, 1 ổ sẽ là ổ hoạt động và ổ kia là ổ dự phòng. Dữ liệu được ghi vào ổ hoạt động đồng thời nó cũng sẽ được ghi vào ổ dự phòng. Như vậy, nếu một ổ gặp sự cố thì ổ còn lại vẫn hoạt động bình thường.

Hạn chế của Raid 1 đó là dung lượng lưu trữ chỉ bằng dung lượng ổ nhỏ nhất, hiệu suất thực thi không được tăng lên và nhiều thời gian chết để thay đổi ổ nếu có sự cố xảy ra.

3.3 Raid 2

Raid 2 là cấp độ Raid duy nhất không dùng một hay nhiều kỹ thuật tiêu chuẩn như Mirror, Parity, Strip. Nó sử dụng một thứ gần giống với Parity nhưng không giống như cách được dùng trong các Raid 3, 4, 5 hay 6. Dữ liệu Raid 2 được Strip ở cấp độ bit, phân chia tại nhiều ổ đĩa dữ liệu và ổ đĩa dự phòng. Raid 2 yêu cầu một bộ điều khiển chuyên dụng và phức tạp. Đây là loại Raid ít khi được sử dụng bởi chi phí triển khai quá lớn và hiệu suất không cao.

3.4 Raid 5

Raid 5 là loại raid mạnh mẽ nhất cho hệ thống máy tính để bàn. Raid có đặc trưng là có một bộ điều khiển phần cứng để quản lý các dãy ổ cứng. Nó áp dụng phương pháp phân chia chẵn lẻ để duy trì dự phòng dữ liệu. Đối với Raid 5 phải cần ít nhất 3 ổ cứng năng suất cao như nhau để thực thi nhiệm vụ. Raid 5 áp dụng phân chia chẵn lẻ – Parity. Khi đó, nếu tổng 2 khối dữ liệu lẻ thì số bit là lẻ và tổng 2 khối dữ liệu chẵn thì số bit là chẵn. Vì vậy, phép toán 0+0 và 1+1 đều bằng 0 và phép toán 1+0 và 0+1 đều bằng 1. Theo đó, nếu một ổ trong dãy gặp sự cố thì các bit Parity sẽ được phép khôi phục dữ liệu khi ổ đó được thay thế. Vì vậy, Raid 5 được sử dụng phổ biến trong các máy chủ chứa dữ liệu đặc biệt quan trọng.   

3.5 Raid 6

Raid 6 là dạng cải tiến của Raid 5. Raid 6 được dùng lặp lại nhiều lần sự phân tách dữ liệu để ghi vào các đĩa cứng khác nhau (mỗi dữ liệu được lưu trữ ở ít nhất 3 vị trí). Điều này đảm bảo cho dữ liệu được an toàn hơn nhiều lần. Raid 6 cần ít nhất 4 ổ cứng, cho phép hư hỏng cùng một lúc đến 2 ổ cứng mà hệ thống vẫn hoạt động bình thường.  

3.6 Raid 10

Raid 10 cũng gần giống với Raid 1+0. Đối với Raid này, dữ liệu sẽ không bị phân chia giữa các ổ đĩa rồi phản chiếu chúng mà 2 ổ cứng đầu tiên sẽ được phản chiếu với nhau. Đây được gọi là thiết lập Raid lồng. Hai cặp gồm ổ 1 và 2, 3 và 4 sẽ phản chiếu lẫn nhau sau đó được thiết lập thành các dãy phân chia dữ liệu. Raid 10 cần ít nhất 4 ổ cứng để thực hiện chức năng của mình. Dữ liệu được bảo vệ bằng Raid 10 an toàn hơn nhiều so với Raid 0+1. Hạn chế của Raid 10 là số lượng ổ cứng yêu cầu lớn và khả năng truy xuất dữ liệu giảm ½.

3.7 Raid 50

Bản chất của Raid 50 là sự kết hợp giữa Raid 5 và Raid 0. Dữ liệu của Raid 50 được ghi trên 3 đĩa của nhóm Raid 5 và Strip trên nhóm Raid 0 nên nó cần ít nhất 6 đĩa trong đó 2 đĩa sẽ được dùng để ghi Parity.

Trên đây, BKNS đã giúp bạn hiểu Raid là gì và các loại Raid phổ biến nhất. Hi vọng, những thông tin này hữu ích với bạn. Đừng quên truy cập website bkns.vn thường xuyên để cập nhật thêm nhiều bài viết hữu ích khác nhé!