Tìm hiểu chung về các loại RAID lưu trữ

Raid là gì? Chức năng của Raid nhằm mục đích gì? Có những loại Raid nào? Ưu và nhược điểm của từng loại? Đối với từng đối tượng dịch vụ cụ thể thì nên sử dụng Raid gì là tối ưu?

RAID (Redundant Arrays of Inexpensive Disks) là hình thức ghép nhiều ổ đĩa cứng vật lý thành một hệ thống ổ đĩa cứng có chức gia tăng tốc độ đọc/ghi dữ liệu hoặc nhằm tăng thêm sự an toàn của dữ liệu chứa trên hệ thống đĩa hoặc kết hợp cả hai yếu tố trên.

Về phân loại thì có khả nhiều loại Raid được sử dụng như Raid 0, Raid 1, Raid 3, Raid 4, Raid 5, Raid 10 .v.v… Bai viết này xin được giới thiệu bốn loại Raid chính phổ biến là Raid 0, Raid 1, Raid 10 và Raid 5.
 

     1. RAID 0:

Raid 0 là loại Raid khá phổ biến và được nhiều người sử dụng hiện nay do có khả năng nâng cao hiệu suất tốc độc đọc ghi trao đổi dữ liệu của ổ cứng. Để tiến hành setup Raid 0 thì server cần tối thiểu 2 ổ đĩa (Disk 0, Disk 1).

Raid 0 sẽ lưu trữ như sau. Giả sử bạn có 1 file A dung lượng 100MB. Khi tiến hành lưu trữ thay vì file A sẽ được lưu vào 1 ổ cứng duy nhất, Raid 0 sẽ giúp lưu vào 2 ổ đĩa disk 0, disk 1 mỗi ổ 50MB(Striping)  giúp giảm thời gian đọc ghi xuống 1 nửa so với lý thuyết .

Ưu điểm: Tốc độ đọc ghi nhanh (gấp đôi bình thường theo lý thuyết).

Nhược điểm: tiềm ẩn rủi ro về dữ liệu. Lý do dữ liệu được chia đôi lưu trên 2 ổ đĩa.Trường hợp 1 trong 2 ổ đĩa bị hỏng thì nguy cơ mất dữ liệu rất cao. Về ổ cứng yêu cầu phải 2 ổ cùng dung lượng, nếu 2 ổ khác dung lượng thì lấy ổ thấp nhất.

Đối tượng sử dụng: Thích hợp với những dịch vụ cần lưu trữ và truy xuất với tốc độ cao. Chẳng hạn như dịch vụ video streaming, chạy cơ sở dữ liệu... (khuyến cáo nên có hình thức sao lưu backup của mình.)

2. RAID 1:

Raid 1 là loại Raid cơ bản được sử dụng khá nhiều hiện nay do khả năng đạt an toàn về dữ liệu. để tiến hành setup Raid 1 thì cũng giống như Raid 0, server cần tối thiểu 2 ổ cứng để lưu trữ.

Không giống như Raid 0, Raid 1 đảm bảo an toàn hơn về dữ liệu do dữ liệu được ghi vào 2 ổ giống hệt nhau (Mirroring).

Ưu điểm: An toàn về dữ liệu, trường hợp 1 trong 2 ổ đĩa bị hỏng thì dữ liệu vẫn có khả năng đáp ứng dịch vụ.

Nhược điểm: Hiệu suất không cao, Nâng cao chi phí (giả sử khách hàng sử dụng 2 ổ cứng 500GB. Khi sử dụng Raid 1 thì dung lượng lưu trữ có thể sử dụng chỉ được 500GB). Về ổ cứng yêu cầu phải 2 ổ cùng dung lượng, nếu 2 ổ khác dung lượng thì lấy ổ thấp nhất.

Đối tượng sử dụng: Các dịch vụ lưu trữ, các website vừa và nhỏ không yêu cầu quá cao về tốc độ đọc ghi (in/out) của ổ cứng. Các đối tượng yêu cầu sự an toàn về dữ liệu như các dịch vụ kế toán,lưu trữ thông tin khách hàng, bất động sản v.v…

3. RAID 10:

Raid 10 là sự kết hợp giữa 2 loại raid phổ biến và Raid 1 và Raid 0. Để setup Raid 10 khách hàng cần sử dụng tối thiểu 4 ổ cứng (Disk 0, Disk 1, Disk 2, Disk 3).

Đối với Raid 10 dữ liệu sẽ được lưu đồng thời vào 4 ổ cứng. 2 ổ dạng Striping (Raid 0) và 2 ổ (Mirroring) Raid 1.

Ưu điểm: Đây là 1 hình thức lưu trữ nhanh nhẹn và an toàn, vừa nâng cao hiệu suất mà lại đảm bảo dữ liệu không bị thất thoát khi 1 trong số 4 ổ cứng bị hỏng.

Nhược điểm: Chi phí cao. Đối với Raid 10 dung lượng sẵn sàng sử dụng chỉ bằng ½ dung lượng của 4 ổ. (giống như raid 1).

Đối tượng sử dụng: Raid 10 thích hợp với tất cả các đối tượng sử dụng (từ những yêu cầu về hiệu suất đến việc đảm bảo an toàn dữ liệu). Về ổ cứng yêu cầu phải 4 ổ cùng dung lượng, nếu 4 ổ khác dung lượng thì lấy ổ thấp nhất.

4. RAID 5:

Raid 5 cũng là một loại Raid được phổ biến khá rộng rãi. Nguyên tắc cơ bản của Raid 5 cũng gần giống với 2 loại raid lưu trữ truyền thống là Raid 1 và Raid 0. Tức là cũng có tách ra lưu trữ các ổ cứng riêng biệt và vẫn có phương án dự phòng khi có sự cố phát sinh đối với 1 ổ cứng bất kì trong cụm.

Để setup Raid 5 ta cần tối thiểu 3 ổ cứng. Theo như hình minh họa phương án lưu trữ của Raid 5 như sau. Giả sử có 1 file A thì khi lưu trữ sẽ tách ra 3 phần A1, A2, A3. Ba phần nãy sẽ tương ứng lưu trên ổ đĩa Disk 0, Disk 1, Disk 2, còn ổ đĩa Disk 3 sẽ giữ bản sao lưu backup của 3 phần này. Tương tự các file sau cũng vậy và tùy theo tiến trình thực hiện mà bản sao lưu có thể được lưu ở bất kì 1 trong những ổ trong cụm Raid.

Ưu điểm: Nâng cao hiệu suất, an toàn dữ liệu, tiết kiệm chi phí hơn so với hình thức lưu trữ Raid 10.

Nhược điểm: Chi phí phát sinh thêm 1 ổ so với hình thức lưu trữ thông thường. (tổng dung lượng ổ cứng sau cùng sẽ bằng tổng dung lượng đĩa sử dụng trừ đi 1 ổ. Giả sử bạn có 4 ổ 500GB thì dung lượng sử dụng sau cùng khi triển khai Raid 5 bạn chỉ còn 1500GB).

Đối tượng sử dụng: Tất cả những website, dịch vụ, ứng dụng có số lượng truy cập và yêu cầu tài nguyên từ nhỏ đến vừa và lớn.

Trên đây là những khái niệm cơ bản về các phân loại Raid phổ biến được sử dụng thường xuyên. Người có thể tham khảo và lựa chọn cho mình loại Raid phù hợp nhất với yêu cầu của mình. Nếu có thắc mắc, có thể liên hệ Viettel IDC để được hỗ trợ tư vấn thêm.

Tổng hợp