RAID là gì? Hãy cùng tìm hiểu về công nghệ giải pháp lưu trữ bảo vệ dữ liệu và tăng tốc ổ cứng này

04.03.2023, 3:12 pm 9

Chắc chắn khi đọc tới thông số linh kiện máy tính, bạn đã thấy những cụm từ như “Hỗ trợ RAID”. Vậy thì RAID là gì?

RAID là viết tắt cho Redundant Array of Independent Disks, tạm dịch là mảng thừa của đĩa độc lập. Đây là một dạng sắp xếp các ổ cứng được kết nối và thiết lập với nhau, theo những cách giúp tăng tốc hiệu suất của truyền tải dữ liệu giữa máy tính với ổ cứng và đồng thời cũng đảm bảo an toàn cho dữ liệu. RAID thường được sử dụng trên máy chủ và các máy tính có hiệu suất cao. Bức ảnh dưới đây sẽ cho bạn hiểu hơn, mỗi chấm xanh là một ổ cứng được kết nối và nhiều ổ cứng kết nối lại với nhau giúp gia tăng tốc độ đọc/ghi dữ liệu hoặc nhằm tăng thêm sự an toàn của dữ liệu. Hoặc có thể được sử dụng cho cả hai mục đích trên. Một số kĩ thuật đặc biệt được sử dụng trong RAID như chia nhỏ và tách phần mềm ra, ghi các thông tin này rải rác khắp các ổ đĩa vật lý. Còn có sao chép dữ liệu từ ổ đĩa này sang ổ đĩa khác, hay lưu dữ liệu trong bộ nhớ đệm và nhanh chóng đưa dữ liệu từ ổ đĩa hỏng sang ổ đĩa đang hoạt động khác giúp đảm bảo toàn hệ thống vẫn hoạt động. Có rất nhiều phiên bản của RAID: RAID 0 Phiên bản RAID 0 sẽ chia đều các dữ liệu thành các phần nhỏ và chia ra cho tất cả ổ cứng có trong dàn RAID của hệ thống. Trong nhiều phiên bản RAID thì phiên bản này cho tốc độ truyền tải dữ liệu nhanh nhất và sẽ có thể cộng dồn dung lượng bộ nhớ của các ổ cứng trong hệ thống RAID. Nhưng phiên bản này có nhược điểm là nếu một ổ cứng trong hệ thống RAID 0 gặp trục trặc thì sẽ mất phần dữ liệu bị chia nhỏ và phần dữ liệu tổng sẽ bị hỏng. RAID 1 RAID 1 thì thay vào đó sẽ sao chép các dữ liệu rồi ghi vào các ổ cứng trong hệ thống. Yêu cầu của RAID 1 là phải có ít nhất hai ổ cứng, khi đó nếu một trong hai bị hỏng thì hệ thống vẫn sẽ hoạt động bình thường và không mất dữ liệu. Kiểu RAID này thì sẽ không cộng dồn dung lượng và tổng dung lượng lưu trữ cùng hiệu suất truyền dữ liệu sẽ không tăng như RAID 0. Đổi lại, kiểu RAID này lại đem đến độ an toàn cho dữ liệu rất nhiều. RAID 2 Phiên bản RAID 2 cũng giống như phiên bản RAID 0 nhưng ít hiệu quả hơn, các dữ liệu sẽ được chia ra rồi ghi vào từng ổ cứng nhưng lại chia theo đơn vị bit. Các dữ liệu sẽ được ghi vào từng ổ đĩa riêng biệt và tốc độ ghi dữ liệu rất chậm nên gần như không có ai sử dụng phiên bản này. RAID 3 RAID 3 cũng sẽ chia dữ liệu ra từng bit, được phân chia theo kiểu parity tạm hiểu là “bit chẵn lẻ”. Ví dụ như khi đưa dữ liệu 5 con số 2 vào 5 ổ cứng lưu trữ dữ liệu, thì dữ liệu parity sẽ là số 10 Nếu trong hệ thống có một ổ cứng bị hỏng, máy sẽ dựa vào số 10 trừ đi 8 (vì còn bốn số 2 trong 4 ổ cứng còn lại) là sẽ suy ra được dữ liệu bị mất là số 2. Về cơ bản thì RAID 3 là phiên bản đáng tin cậy hơn RAID 2, vì phiên bản này sẽ có một ổ cứng riêng lưu trữ dữ liệu parity. Nhưng điểm trừ là nếu ổ cứng hư thì tốc độ truy xuất rất chậm. Người ta thường dùng RAID 3 khi có nhu cầu sử dụng các ứng dụng yêu cầu tốc độ đọc, ghi dữ liệu theo tuần tự với tốc độ cao trong một thời gian dài, như chỉnh sửa video RAW chưa bị nén. Ngoài ra RAID 3 cũng không cho phép nhiều hoạt động truy xuất I/O chồng chéo nhau, còn yêu cầu các ổ đĩa chính phải đồng bộ hoá để tránh giảm hiệu suất. RAID 4 Phiên bản này thì chia dữ liệu theo các đơn vị block, phân chia theo kiểu parity và cũng dùng một ổ cứng riêng để lưu trữ dữ liệu parity giống như RAID 3. Nhưng phiên bản này thì mỗi ổ cứng trong RAID 4 hoạt động độc lập nên sẽ phù hợp với kiểu ghi trong thời gian ngắn theo kiểu random hơn. Nhưng RAID 4 nếu gặp một lỗi của bộ điều khiển sẽ rất nguy hiểm và phiên bản này không có lợi thế hơn RAID 5, cũng không hỗ trợ nhiều thao tác ghi đồng thời. RAID 5 RAID 5 thì cũng sẽ chia dữ liệu theo đơn vị block và phân chia theo kiểu parity. Nhưng với phiên bản này, các dữ liệu parity sẽ không dồn hết vào một ổ cứng mà sẽ chia đều ra cho tất cả các ổ cứng kia. Như vậy hiệu suất truyền dữ liệu với hệ thống RAID 5 sẽ tăng khi có nhiều ổ cứng trong hệ thống, càng tăng ổ cứng hiệu suất càng tăng và có thể hot-swap (thay thế trong khi đang sử dụng) ổ cứng nào bị lỗi. Tuy nhiên, vì dữ liệu parity bị chia đều cho các ổ cứng nên dữ liệu RAID 5 cần tất cả các ổ cứng phải hoạt động. Khi một ổ cứng bị hỏng, hiệu suất tất nhiên sẽ giảm và hệ thống ổ đĩa yêu cầu ít nhất 3 và thường là 5 ổ đĩa để tạo thành hệ thống RAID 5. RAID 6 RAID 6 là một phiên bản mở rộng cho RAID 5, bổ sung hệ thống tệp có cấu trúc nhật ký cung cấp ánh xạ giữa các khu vực vật lý của ổ đĩa và biểu diễn logic của chúng. Thay vì mỗi ổ cứng một phần dữ liệu liệu parity, phiên bản RAID 6 này sẽ cho mỗi ổ cứng thêm một phần dữ liệu parity nữa. Nhờ vào chia thêm dữ liệu parity cho một ổ cứng nữa thì hệ thống này có thể hoạt động dù cho có đến 2 ổ cứng bị hỏng. RAID 10 RAID 10 thực chất là một phiên bản RAID hoàn thiện kết hợp tách dữ liệu của RAID 0 và sao chép dữ liệu của các ổ đĩa giống như RAID 1. Khi sử dụng RAID 10, hệ thống sẽ có hiệu suất truyền tải dữ liệu tốt như RAID 0 và có thêm khả năng phục hồi toàn bộ dữ liệu nếu có một ổ cứng bị hỏng. Cho tới nay, RAID 10 bên cạnh RAID 0 và RAID 1 được sử dụng phổ biến nhất và còn lại là RAID 5 và RAID 6 ít sử dụng hơn. Còn RAID 2, RAID 3 và RAID 4 là gần như không có ai sử dụng. Tổng hợp lại, nếu bạn là một game thủ thì hãy sử dụng RAID 0 vì phiên bản này có tốc độ nhanh nhất, nhưng nếu là người dùng phổ thông cần sự an toàn dữ liệu thì hãy chọn RAID 1 là an toàn nhất nhé. Còn RAID 10 là dành cho những ai có tài chính tốt, vừa nhanh lại vừa an toàn.