RAID là gì? Tìm hiểu RAID 0, RAID 1, RAID 5, RAID 6, RAID 10

Trước đây công nghệ RAID chỉ xuất hiện trên các hệ thống máy tính lớn, máy trạm, và máy chủ. Ở thời điểm hiện tại, RAID đã trở thành một thành phần phổ biến trên các máy tính để bàn thông thường. Tuy nhiên, không phải ai cũng biết cách sử dụng công nghệ RAID hiệu quả, mặc dù BMC có thể tích hợp nó. Bài viết này sẽ giới thiệu những kiến thức cơ bản về RAID cũng như một số kinh nghiệm sử dụng để tăng cường sức mạnh cho máy tính để bàn của bạn.

Công Nghệ Raid Là Gì?

RAID là viết tắt của Redundant Array of Independent Disks, được sử dụng ban đầu như một giải pháp bảo vệ dữ liệu bằng cách cho phép ghi dữ liệu lên nhiều đĩa cứng cùng lúc. Sau đó, RAID đã phát triển nhiều biến thể khác nhau để đảm bảo an toàn và tăng tốc độ truy xuất dữ liệu từ đĩa cứng. Dưới đây là năm loại RAID phổ biến mà chúng ta có thể tìm hiểu.

Để hiểu về RAID nhanh chóng, chúng ta có thể tham khảo các thông tin dưới đây:

– RAID nên sử dụng các ổ cứng có dung lượng bằng nhau.

– Việc sử dụng RAID sẽ tốn nhiều ổ cứng hơn so với không sử dụng, nhưng đổi lại dữ liệu sẽ được bảo vệ tốt hơn.

– RAID có thể hoạt động trên nhiều hệ điều hành như Windows 98, Windows 2000, Windows XP, Windows 10, Windows Server 2016, MAC OS X, Linux,…

– RAID 0 sẽ có dung lượng bằng tổng dung lượng của các ổ cứng.

– RAID 1 sẽ duy trì dung lượng của một ổ cứng.

– RAID 5 sẽ có dung lượng nhỏ hơn một ổ cứng (ví dụ: sử dụng 5 ổ cứng RAID 5 sẽ có dung lượng tương đương với 4 ổ cứng).

– RAID 6 sẽ có dung lượng nhỏ hơn hai ổ cứng (ví dụ: sử dụng 5 ổ cứng RAID 6 sẽ có dung lượng tương đương với 3 ổ cứng).

Related articles 01:

1. https://linhtranggroup.com/7-loi-ich-cua-may-tinh-xach-tay-trong-viec-hoc-cua-hoc-sinh-sinh-vien/

2. https://linhtranggroup.com/led-backlit-la-gi-tim-hieu-ve-cong-nghe-led-backlit-lcd/

3. https://linhtranggroup.com/tieu-chi-chon-laptop-do-hoa-cho-dan-thiet-ke-va-ky-thuat-chuan-nhat/

4. https://linhtranggroup.com/cpu-la-gi-cpu-cua-hosting-la-gi/

5. https://linhtranggroup.com/may-vi-tinh-la-gi-cau-tao-nguyen-ly-hoat-dong-cua-may-tinh/

– RAID 10 chỉ có thể được tạo ra khi sử dụng số lượng ổ cứng chẵn và tối thiểu là bốn ổ cứng. Dung lượng sử dụng của RAID 10 bằng một nửa tổng dung lượng của các ổ cứng sử dụng (ví dụ: sử dụng 10 ổ cứng RAID 10 sẽ có dung lượng tương đương với 5 ổ cứng).

Ví dụ:

Với một ổ cứng có dung lượng 1TB, có thể lựa chọn các tùy chọn RAID như sau:

– Nếu có 2 ổ cứng: Chọn RAID 0 để tăng dung lượng lưu trữ lên 2TB, nhưng nếu một trong 2 ổ cứng hỏng thì dữ liệu sẽ bị mất. Nếu thử rút một ổ cứng, hệ thống sẽ báo lỗi ngay.

– Nếu có 2 ổ cứng: Chọn RAID 1 để đảm bảo an toàn dữ liệu trong trường hợp 1 trong 2 ổ cứng hỏng. Tổng dung lượng lưu trữ sẽ là 1TB. Nếu thử rút một ổ cứng, dữ liệu vẫn được bảo vệ.

– Nếu có 3 ổ cứng: Chọn RAID 1 để đảm bảo an toàn dữ liệu trong trường hợp 2 trong 3 ổ cứng hỏng. Tổng dung lượng lưu trữ sẽ là 1TB. Nếu thử rút hai ổ cứng, dữ liệu vẫn được bảo vệ.

– Nếu có 3 ổ cứng: Chọn RAID 5 để đảm bảo an toàn dữ liệu trong trường hợp 1 trong 3 ổ cứng hỏng. Tổng dung lượng lưu trữ sẽ là 2TB. Nếu thử rút một ổ cứng, dữ liệu vẫn được bảo vệ.

– Nếu có 4 ổ cứng: Chọn RAID 5 để đảm bảo an toàn dữ liệu trong trường hợp 1 trong 4 ổ cứng hỏng. Tổng dung lượng lưu trữ sẽ là 3TB. Nếu thử rút một ổ cứng, dữ liệu vẫn được bảo vệ.

– Nếu có 4 ổ cứng: Chọn RAID 6 để đảm bảo an toàn dữ liệu trong trường hợp 2 trong 4 ổ cứng hỏng. Tổng dung lượng lưu trữ sẽ là 2TB. Nếu thử rút hai ổ cứng, dữ liệu vẫn được bảo vệ.

– Nếu có 4 ổ cứng: Chọn RAID 10 để đảm bảo an toàn dữ liệu trong trường hợp 2 ổ thuộc 2 cặp RAID khác nhau hỏng. Tổng dung lượng lưu trữ sẽ là 2TB. Nếu thử rút một ổ cứng, dữ liệu vẫn được bảo vệ.

– Nếu có 5 ổ cứng: Chọn RAID 5 để đảm bảo an toàn dữ liệu trong trường hợp 1 ổ trong 5 ổ cứng hỏng. Tổng dung lượng lưu trữ sẽ là 4TB. Nếu thử rút một ổ cứng, dữ liệu vẫn được bảo vệ.

– Nếu có 5 ổ cứng: Chọn RAID 6 để đảm bảo an toàn dữ liệu trong trường hợp 2 trong 5 ổ cứng bị hỏng. Tổng dung lượng lưu trữ sẽ là 3TB. Nếu thử rút một ổ cứng, dữ liệu vẫn được bảo vệ.

Related articles 02:

1. https://linhtranggroup.com/tai-sao-thiet-bi-luu-tru-nhan-khong-dung-dung-luong/

2. https://linhtranggroup.com/huong-dan-phan-biet-caddy-bay-9-5mm-va-12-7mm/

3. https://linhtranggroup.com/7-loi-ich-cua-may-tinh-xach-tay-trong-viec-hoc-cua-hoc-sinh-sinh-vien/

4. https://linhtranggroup.com/tai-sao-khong-check-duoc-ssd-samsung-chinh-hang-bang-samsung-magician/

5. https://linhtranggroup.com/card-do-hoa-roi-tren-laptop-la-gi-cach-chon-mua-laptop-co-card-do-hoa-phu-hop/

– Nếu có 6 ổ cứng: Chọn RAID 5 để đảm bảo an toàn dữ liệu trong trường hợp 1 ổ trong 6 ổ cứng hỏng. Tổng dung lượng lưu trữ sẽ là 5TB. Nếu thử rút hai ổ cứng, dữ liệu vẫn được bảo vệ.

– Nếu có 6 ổ cứng: Chọn RAID 6 để đảm bảo an toàn dữ liệu trong trường hợp 2 trong 6 ổ cứng bị hỏng. Tổng dung lượng lưu trữ sẽ là 4TB. Nếu thử rút hai ổ cứng, dữ liệu vẫn được bảo vệ.

– Nếu có 6 ổ cứng: Chọn RAID10 để đảm bảo an toàn dữ liệu trong trường hợp 2 ổ thuộc 2 cặp RAID khác nhau bị hỏng. Tổng dung lượng lưu trữ sẽ là 3TB. Nếu thử rút một ổ cứng, dữ liệu vẫn được bảo vệ,…

Để kiểm tra tính ổn định của RAID, bạn có thể thực hiện việc cài đặt RAID và hệ điều hành Window (hoặc Linux). Sau khi hoàn thành cài đặt, hãy rút ra một ổ cứng và kiểm tra xem hệ điều hành vẫn hoạt động bình thường hay có báo lỗi.

Tìm Hiểu Về Các Loại RAID

RAID 0 (Striping)

• Nguyên lý hoạt động: RAID 0 chia dữ liệu thành các “khối” (stripes) và phân tán chúng đều trên tất cả các ổ đĩa trong mảng. Điều này cho phép hệ thống đọc và ghi dữ liệu song song từ nhiều ổ đĩa cùng một lúc, giúp tăng tốc độ đọc và ghi đáng kể.
• Ưu điểm:
  • Hiệu suất cao: Tăng tốc độ đọc và ghi dữ liệu nhanh nhất trong các cấp độ RAID tiêu chuẩn.
  • Sử dụng tối đa dung lượng: Toàn bộ dung lượng của tất cả các ổ đĩa đều được sử dụng để lưu trữ dữ liệu.
  • Dễ dàng cài đặt và cấu hình.
• Nhược điểm:
  • Không có tính dự phòng (No Redundancy): Nếu một ổ đĩa trong mảng RAID 0 bị lỗi, toàn bộ dữ liệu trên mảng sẽ bị mất. Đây là cấp độ RAID có rủi ro mất dữ liệu cao nhất.
  • Không phù hợp cho dữ liệu quan trọng: Do không có tính dự phòng, RAID 0 không được khuyến nghị cho các ứng dụng yêu cầu độ tin cậy dữ liệu cao.
• Ứng dụng:
  • Chỉnh sửa video và âm thanh: Yêu cầu tốc độ đọc/ghi dữ liệu lớn.
  • Gaming: Tăng tốc độ tải game và giảm thời gian chờ.
  • Các tác vụ tạm thời: Nơi mà tốc độ quan trọng hơn độ an toàn dữ liệu.
• Số ổ đĩa tối thiểu: 2

RAID 1 (Mirroring)

• Nguyên lý hoạt động: RAID 1 sao chép dữ liệu giống hệt nhau lên hai hoặc nhiều ổ đĩa. Mỗi ổ đĩa trong mảng chứa bản sao dữ liệu giống nhau. Nếu một ổ đĩa bị lỗi, hệ thống vẫn có thể tiếp tục hoạt động từ ổ đĩa còn lại mà không bị mất dữ liệu.
• Ưu điểm:
  • Độ tin cậy cao (Redundancy): Dữ liệu được bảo vệ an toàn nếu một ổ đĩa bị lỗi. Hệ thống vẫn hoạt động bình thường ngay cả khi một ổ đĩa hỏng.
  • Dễ phục hồi dữ liệu: Khi ổ đĩa bị lỗi được thay thế, dữ liệu có thể dễ dàng được phục hồi từ ổ đĩa còn lại.
  • Hiệu suất đọc tốt: Tốc độ đọc có thể được cải thiện vì dữ liệu có thể được đọc đồng thời từ nhiều ổ đĩa.
• Nhược điểm:
  • Hiệu suất ghi chậm hơn: Dữ liệu phải được ghi đồng thời lên tất cả các ổ đĩa, làm chậm tốc độ ghi.
  • Giảm một nửa dung lượng sử dụng: Chỉ một nửa tổng dung lượng của các ổ đĩa được sử dụng để lưu trữ dữ liệu thực tế (ví dụ: 2 ổ 1TB RAID 1 chỉ có 1TB dung lượng sử dụng).
  • Chi phí cao hơn cho mỗi GB lưu trữ: Do chỉ sử dụng một nửa dung lượng.
• Ứng dụng:
  • Hệ thống máy chủ: Đảm bảo tính liên tục và an toàn dữ liệu.
  • Lưu trữ dữ liệu quan trọng: Nơi mà việc mất dữ liệu là không thể chấp nhận được.
  • Hệ thống kế toán và tài chính.
• Số ổ đĩa tối thiểu: 2

RAID 5 (Striping with Parity)

• Nguyên lý hoạt động: RAID 5 kết hợp striping (như RAID 0) với thông tin chẵn lẻ (parity). Dữ liệu được chia thành các khối và phân tán trên các ổ đĩa, và thông tin chẵn lẻ được tính toán và lưu trữ trên một ổ đĩa khác trong mảng. Thông tin chẵn lẻ này cho phép hệ thống phục hồi dữ liệu nếu một ổ đĩa bị lỗi.
• Ưu điểm:
  • Cân bằng giữa hiệu suất và độ tin cậy: Cung cấp hiệu suất đọc tốt và khả năng chịu lỗi một ổ đĩa.
  • Sử dụng dung lượng hiệu quả: Dung lượng sử dụng được là (N-1) * kích thước ổ đĩa nhỏ nhất, với N là số ổ đĩa. Ví dụ, với 3 ổ 1TB RAID 5, bạn có khoảng 2TB dung lượng sử dụng.
  • Chi phí hợp lý: Cân bằng giữa chi phí và lợi ích.
• Nhược điểm:
  • Hiệu suất ghi chậm hơn RAID 0: Việc tính toán và ghi thông tin chẵn lẻ làm chậm tốc độ ghi.
  • Phục hồi dữ liệu phức tạp hơn RAID 1: Quá trình phục hồi dữ liệu có thể mất nhiều thời gian và gây tải cho hệ thống.
  • Hiệu suất giảm khi có lỗi: Khi một ổ đĩa bị lỗi, hiệu suất có thể giảm đáng kể cho đến khi ổ đĩa được thay thế và mảng được phục hồi.
• Ứng dụng:
  • Máy chủ ứng dụng và web: Cung cấp sự cân bằng giữa hiệu suất và độ tin cậy cho các ứng dụng doanh nghiệp.
  • File server: Lưu trữ và chia sẻ file trong mạng nội bộ.
  • Cơ sở dữ liệu: Phù hợp cho các cơ sở dữ liệu không yêu cầu hiệu suất ghi cực cao.
• Số ổ đĩa tối thiểu: 3

RAID 6 (Striping with Double Parity)

• Nguyên lý hoạt động: RAID 6 tương tự như RAID 5, nhưng sử dụng hai lớp thông tin chẵn lẻ (double parity) được phân tán trên các ổ đĩa. Điều này cho phép RAID 6 chịu được lỗi đồng thời của hai ổ đĩa mà không mất dữ liệu.
• Ưu điểm:
  • Độ tin cậy cao hơn RAID 5: Chịu được lỗi của hai ổ đĩa đồng thời, tăng cường khả năng bảo vệ dữ liệu.
  • Phù hợp cho dữ liệu quan trọng: Thích hợp cho các ứng dụng yêu cầu độ tin cậy dữ liệu cao và thời gian hoạt động liên tục.
• Nhược điểm:
  • Hiệu suất ghi chậm nhất trong các RAID tiêu chuẩn: Việc tính toán và ghi hai lớp thông tin chẵn lẻ làm chậm tốc độ ghi hơn RAID 5.
  • Phục hồi dữ liệu chậm hơn RAID 5: Quá trình phục hồi dữ liệu có thể mất nhiều thời gian hơn.
  • Chi phí cao hơn RAID 5: Yêu cầu nhiều ổ đĩa hơn và hiệu suất ghi thấp hơn có thể làm tăng chi phí trên mỗi đơn vị hiệu suất.
• Ứng dụng:
  • Lưu trữ dữ liệu quan trọng: Nơi mà độ tin cậy và khả năng chịu lỗi là ưu tiên hàng đầu.
  • Hệ thống lưu trữ lớn: Phù hợp cho các mảng lưu trữ lớn với nhiều ổ đĩa.
  • Lưu trữ sao lưu và archive.
• Số ổ đĩa tối thiểu: 4

RAID 10 (RAID 1+0, Mirroring and Striping)

• Nguyên lý hoạt động: RAID 10 kết hợp cả RAID 1 và RAID 0. Nó tạo ra một mảng RAID 0 từ các cặp ổ đĩa RAID 1. Nói cách khác, nó là một mảng RAID 0 được xây dựng trên các phân vùng RAID 1. Dữ liệu được stripe qua các cặp ổ đĩa mirror.
• Ưu điểm:
  • Hiệu suất cao: Kết hợp hiệu suất đọc/ghi nhanh của RAID 0 và độ tin cậy của RAID 1.
  • Độ tin cậy tốt: Chịu được lỗi của một ổ đĩa trong mỗi cặp mirror mà không mất dữ liệu. Trong một số trường hợp, có thể chịu được nhiều hơn một lỗi ổ đĩa nếu lỗi không xảy ra trong cùng một cặp mirror.
  • Phục hồi dữ liệu nhanh: Phục hồi dữ liệu nhanh hơn so với RAID 5 và RAID 6.
• Nhược điểm:
  • Giảm một nửa dung lượng sử dụng: Tương tự RAID 1, chỉ một nửa tổng dung lượng được sử dụng để lưu trữ dữ liệu.
  • Chi phí cao: Yêu cầu số lượng ổ đĩa gấp đôi so với dung lượng sử dụng.
  • Phức tạp hơn để cài đặt và quản lý so với RAID 0 và RAID 1.
• Ứng dụng:
  • Cơ sở dữ liệu hiệu suất cao: Yêu cầu cả hiệu suất và độ tin cậy.
  • Máy chủ giao dịch: Nơi mà thời gian phản hồi nhanh và độ tin cậy là quan trọng.
  • Ứng dụng ảo hóa: Cung cấp hiệu suất và độ tin cậy cần thiết cho môi trường ảo hóa.
• Số ổ đĩa tối thiểu: 4 (thường là số chẵn)

Bảng so sánh nhanh các cấp độ RAID:

Lưu ý:

• “N” trong bảng trên là số lượng ổ đĩa trong mảng RAID.
• Dung lượng sử dụng được tính dựa trên kích thước của ổ đĩa nhỏ nhất trong mảng.
• Hiệu suất và độ tin cậy có thể thay đổi tùy thuộc vào phần cứng, phần mềm và cấu hình RAID cụ thể.

Tổng Kết

Có thể khẳng định rằng giá trị mà RAID mang lại cho hệ thống là không thể phủ nhận. RAID 0 và 0+1 thường được sử dụng phổ biến nhất trong môi trường gia đình. Mặc dù RAID 0 cung cấp hiệu năng nhanh nhất, nhưng cũng rất nguy hiểm. Một lỗi hệ thống có thể gây ra mất mát toàn bộ dữ liệu. Trong khi đó, RAID 1 cung cấp độ an toàn thông tin cao nhất, nhưng lại dẫn đến cảm giác lãng phí cho người dùng vì hiệu năng và dung lượng chỉ đạt được 50%. RAID 5 cung cấp hiệu năng và độ an toàn cao, nhưng đòi hỏi thiết bị điều khiển đắt tiền và chi phí cho ổ đĩa cũng cao hơn. Một số người dùng chuyển sang sử dụng các ổ đĩa SCSI để đạt được hiệu năng và độ an toàn cao, tuy nhiên, chi phí của một hệ thống SCSI tốt có thể còn đắt hơn.

Ngoài ra, chuẩn IDE cũng có nhiều vấn đề, ví dụ như các ổ đĩa không được thiết kế để chạy liên tục và dây cáp ATA quá cồng kềnh, dẫn đến việc chật kín case và tăng nhiệt lượng phát sinh. Tuy nhiên, với sự phát triển của công nghệ và sự xuất hiện của chuẩn mới như SATA, RAID sẽ tiếp tục phát triển và trở thành lựa chọn lý tưởng cho các hệ thống máy tính cao cấp.