RAID server là gì? Các RAID phổ biến thường dùng cho server

RAID server là hình thức ghép nhiều ổ đĩa cứng vật lý thành 1 hệ thống ổ đĩa cứng giúp gia tăng tốc độ đọc/ghi dữ liệu, tăng sự an toàn của dữ liệu chứa trên hệ thống đĩa hay kết hợp 2 yếu tố trên. Hãy cùng Máy Chủ Việt tìm hiểu RAID server.

RAID server là gì?

RAID server (từ viết tắt của Redundant Arrays of Inexpensive Disks) là hình thức ghép nhiều ổ đĩa cứng vật lý thành 1 hệ thống ổ đĩa cứng có chức năng gia tăng tốc độ đọc/ghi dữ liệu hay nhằm tăng thêm sự an toàn của dữ liệu chứa trên hệ thống đĩa hoặc kết hợp cả 2 yếu tố trên.

Cách thức hoạt động của RAID server chính là sao chép dữ liệu lên 2 hay nhiều ổ cứng vật lý được liên kết với nhau bằng 1 RAID Controller. RAID Controller có thể dựa trên 1 trong 2 nền tảng phần cứng hay phần mềm. Hầu hết các loại RAID khác nhau đều sử dụng kỹ thuật hạn chế lỗi, được gọi là dữ liệu ‘chẵn lẻ’ cho phép khả năng chịu lỗi (fault tolerance) khi dữ liệu được nhân đôi. Nhờ đó, có thể giảm tác động của việc mất dữ liệu khi gặp lỗi phần cứng.

RAID có thể được sử dụng cho các ổ đĩa SATA, SAS, SSD.

Có nhiều cách cài đặt RAID server khác nhau. Mỗi loại RAID lại phục vụ 1 mục tiêu khác nhau dựa trên những nhu cầu cụ thể để giải quyết các yêu cầu nhất định sau đây:

• Data Reliability/Độ tin cậy của dữ liệu – đảm bảo dữ liệu không có lỗi.
• Data Availability/Tính sẵn sàng của dữ liệu – đảm bảo dữ liệu khả dụng ngay cả trong trường hợp lỗi phần cứng.
• Data Performance/Hiệu suất dữ liệu – đảm bảo truy cập dữ liệu nhanh chóng cho hoạt động đọc và ghi.
• Data Capacity/Dung lượng dữ liệu – đảm bảo khả năng lưu trữ lượng dữ liệu lớn.

>> Khám phá ngay card RAID

Phân biệt RAID mềm và RAID cứng

RAID phần mềm có hiệu suất thấp bởi vì tiêu tốn tài nguyên từ server. Phần mềm RAID cần phải tải để đọc dữ liệu từ các disk. Trước khi tải dữ liệu, hệ điều hành cần khởi động nhằm tải phần mềm RAID.

RAID phần cứng có hiệu suất cao và chúng là bộ điều khiển RAID chuyên dụng được xây dựng vật lý bằng việc sử dụng thẻ PCI express. Nó sẽ không sử dụng tài nguyên của máy chủ. Nó có NVRAM cho bộ nhớ cache để đọc/ghi. Lưu trữ bộ nhớ cache trong khi xây dựng lại ngay khi mất điện, nó sẽ lưu trữ bộ nhớ cache bằng việc sử dụng các bản sao lưu nguồn pin.

>> Tham khảo các dòng máy chủ vật lý

Các RAID thường dùng phổ biến hiện nay cho máy chủ

RAID có nhiều Cấp độ khác nhau. Ở đây, chúng ta sẽ chỉ thấy các Mức RAID được sử dụng nhiều trong môi trường thực.

RAID0 = Striping

RAID1 = Mirroring

RAID5 = Single Disk Distributed Parity

RAID6 = Double Disk Distributed Parity

RAID10 = Combine of Mirror & Stripe (RAID lồng nhau)

RAID 0

RAID 0 cần tối thiểu 2 đĩa cứng, RAID 0 cho phép máy ghi dữ liệu theo phương thức đặc biệt, được gọi là Striping. Ví dụ, bạn có 8 đoạn dữ liệu được đánh số từ 1 cho đến 8, các đoạn đánh số lẻ (1,3,5,7) sẽ được ghi lên đĩa cứng đầu tiên, các đoạn đánh số chẵn (2,4,6,8) sẽ được ghi lên đĩa thứ hai, giúp giảm nửa thời gian làm việc theo lý thuyết.

Tổng quát, với n đĩa cứng thì mỗi đĩa chỉ cần phải đọc/ghi 1/n lượng dữ liệu được yêu cầu. Lý thuyết thì tốc độ sẽ tăng lên n lần.

Tuy nhiên, RAID 0 lại có nguy cơ mất dữ liệu cao, nguyên nhân nằm ở cách ghi thông tin xé lẻ bởi vì như vậy dữ liệu không nằm hoàn toàn ở 1 đĩa cứng nào và mỗi khi cần truy xuất thông tin (ví dụ 1 file nào đó), máy tính sẽ phải tổng hợp từ các đĩa cứng. Chỉ cần 1 đĩa cứng gặp trục trặc thì thông tin (File) đó xem như không thể đọc được và hư hoàn toàn dữ liệu.

Dung lượng cuối cùng của hệ thống RAID 0 bằng tổng dung lượng các ổ đơn (2 ổ 80GB chạy RAID 0 sẽ cho hệ thống nhìn thấy duy nhất 1 ổ RAID 160GB).

Có thể thấy RAID 0 thực sự thích hợp cho những người dùng muốn truy cập nhanh khối lượng dữ liệu lớn, ví dụ như các game thủ hay những người chuyên làm đồ hoạ và video số.

RAID 1

Đây là dạng RAID server cơ bản nhất có khả năng đảm bảo an toàn dữ liệu. Giống như RAID 0, RAID 1 đòi hỏi ít nhất 2 đĩa cứng để làm việc. Dữ liệu được ghi vào 2 ổ giống hệt nhau (Mirroring). Trong trường hợp 1 ổ bị trục trặc và ổ còn lại sẽ tiếp tục hoạt động bình thường.

Người dùng có thể thay thế ổ đĩa bị hỏng mà không cần phải lo đến vấn đề thông tin thất lạc. Đối với RAID 1, hiệu năng không phải là yếu tố hàng đầu nên chẳng có gì đáng ngạc nhiên nếu nó không phải là lựa chọn số một cho những người say mê tốc độ. Tuy nhiên, đối với những nhà quản trị mạng hay những ai phải quản lý nhiều thông tin quan trọng thì hệ thống RAID 1 chính là thứ không thể thiếu. Dung lượng cuối cùng của hệ thống RAID 1 bằng với dung lượng của ổ đơn (2 ổ 80GB chạy RAID 1 sẽ cho hệ thống nhìn thấy duy nhất 1 ổ RAID 80GB).

RAID 5

RAID 5 cũng là 1 loại RAID được dùng phổ biến, khá rộng rãi. Nguyên tắc cơ bản của RAID 5 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, 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 phải tối thiểu 3 ổ cứng. Giả sử có 1 file A thì khi lưu trữ sẽ tách ra 3 phần A1, A2 và A3. 3 phần này sẽ tương ứng lưu trên ổ đĩa Disk 0, Disk 1 và Disk 2, còn ổ đĩa Disk 3 sẽ giữ bản sao lưu backup của 3 phần này. Tương tự các File sau cũng vậy, tùy theo tiến trình thực hiện mà bản sao lưu có thể được lưu ở bất kì 1 trong những ổ trong cụm RAID. RAID server có hiệu suất cao, an toàn dữ liệu và tiết kiệm chi phí. Chi phí phát sinh thêm 1 ổ so với hình thức lưu trữ thông thường. Tổng dung lượng ổ cứng sau cùng 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 có 1500GB).

RAID 6

RAID 6 như RAID 5 với hệ thống phân tán hai chẵn lẻ. Chủ yếu được sử dụng trong 1 số lượng lớn các mảng. Chúng ta cần tối thiểu 4 disk, ngay khi 2 disk bị lỗi chúng vẫn có thể xây dựng lại dữ liệu trong khi thay thế các ổ mới.

RAID 6 chậm hơn RAID 5 bởi vì nó ghi dữ liệu vào cả 4 trình điều khiển cùng lúc. Nếu chúng ta có 6 số ổ cứng 1TB, 4 ổ sẽ được sử dụng cho dữ liệu, 2 ổ sẽ được sử dụng cho Parity. RAID 6 có hiệu suất thấp. Hiệu suất ghi sẽ kém nếu không sử dụng RAID phần cứng nhưng khả năng chịu lỗi của RAID 6 rất cao. Có thể được sử dụng trong mục đích sao lưu, phát video trực tuyến, được sử dụng trên quy mô lớn.

RAID 10

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

Đây là 1 hình thức lưu trữ nhanh, an toàn, vừa nâng cao hiệu suất mà vẫn đảm bảo dữ liệu không bị thất thoát khi 1 trong 4 ổ cứng bị hỏng. Tuy nhiên, chi phí nó khá cao. Đối với RAID 10 dung lượng sẵn sàng sử dụng chỉ bằng ½ dung lượng 4 ổ. (như RAID 1).

RAID 50

Là sự kết hợp hoàn hảo giữa RAID 5 và RAID 0, dữ liệu được ghi lần đầu tiên theo cơ chế RAID 0 nhưng lại được chia theo cơ chế RAID 5 vào lần ghi thứ hai. Nhờ vậy, loại RAID server này vẫn đảm bảo tốc độ truy vấn rất tốt tựa như RAID 10 nhưng lại tận dụng dung lượng ổ cứng tốt hơn RAID 10 rất nhiều.

Trên đây chính là thông tin serever RAID và các RAID server thường được dùng. Máy Chủ Việt hy vọng thông tin trên hữu ích cho bạn. Máy Chủ Việt chúc bạn thành công!