• Thứ Năm, 01/09/2005 10:28 (GMT+7)

    Redundant Arrays of Independent Disks

    Định nghĩa: Redundant Arrays of Independent Disks (RAID) là một hệ thống lưu trữ dùng nhiều đĩa cứng để lưu dữ liệu. Nhiều kỹ thuật khác nhau được sử dụng để mang lại những cấp độ khác nhau về dự phòng, phục hồi sự cố và tăng tốc độ.

    AID là một hệ thống thông dụng để lưu trữ dữ liệu dung lượng lớn ở mức máy chủ. Các hệ thống RAID dùng nhiều ổ đĩa cứng dung lượng nhỏ để lưu một khối lượng lớn dữ liệu và làm tăng tính tin cậy cũng như khả năng dự phòng. Máy tính sẽ xem hệ thống này như là một đơn vị luận lý duy nhất với nhiều ổ đĩa.

    Hệ thống lưu trữ RAID có thể được thực hiện theo nhiều cách. Một số loại RAID chú trọng đến tốc độ, những loại khác chú trọng đến độ tin cậy, khả năng chịu lỗi hay hiệu chỉnh lỗi. Chọn loại nào tuỳ thuộc vào yêu cầu công việc của bạn.

    Tuy nhiên, điểm chung nhất và cũng là ưu điểm của tất cả các hệ thống RAID là khả năng "tráo đổi nóng": bạn có thể lấy ổ đĩa bị hỏng ra và thay ngay bằng ổ đĩa mới trong khi hệ thống đang chạy. Đối với hầu hết các loại RAID, dữ liệu trên đĩa bị hỏng có thể được tự động xây dựng lại mà không cần phải tắt server hay hệ thống.

    RAID không phải là cách duy nhất để bảo vệ khối lượng dữ liệu lớn, tuy nhiên phần mềm sao lưu hay "tạo ảnh" (mirroring) thường chậm hơn và đòi hỏi phải tắt hệ thống nếu đĩa hỏng. Ngay cả trong trường hợp đĩa không làm "chết" server, nhân viên kỹ thuật vẫn phải tắt server để thay ổ cứng. Ngược lại, RAID có thể xây dựng lại dữ liệu từ những ổ đĩa còn lại bằng cách dùng thông tin "ảnh" hoặc thông tin kiểm tra tính nhất quán của dữ liệu (parity).

    Ba loại RAID thông dụng nhất là RAID 0, 3 và 5.

    RAID 0, cắt lát dữ liệu (striping), là loại căn bản nhất. Thông thường, dữ liệu được lưu trên đĩa cứng theo những cung kế tiếp nhau. RAID 0 dùng ít nhất là hai đĩa cứng và chia dữ liệu thành những khối có dung lượng từ 512 byte cho đến vài megabyte và được ghi lần lượt lên các ổ đĩa. Phần 1 được ghi lên đĩa 1, phần 2 ghi lên đĩa 2 và cứ như thế. Khi hệ thống ghi đến ổ đĩa cuối cùng trong dãy ổ đĩa này thì nó sẽ ghi lên phân vùng tiếp theo của đĩa 1 và cứ thế tiếp tục.

    Việc cắt lát dữ liệu sẽ cân bằng tải tác vụ xuất/nhập ngang nhau trên tất cả ổ đĩa. Vì các ổ đĩa đều có thể được đọc hay ghi đồng thời nên tốc độ tăng lên đáng kể. Tuy nhiên, RAID 0 không có khả năng bảo vệ dữ liệu, nếu đĩa hỏng, dữ liệu sẽ mất. RAID 0 không dành cho công việc có tính chất cực kỳ quan trọng mà chỉ phù hợp nhất với những ứng dụng như tạo và biên tập video hay biên tập hình ảnh.

    RAID 3 cũng có tính năng cắt lát dữ liệu, nhưng nó còn gán một ổ đĩa để lưu thông tin parity. Điều này mang lại khả năng chịu lỗi và đặc biệt hữu dụng trong những môi trường nặng về dữ liệu hoặc người dùng thường phải truy cập các mẫu tin tuần tự rất dài. RAID 3 đòi hỏi các ổ đĩa phải đồng bộ về tốc độ quay để tránh làm giảm tốc độ đối với những bản ghi ngắn.

    RAID 5 tương tự RAID 0 nhưng thay vì chia dữ liệu thành từng khối, nó cắt mỗi byte thành nhiều bit để lưu lên tất cả ổ đĩa. Việc cắt lát byte sẽ tăng chi phí, nhưng nếu một ổ đĩa bị hỏng, ta có thể thay thế và dữ liệu sẽ được xây dựng lại từ thông tin pariry và mã sửa lỗi. Hệ thống này cần có từ 3-5 đĩa cứng và thích hợp nhất với những hệ thống nhiều người dùng, không chú trọng đặc biệt đến tốc độ hay ít có tác vụ ghi.

    Những loại RAID ít phổ biến hơn

    RAID 1 là dạng tạo ảnh đĩa – mọi thứ được ghi trên đĩa 1 cũng được ghi lên đĩa 2 và có thể đọc từ bất kỳ đĩa nào. Loại này cho phép sao lưu tức thời, nhưng đòi hỏi số lượng ổ đĩa nhiều nhất và không làm tăng tốc độ. RAID 1 dễ cấu hình nhất và làm việc tốt nhất trong những hệ thống nhiều người dùng cần có khả năng chịu lỗi như các bộ phận kế toán, thanh toán, tài chính và các loại dữ liệu đòi hỏi tính sẵn sàng cao.

    RAID 2 được phát triển cho máy tính lớn và siêu máy tính. Nó hiệu chỉnh dữ liệu ngay trong khi đang thực thi, thích hợp với đòi hỏi cao về kiểm tra lỗi và hiệu chỉnh.

    RAID 4 có lát cắt dữ liệu rất lớn để cho các bản ghi có thể đọc trên một ổ đĩa. Loại này hiếm được dùng vì nó không hỗ trợ cho nhiều tác vụ ghi đồng thời.

    RAID 6 ít dùng trong lĩnh vực thương mại. Nó mở rộng RAID 5 với mô hình parity thứ hai phân bố trên những ổ đĩa khác nhau. Nó có thể chịu lỗi được trên nhiều ổ đĩa, nhưng tốc độ, đặc biệt là tác vụ ghi rất chậm, đồng thời hệ thống cần phải có bộ điều khiển cực kỳ phức tạp.

    RAID 7 do công ty Storage Computer Corp. (Mỹ) đưa ra với hệ điều hành nhúng làm việc theo thời gian thực, đóng vai trò bộ điều khiển và đường truyền tốc độ cao. Tốc độ I/O nhanh nhưng đắt tiền.

    RAID 10 gồm một hệ thống các lát cắt, trong đó mỗi lát cắt là một hệ RAID 1. Nó có khả năng chịu lỗi như RAID 1 và được dùng cho những server cơ sở dữ liệu đòi hỏi tốc độ cũng như khả năng dự phòng cao.

    RAID 53 là loại gần đây nhất, được thực hiện như hệ thống RAID 0, trong đó mỗi phân vùng lại là RAID 3. Nó có cùng khả năng dự phòng và chịu lỗi như RAID 3. Mô hình này có thể dùng cho những hệ thống cần cấu hình RAID 3 với tốc độ truyền dữ liệu cao, tuy nhiên đắt tiền và không hiệu quả.

    Computerworld

    ID: A0109_78