RAID là gì? Phân loại các cấp độ RAID 0 - RAID 10

RAID là một kỹ thuật lưu trữ dữ liệu được sử dụng rộng rãi trong các hệ thống máy tính, máy chủ hiện đại. Với RAID, người dùng có thể tăng cường hiệu suất và độ tin cậy của hệ thống lưu trữ. Tuy nhiên, với nhiều loại RAID khác nhau, việc chọn lựa và triển khai RAID đúng cách là một điều rất quan trọng. Trong bài viết này, chúng ta sẽ tìm hiểu chi tiết RAID là gì? từ cơ bản đến chi tiết phân loại và triển khai.

1. RAID là gì?

RAID là viết tắt của Redundant Array of Independent Disks, một kỹ thuật gộp nhiều ổ đĩa cứng thành một hệ thống lưu trữ dữ liệu logic. Kỹ thuật này giúp tăng tốc độ đọc/ghi dữ liệu và cải thiện độ tin cậy của hệ thống lưu trữ thông qua sự trùng lặp dữ liệu hoặc phân tán dữ liệu trên các ổ đĩa khác nhau.
Có nhiều mức RAID khác nhau, mỗi mức có những ưu và nhược điểm riêng. Một số mức RAID phổ biến nhất bao gồm: RAID 0, 1, 5, 6, 10. RAID được sử dụng rộng rãi trong các trung tâm dữ liệu, máy chủ doanh nghiệp và các hệ thống lưu trữ dữ liệu quan trọng khác.

2. Lịch sử hình thành

RAID được phát triển từ những năm 1980 bởi David A. Patterson, Garth A. Gibson và Randy H. Katz tại Đại học California, Berkeley. Mục tiêu của họ là tăng hiệu suất lưu trữ dữ liệu trong các hệ thống máy tính.
RAID hoạt động bằng cách phân phối dữ liệu trên nhiều ổ đĩa. Điều này có thể cải thiện hiệu suất bằng cách cho phép nhiều ổ đĩa truy cập dữ liệu cùng một lúc. Ngoài ra, RAID còn có thể cải thiện độ tin cậy bằng cách sao lưu dữ liệu trên nhiều ổ đĩa. Nếu một ổ đĩa bị hỏng, dữ liệu vẫn có thể được truy cập từ các ổ đĩa khác.

3. Kỹ thuật lưu trữ cơ bản trong RAID

RAID sử dụng các kỹ thuật sau để tăng tốc độ và độ tin cậy cho hệ thống lưu trữ:

• Striping: Dữ liệu được chia thành các khối nhỏ hơn và được lưu trữ trên hai hoặc nhiều ổ đĩa cứng khác nhau. Việc này giúp tăng tốc độ đọc/ghi dữ liệu vì nhiều ổ đĩa có thể truy cập dữ liệu cùng một lúc.
• Mirroring: Các dữ liệu được sao chép trên hai hoặc nhiều ổ đĩa cứng khác nhau để đảm bảo độ tin cậy của hệ thống lưu trữ. Nếu một ổ đĩa cứng bị hỏng, bạn vẫn có thể truy cập dữ liệu từ các ổ đĩa cứng khác.
• Parity: Một phương pháp giúp khôi phục lại dữ liệu bị mất thông qua việc tính toán lại các bit dữ liệu được lưu trữ trên các ổ đĩa khác nhau. Bit parity là một bit được tính toán dựa trên các bit dữ liệu được lưu trữ trên các ổ đĩa khác nhau. Nếu một ổ đĩa cứng bị hỏng, bạn có thể sử dụng bit parity để khôi phục lại các bit dữ liệu bị mất từ các ổ đĩa cứng khác.

4. Phân loại RAID

Có nhiều loại RAID khác nhau. Mỗi loại có đặc điểm riêng và phù hợp với mục đích sử dụng khác nhau:

• RAID 0: Dữ liệu được chia thành các khối và lưu trữ trên hai hoặc nhiều ổ đĩa cứng khác nhau. Loại này giúp tăng tốc độ đọc/ghi dữ liệu, nhưng không có tính tin cậy.
• RAID 1: Các dữ liệu được sao chép trên hai hoặc nhiều ổ đĩa cứng khác nhau. Loại này giúp tăng tính tin cậy của hệ thống lưu trữ, nhưng không có tốc độ cao.
• RAID 0+1: Kết hợp giữa RAID 0 và RAID 1. Dữ liệu được chia thành các khối nhỏ và lưu trữ trên hai hoặc nhiều ổ đĩa cứng khác nhau, sau đó các khối dữ liệu được sao chép lên một tập hợp các ổ đĩa cứng khác. 
• RAID 5: Dữ liệu được phân tán trên các ổ đĩa cứng khác nhau. Một phương pháp tính toán kiểm tra được sử dụng để đảm bảo độ tin cậy của dữ liệu. Loại này giúp tăng tốc độ đọc/ghi dữ liệu và độ tin cậy cao hơn so với RAID 0 và RAID 1.
• RAID 6: Giống như RAID 5, nhưng sử dụng hai phương pháp tính toán kiểm tra thay vì một, giúp đảm bảo độ tin cậy hơn nữa.
• Các loại RAID khác: Ngoài các loại RAID trên, còn có các loại RAID khác như RAID 2, RAID 3, RAID 4, RAID 10 và RAID 50. Chúng có đặc điểm riêng và phù hợp với các mục đích sử dụng khác nhau.

5. Cách thức triển khai RAID

Có hai cách thức triển khai RAID:

• RAID phần mềm: Sử dụng phần mềm để quản lý hệ thống lưu trữ RAID. Điều này cho phép người dùng triển khai RAID trên các máy tính thông thường mà không cần phải mua thêm phần cứng đắt tiền.
• RAID phần cứng: Sử dụng phần cứng đặc biệt để quản lý hệ thống lưu trữ RAID. Điều này cho phép tăng tốc độ và độ tin cậy của hệ thống lưu trữ, nhưng cũng đồng nghĩa với việc phải chi thêm tiền cho phần cứng.

6. RAID có thể thay thế cho back-up không?

RAID có thể giúp bảo vệ dữ liệu khỏi bị mất trong trường hợp một ổ đĩa cứng bị hỏng. Tuy nhiên, RAID không thể bảo vệ dữ liệu khỏi tất cả các trường hợp hỏng hóc. Ví dụ, RAID không thể bảo vệ dữ liệu khỏi bị mất trong trường hợp một sự cố lớn như hỏa hoạn hoặc thiên tai.
Vì vậy, việc sao lưu dữ liệu định kỳ là rất quan trọng để đảm bảo an toàn cho dữ liệu. Sao lưu dữ liệu là quá trình tạo một bản sao của dữ liệu và lưu trữ bản sao đó ở một vị trí khác với dữ liệu gốc. Trong trường hợp hệ thống lưu trữ RAID bị hỏng, bạn có thể khôi phục dữ liệu từ bản sao sao lưu.

7. Lời kết

Như vậy, chúng ta đã tìm hiểu chi tiết RAID là gì? Từ cơ bản đến chi tiết phân loại và triển khai. Với sự lựa chọn phù hợp và triển khai đúng cách, RAID có thể giúp tăng tốc độ và độ tin cậy của hệ thống lưu trữ. Tuy nhiên, việc sao lưu dữ liệu định kỳ vẫn là điều quan trọng để đảm bảo an toàn cho dữ liệu của bạn.