Cấp độ giải thích

Nếu bạn đã từng tìm mua một thiết bị hoặc máy chủ NAS, đặc biệt là cho một doanh nghiệp nhỏ, bạn không nghi ngờ gì về thuật ngữ "RAID". RAID là viết tắt của Mảng dư thừa của đĩa rẻ tiền (hoặc đôi khi là "Độc lập"). Nói chung, một hệ thống hỗ trợ RAID sử dụng hai hoặc nhiều đĩa cứng để cải thiện hiệu suất hoặc cung cấp một số mức độ chịu lỗi cho một máy, điển hình là NAS hoặc máy chủ. Khả năng chịu lỗi đơn giản là cung cấp một mạng lưới an toàn cho phần cứng bị lỗi bằng cách đảm bảo rằng máy có thành phần bị lỗi, thường là ổ cứng, vẫn có thể hoạt động. Khả năng chịu lỗi làm giảm sự gián đoạn trong năng suất và nó cũng làm giảm khả năng mất dữ liệu.

Cách bạn định cấu hình khả năng chịu lỗi đó tùy thuộc vào cấp độ RAID bạn thiết lập. Mức RAID phụ thuộc vào số lượng đĩa bạn có trong một thiết bị lưu trữ, mức độ chuyển đổi và khôi phục ổ đĩa quan trọng đối với nhu cầu dữ liệu của bạn và tầm quan trọng của nó để tối đa hóa hiệu suất. Một doanh nghiệp thường sẽ thấy khẩn cấp hơn khi giữ dữ liệu nguyên vẹn trong trường hợp lỗi phần cứng hơn, ví dụ, người dùng gia đình sẽ. Các cấp độ RAID khác nhau đại diện cho các cấu hình khác nhau nhằm cung cấp sự cân bằng khác nhau giữa tối ưu hóa hiệu suất và bảo vệ dữ liệu.

Tổng quan về RAID

RAID được triển khai theo truyền thống trong các doanh nghiệp và tổ chức nơi khả năng chịu lỗi đĩa và hiệu suất được tối ưu hóa là điều không thể bỏ qua, không phải là xa xỉ. Máy chủ và NAS trong các trung tâm dữ liệu nghiệp vụ thường có bộ điều khiển RAID Có một phần cứng điều khiển mảng đĩa. Các hệ thống này có nhiều ổ SSD hoặc SATA, tùy thuộc vào cấu hình RAID. Do nhu cầu lưu trữ của người tiêu dùng ngày càng tăng, các thiết bị NAS gia đình cũng hỗ trợ RAID. Các NAS, gia đình và doanh nghiệp nhỏ đang ngày càng vận chuyển với hai hoặc nhiều khoang ổ đĩa để người dùng có thể tận dụng sức mạnh của RAID giống như một doanh nghiệp có thể.

RAID phần mềm có nghĩa là bạn có thể thiết lập RAID mà không cần bộ điều khiển RAID phần cứng chuyên dụng. Khả năng RAID vốn có trong hệ điều hành. Tính năng Storage Spaces của Windows 8 và Windows 7 (phiên bản Pro và Ultimate) có hỗ trợ tích hợp cho RAID. Bạn có thể thiết lập một đĩa đơn với hai phân vùng: một để khởi động và ổ còn lại để lưu trữ dữ liệu và có phân vùng dữ liệu được nhân đôi.

Loại RAID này cũng có sẵn trong các hệ điều hành khác, bao gồm cả Máy chủ OS X, Linux và Máy chủ Windows. Vì loại RAID này đã có sẵn như một tính năng trong HĐH, nên giá không thể đánh bại. Phần mềm RAID cũng có thể bao gồm các giải pháp RAID ảo được cung cấp bởi các nhà cung cấp như Dot Hill để cung cấp các bộ điều hợp RAID ảo dựa trên máy chủ mạnh mẽ. Đó là một giải pháp phù hợp hơn với các mạng doanh nghiệp, tuy nhiên.

RAID nào phù hợp với tôi?

Như đã đề cập, có một số cấp độ RAID và cấp độ bạn chọn tùy thuộc vào việc bạn đang sử dụng RAID cho hiệu năng hay khả năng chịu lỗi (hoặc cả hai). Nó cũng quan trọng cho dù bạn có RAID phần cứng hay phần mềm, bởi vì phần mềm hỗ trợ ít cấp hơn so với RAID dựa trên phần cứng. Trong trường hợp RAID phần cứng, loại bộ điều khiển bạn cũng có vấn đề. Các bộ điều khiển khác nhau hỗ trợ các cấp độ RAID khác nhau và cũng ra lệnh cho các loại đĩa bạn có thể sử dụng trong một mảng: SAS, SATA hoặc SSD.

Dưới đây là danh sách các cấp độ RAID phổ biến:

• RAID 0 được sử dụng để tăng hiệu suất của máy chủ. Nó còn được gọi là "phân dải đĩa." Với RAID 0, dữ liệu được ghi trên nhiều đĩa. Điều này có nghĩa là công việc mà máy tính đang thực hiện được xử lý bởi nhiều đĩa chứ không chỉ một, tăng hiệu suất vì nhiều ổ đĩa đang đọc và ghi dữ liệu, cải thiện I / O đĩa. Yêu cầu tối thiểu hai đĩa. Cả RAID phần mềm và phần cứng đều hỗ trợ RAID 0, cũng như hầu hết các bộ điều khiển. Nhược điểm là không có khả năng chịu lỗi. Nếu một đĩa bị lỗi, điều đó sẽ ảnh hưởng đến toàn bộ mảng và cơ hội mất dữ liệu hoặc tham nhũng tăng lên.

• RAID 1 là cấu hình chịu lỗi được gọi là "phản chiếu đĩa". Với RAID 1, dữ liệu được sao chép liền mạch và đồng thời, từ đĩa này sang đĩa khác, tạo bản sao hoặc nhân bản. Nếu một đĩa được chiên, đĩa kia có thể tiếp tục hoạt động. Đó là cách đơn giản nhất để thực hiện khả năng chịu lỗi và chi phí tương đối thấp.

Nhược điểm là RAID 1 gây ra một chút cản trở về hiệu năng. RAID 1 có thể được thực hiện thông qua phần mềm hoặc phần cứng. Cần tối thiểu hai đĩa để triển khai phần cứng RAID 1. Với phần mềm RAID 1, thay vì hai đĩa vật lý, dữ liệu có thể được nhân đôi giữa các ổ trên một đĩa. Một điểm nữa cần nhớ là RAID 1 giảm tổng dung lượng ổ đĩa xuống một nửa: Nếu một máy chủ có hai ổ 1TB được cấu hình với RAID 1, thì tổng dung lượng lưu trữ sẽ là 1TB chứ không phải 2TB.

• RAID 5 là cấu hình RAID phổ biến nhất cho các máy chủ doanh nghiệp và thiết bị NAS doanh nghiệp. Cấp độ RAID này cung cấp hiệu suất tốt hơn so với phản chiếu cũng như khả năng chịu lỗi. Với RAID 5, dữ liệu và tính chẵn lẻ (là dữ liệu bổ sung được sử dụng để khôi phục) được sọc trên ba hoặc nhiều đĩa. Nếu một đĩa bị lỗi hoặc bắt đầu thất bại, dữ liệu được tạo lại từ dữ liệu phân tán và khối chẵn lẻ này liền mạch và tự động. Về cơ bản, hệ thống vẫn hoạt động ngay cả khi một đĩa đá vào thùng và cho đến khi bạn có thể thay thế ổ đĩa bị lỗi. Một lợi ích khác của RAID 5 là nó cho phép nhiều ổ đĩa NAS và máy chủ có thể "có khả năng trao đổi nóng" trong trường hợp ổ đĩa bị lỗi, ổ đĩa đó có thể được hoán đổi với một ổ đĩa mới mà không cần tắt máy chủ hoặc NAS và không cần để làm gián đoạn người dùng có thể đang truy cập máy chủ hoặc NAS. Đó là một giải pháp tuyệt vời cho khả năng chịu lỗi vì khi các ổ đĩa bị lỗi (và cuối cùng chúng sẽ xảy ra), dữ liệu có thể được xây dựng lại thành các đĩa mới khi các đĩa bị lỗi được thay thế. Nhược điểm của RAID 5 là hiệu năng đạt được đối với các máy chủ thực hiện nhiều thao tác ghi. Ví dụ, với RAID 5 trên máy chủ có cơ sở dữ liệu mà nhiều nhân viên truy cập trong một ngày làm việc, có thể có độ trễ đáng chú ý.

• RAID 6 cũng được sử dụng thường xuyên trong các doanh nghiệp. Nó giống hệt với RAID 5, ngoại trừ đó là một giải pháp thậm chí còn mạnh mẽ hơn vì nó sử dụng một khối chẵn lẻ hơn RAID 5. Bạn có thể có hai đĩa chết và vẫn có một hệ thống đang hoạt động.

• RAID 10 là sự kết hợp của RAID 1 và 0 và thường được ký hiệu là RAID 1 + 0. Nó kết hợp việc nhân bản RAID 1 với việc tách RAID 0. Đây là cấp độ RAID mang lại hiệu năng tốt nhất, nhưng cũng tốn kém, đòi hỏi gấp đôi số đĩa so với các cấp RAID khác, tối thiểu là bốn. Đây là mức RAID lý tưởng cho các máy chủ cơ sở dữ liệu được sử dụng nhiều hoặc bất kỳ máy chủ nào thực hiện nhiều thao tác ghi. RAID 10 có thể được triển khai dưới dạng phần cứng hoặc phần mềm, nhưng sự đồng thuận chung là nhiều ưu điểm về hiệu năng bị mất khi bạn sử dụng phần mềm RAID 10.

Các cấp độ RAID khác Có các cấp độ RAID khác: 2, 3, 4, 7, 0 + 1 … nhưng chúng thực sự là các biến thể của cấu hình RAID chính đã được đề cập và chúng được sử dụng cho các trường hợp cụ thể. Dưới đây là một số mô tả ngắn về mỗi:

• RAID 2 tương tự như RAID 5, nhưng thay vì phân loại đĩa bằng cách sử dụng chẵn lẻ, việc phân dải xảy ra ở cấp độ bit. RAID 2 hiếm khi được triển khai vì chi phí để thực hiện thường là cấm (một thiết lập thông thường cần 10 đĩa) và cho hiệu năng kém với một số hoạt động I / O của đĩa.

• RAID 3 cũng tương tự RAID 5, ngoại trừ giải pháp này yêu cầu ổ đĩa chẵn lẻ chuyên dụng. RAID 3 hiếm khi được sử dụng ngoại trừ trong cơ sở dữ liệu hoặc môi trường xử lý chuyên dụng nhất, có thể hưởng lợi từ nó.

• RAID 4 là một cấu hình trong đó phân chia đĩa xảy ra ở cấp độ byte, thay vì ở cấp độ bit như trong RAID 3.

• RAID 7 là cấp độ RAID độc quyền thuộc sở hữu của Tập đoàn lưu trữ máy tính hiện không còn tồn tại.

• RAID 0 + 1 thường được hoán đổi cho RAID 10 (là RAID 1 + 0), nhưng hai cái này không giống nhau. RAID 0 + 1 là một mảng được nhân đôi với các phân đoạn là mảng RAID 0. Nó được thực hiện trong các cơ sở hạ tầng cụ thể đòi hỏi hiệu suất cao nhưng không có khả năng mở rộng cao.

Đối với hầu hết các mục đích kinh doanh vừa và nhỏ, RAID 0, 1, 5 và trong một số trường hợp, 10 đủ cho khả năng chịu lỗi và hiệu suất tốt. Đối với hầu hết người dùng gia đình, RAID 5 có thể quá mức cần thiết, nhưng phản chiếu RAID 1 cung cấp khả năng chịu lỗi khá tốt.

Điều quan trọng cần nhớ là RAID không phải là bản sao lưu, cũng không thay thế chiến lược sao lưu mà tốt nhất là một chiến lược tự động. Sao lưu vào thiết bị RAID cũng có thể là một phần của chiến lược như vậy. Sở hữu một thiết bị hỗ trợ RAID, mà bạn sử dụng làm máy chủ chính hoặc thiết bị lưu trữ, thì không. RAID có thể là một cách tuyệt vời để tối ưu hóa hiệu suất của NAS và máy chủ và nhanh chóng phục hồi sau sự cố phần cứng, nhưng đó chỉ là một phần của giải pháp khắc phục thảm họa tổng thể.