Hello there! I am

Chau

Beginner System Engineer Beginner DevOps Let's scroll!!! :)

Thứ Năm, 3 tháng 8, 2017

Tìm hiểu về cơ chế lưu trữ RAID

  • 05:33
  • by


RAID (Redundant Arrays of Inexpensive Disks) là hình thức ghép nhiều ổ đĩa cứng vật lý thành một hệ thống ổ đĩa cứng có chức gia tăng tốc độ đọc/ghi dữ liệu hoặc nhằm tăng thêm sự an toàn của dữ liệu chứa trên hệ thống đĩa hoặc kết hợp cả hai yếu tố trên.
Theo mình được biết thì các RAID tiêu chuẩn gồm có RAID 0, RAID 1, RAID 2, RAID 3, RAID 4, RAID 5, RAID 6. Các RAID không tiêu chuẩn có RAID 10, RAID 50, RAID 0+1. Báo cáo này sẽ đề cập đến các RAID 0, RAID 1, RAID 5, (RAID 6) và RAID 10; là các RAID phổ biến.

1. RAID 0
RAID 0 là loại RAID có khả năng nâng cao hiệu suất tốc độc đọc ghi trao đổi dữ liệu của ổ cứng. Để tiến hành setup RAID 0 thì server cần tối thiểu 2 ổ đĩa (Disk 0, Disk 1).


RAID 0 sẽ lưu trữ như sau. Giả sử bạn có 1 file A dung lượng 100MB. Khi tiến hành lưu trữ thay vì file A sẽ được lưu vào 1 ổ cứng duy nhất, RAID 0 sẽ giúp lưu vào 2 ổ đĩa disk 0, disk 1 mỗi ổ 50MB (Striping) giúp giảm thời gian đọc ghi xuống 1 nửa so với lý thuyết .
Ưu điểm
Nhược điểm
Tốc độ đọc ghi nhanh (gấp đôi bình thường theo lý thuyết)
- Có thể gặp rủi ro về dữ liệu do dữ liệu được ghi lên 2 ổ cứng riêng biệt. Nếu 1 trong 2 ổ gặp vấn đề thì khả năng cao sẽ bị mất dữ liệu
- Yêu cầu các ổ cứng phải cùng dung lượng, nếu không sẽ lấy dung lượng bằng ổ thấp nhất

Đối tượng sử dụng: Thích hợp với những dịch vụ cần lưu trữ và truy xuất với tốc độ cao. Chẳng hạn như dịch vụ video streaming, chạy cơ sở dữ liệu

2. RAID 1
RAID 1 là loại RAID cơ bản c khả năng đạt an toàn về dữ liệu. ể tiến hành setup RAID 1 thì cũng giống như RAID 0, server cần tối thiểu 2 ổ cứng để lưu trữ.
Không giống như RAID 0, RAID 1 đảm bảo an toàn hơn về dữ liệu do dữ liệu được ghi vào 2 ổ giống hệt nhau (Mirroring).
Ưu điểm
Nhược điểm
An toàn về dữ liệu, trường hợp 1 trong 2 ổ đĩa bị hỏng thì dữ liệu vẫn có khả năng đáp ứng dịch vụ.
- Hiệu suất không cao, nâng cao chi phí. Dung lượng chỉ bằng ½ tổng dung lượng 2 ổ đĩa.
- Yêu cầu các ổ cứng phải cùng dung lượng, nếu không sẽ lấy dung lượng bằng ổ thấp nhất

Đối tượng sử dụng: Các dịch vụ lưu trữ, các website vừa và nhỏ không yêu cầu quá cao về tốc độ đọc ghi (in/out) của ổ cứng. Các đối tượng yêu cầu sự an toàn về dữ liệu như các dịch vụ kế toán,lưu trữ thông tin khách hàng, bất động sản v.v…

3. RAID 5
RAID 5 cũng là một loại RAID được phổ biến khá rộng rãi. Nguyên tắc cơ bản của RAID 5 cũng 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 và 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 tối thiểu 3 ổ cứng.
Giả sử phương án lưu trữ RAID 5 như hình. Có 1 file A thì khi lưu trữ sẽ tách ra 2 phần A1, A2. Hai phần nãy sẽ tương ứng lưu trên ổ đĩa Disk 0, Disk 1, còn ổ đĩa Disk 2 sẽ giữ bản sao lưu backup của 2 phần này. Tương tự các phần B1, B2 sẽ được lưu tại Disk 1, Disk 2, còn Disk 0 sẽ giữ bản back up của file B. Các file sau cũng vậy và tùy theo tiến trình thực hiện mà bản sao lưu sẽ được lưu tiếp vào các ổ khác trong cụm RAID.

Ưu điểm
Nhược điểm
Nâng cao hiệu suất, an toàn dữ liệu, tiết kiệm chi phí hơn so với hình thức lưu trữ RAID 10 (sẽ nói ở dưới đây)
Chi phí phát sinh thêm 1 ổ so với hình thức lưu trữ thông thường. (tổng dung lượng ổ cứng sau cùng sẽ bằng tổng dung lượng đĩa sử dụng trừ đi 1 ổ)
Các ổ cũng phải cùng dung lượng.

Đối tượng sử dụng: Tất cả những website, dịch vụ, ứng dụng có số lượng truy cập và yêu cầu tài nguyên từ nhỏ đến vừa và lớn.

*** RAID 6
RAID 6 phần nào giống như RAID 5 nhưng lại được sử dụng lặp lại nhiều hơn số lần sự phân tách dữ liệu để ghi vào các đĩa cứng khác nhau. Ví dụ như ở RAID 5 thì mỗi một dữ liệu được tách thành hai vị trí lưu trữ trên hai đĩa cứng khác nhau, nhưng ở RAID 6 thì mỗi dữ liệu lại được lưu trữ ở ít nhất ba vị trí (trở lên), điều này giúp cho sự an toàn của dữ liệu tăng lên so với RAID 5.
Do vậy RAID 6 yêu cầu tối thiểu 4 ổ cứng. Với 4 ổ cứng, RAID 6 có thể cho phép đến 2 ổ cứng hư hỏng mà hệ thống vẫn có thể hoạt động.
RAID 6 thường được sử dụng trong các máy chủ chứa các dữ liệu cực kỳ quan trọng.

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

Ưu điểm
Nhược điểm
Nhanh và an toàn, vừa nâng cao hiệu suất mà lại đảm bảo dữ liệu không bị thất thoát khi 1 trong số 4 ổ cứng bị hỏng

Chi phí cao. Đối với RAID 10 dung lượng sẵn sàng sử dụng chỉ bằng ½ dung lượng của 4 ổ.
Về ổ cứng vẫn yêu cầu phải 4 ổ cùng dung lượng, nếu 4 ổ khác dung lượng thì lấy ổ thấp nhất.

Đối tượng sử dụng: RAID 10 thích hợp với tất cả các Đối tượng sử dụng (từ những yêu cầu về hiệu suất đến việc đảm bảo an toàn dữ liệu).

Nội dung bài viết này do mình tìm hiểu, trong quá trình thực tập tại Trung tâm dữ liệu - Sở thông tin truyền thông Đà Nẵng.

Bài viết có tham khảo thông tin trên internet.

0 nhận xét:

Đăng nhận xét