RAID là gì? Cách chọn cấu hình RAID

RAID đang trở nên phổ biến hơn trong thời điểm hiện nay nhờ vào những lợi ích vượt trội mà nó mang lại cho máy tính. Trước đây, công nghệ này thường chỉ được áp dụng trong các máy trạm, máy chủ hoặc các hệ thống máy tính lớn. Tuy nhiên, hiện nay, RAID đã được tích hợp nhiều hơn trong các bo mạch chủ của PC để tăng hiệu suất hoạt động. Vậy RAID là gì? Công nghệ này có những ưu điểm gì nổi bật? Hãy cùng Mytour tìm hiểu ngay nhé.

Định nghĩa về RAID

RAID là viết tắt của Redundant Array of Independent Disks, một phương pháp tổ chức và lưu trữ dữ liệu trên nhiều ổ đĩa. Mục đích chính của công nghệ này là tăng cường độ tin cậy và hiệu suất của hệ thống lưu trữ. Trong một hệ thống RAID, dữ liệu được phân chia hoặc sao lưu qua các ổ đĩa khác nhau, giúp cải thiện tốc độ truy cập dữ liệu và đảm bảo an toàn nếu có sự cố xảy ra với một trong các ổ đĩa.

Thực tế, công nghệ này có nhiều cấp độ khác nhau, mỗi cấp có cách thức hoạt động và mục tiêu riêng, ví dụ như RAID 0 tập trung vào tăng hiệu suất, trong khi RAID 1 chú trọng vào sao lưu và bảo mật dữ liệu. Sự lựa chọn cấp độ Redundant Array of Independent Disks phụ thuộc vào nhu cầu cụ thể của người dùng, bao gồm hiệu suất, dung lượng lưu trữ và bảo vệ dữ liệu.

Lựa chọn cấu hình RAID phù hợp

Việc hiểu và chọn cấu hình RAID phù hợp giúp tối ưu không gian lưu trữ, đảm bảo an toàn và hiệu quả cho dữ liệu. Đây là công cụ quan trọng trong quản lý và bảo vệ thông tin quý giá, phù hợp cho cả doanh nghiệp và người dùng cá nhân.

Hướng dẫn chọn RAID phù hợp cho hệ thống lưu trữ

Với 2 ổ cứng 1TB:

RAID 0: Nếu bạn muốn tăng dung lượng lưu trữ và tốc độ, RAID 0 là lựa chọn tốt, mang lại 2TB không gian và hiệu suất nhanh. Tuy nhiên, nếu một ổ cứng hỏng, toàn bộ dữ liệu sẽ bị mất.

RAID 1: Để bảo vệ dữ liệu, RAID 1 sao chép dữ liệu giữa hai ổ cứng, giữ nguyên dung lượng 1TB. Nếu một ổ cứng hỏng, dữ liệu vẫn an toàn.

Với 3 ổ cứng 1TB:

RAID 5: Cân nhắc giữa hiệu suất và bảo mật, RAID 5 cung cấp dung lượng 2TB và có thể chịu đựng sự cố của một ổ cứng mà không mất dữ liệu.

Với 4 ổ cứng 1TB:

RAID 5: Tương tự như đã nói, nhưng dung lượng lưu trữ tăng lên 3TB.

RAID 6: Để tăng cường bảo mật hơn nữa, lựa chọn RAID 6, nó có thể chịu được sự cố của hai ổ cứng mà không mất dữ liệu, với dung lượng 2TB.

RAID 10: Kết hợp bảo mật và hiệu suất, dung lượng lưu trữ là 2TB và có thể chịu đựng sự cố của một cặp ổ cứng.

Với 5 hoặc 6 ổ cứng 1TB:

RAID 5 và RAID 6: Tùy thuộc vào mức độ bảo mật mong muốn, bạn có thể lựa chọn RAID 5 cho hiệu suất tốt và bảo mật hợp lý, hoặc RAID 6 cho độ an toàn cao hơn.

Một số loại RAID phổ biến trong thời điểm hiện nay

Như đã đề cập, mỗi loại RAID sẽ mang lại công dụng và hiệu quả khác nhau trong từng trường hợp cụ thể, chúng ta sẽ cùng nhau tìm hiểu ngay sau đây.

RAID 0

RAID 0 hay còn được gọi là striping, là một cấu hình tập trung vào việc cải thiện tốc độ đọc và ghi dữ liệu. Trong loại này, dữ liệu được chia thành các phần nhỏ và phân bổ đều qua các ổ cứng. Đây tương đương việc phân chia công việc: khi nhiều người cùng làm một công việc, mỗi người chỉ cần làm một phần nhỏ, và kết quả là công việc hoàn thành nhanh hơn.

Khi sử dụng loại này, bạn có thể kết hợp dung lượng của nhiều ổ cứng thành một không gian lưu trữ lớn. Ví dụ, nếu bạn có hai ổ cứng 1TB, RAID 0 sẽ tạo ra một không gian lưu trữ tổng cộng 2TB. Điều này giúp tăng đáng kể tốc độ đọc và ghi, bởi vì hệ thống có thể đọc và ghi dữ liệu trên nhiều ổ cùng một lúc.

Tuy nhiên, Redundant Array of Independent Disks 0 cũng có rủi ro riêng. Nếu một trong các ổ cứng trong cấu hình RAID 0 gặp sự cố, bạn sẽ mất toàn bộ dữ liệu. Điều này xảy ra vì dữ liệu được chia sẻ và không có bản sao lưu. Vì vậy, loại này thích hợp nhất với các tình huống mà tốc độ là ưu tiên hàng đầu, và mất dữ liệu không phải là mối quan ngại lớn, như trong trường hợp xử lý dữ liệu tạm thời hoặc chơi game.

RAID 1

RAID 1, hay còn được gọi là mirroring là một cấu hình được thiết kế với mục đích chính là bảo vệ dữ liệu. Trong Redundant Array of Independent Disks 1, dữ liệu được sao chép một cách đồng nhất trên hai ổ cứng hoặc nhiều hơn. Điều này có nghĩa là mỗi bit dữ liệu bạn lưu trữ được sao lưu y hệt trên một ổ cứng khác.

Hãy tưởng tượng bạn đang viết một quyển nhật ký và đồng thời bạn cũng viết một bản sao giống hệt như vậy. Nếu quyển nhật ký gốc bị mất hoặc hư hại, bạn vẫn có bản sao để dựa vào. Đó chính là cách RAID 1 hoạt động, nó giữ một bản sao dự phòng của mọi dữ liệu, qua đó đảm bảo rằng ngay cả khi một ổ cứng bị hỏng, dữ liệu của bạn vẫn an toàn.

Tuy nhiên, một điểm cần lưu ý là RAID 1 không tăng dung lượng lưu trữ. Nếu bạn có hai ổ cứng mỗi ổ 1TB, tổng dung lượng lưu trữ bạn có vẫn chỉ là 1TB, không phải 2TB, vì một ổ được dùng để sao lưu cho ổ kia.

RAID 5

RAID 5 được biết đến với tên gọi Stripe with Parity, là một lựa chọn phổ biến trong các cấu hình RAID vì nó cung cấp sự cân bằng giữa hiệu suất và bảo mật. Trong Redundant Array of Independent Disks 5, dữ liệu và thông tin parity (dùng để kiểm tra và phục hồi dữ liệu) được phân bố đều qua ba ổ cứng hoặc nhiều hơn.

Bạn có thể hình dung RAID 5 như một đội ngũ làm việc cùng nhau, nơi mỗi thành viên không chỉ thực hiện một phần công việc mà còn giữ thông tin cần thiết để tái tạo công việc của nhau nếu cần. Do đó, ngay cả khi một ổ cứng trong hệ thống hỏng, dữ liệu vẫn có thể được phục hồi từ các ổ còn lại nhờ thông tin parity.

Một trong những ưu điểm lớn của RAID 5 là khả năng tận dụng dung lượng lưu trữ hiệu quả. Chẳng hạn, nếu bạn có ba ổ cứng mỗi ổ 1TB, tổng dung lượng lưu trữ sẽ là 2TB (với 1TB dùng cho parity).

RAID 6

RAID 6 nổi bật với khả năng bảo mật dữ liệu cao. Giống như RAID 5, loại 6 sử dụng kỹ thuật striping để phân bố dữ liệu qua các ổ cứng, nhưng nó thêm vào một lớp bảo vệ nữa bằng cách sử dụng hai thông tin parity thay vì chỉ một.

Có thể nhận thấy, Redundant Array of Independent Disks 6 giống như một hệ thống lưu trữ có hai lớp dự phòng. Nếu một ổ cứng hỏng, thông tin parity thứ nhất sẽ giúp phục hồi dữ liệu. Nếu hai ổ cứng hỏng cùng lúc, thông tin parity thứ hai sẽ đảm bảo rằng dữ liệu của bạn vẫn an toàn. Do đó, RAID 6 trở thành một lựa chọn rất mạnh mẽ về độ an toàn dữ liệu, đặc biệt phù hợp với các tổ chức cần bảo vệ dữ liệu quan trọng khỏi rủi ro mất mát.

Tuy nhiên, cần lưu ý rằng RAID 6 cần ít nhất bốn ổ cứng để hoạt động và dung lượng lưu trữ tổng cộng sẽ bị giảm do việc sử dụng hai ổ cho parity. Ví dụ, nếu bạn có bốn ổ cứng mỗi ổ 1TB, tổng dung lượng lưu trữ sẽ là 2TB.

RAID 10

Đây là một giải pháp lưu trữ dữ liệu hiệu quả, mang lại cả tốc độ cao và bảo mật dữ liệu. Cách hoạt động của RAID 10 là kết hợp hai kỹ thuật: striping (RAID 0) và mirroring (RAID 1).

Hãy hình dung RAID 10 như một nhóm làm việc có hiệu suất cao, nơi không chỉ mỗi thành viên thực hiện một phần công việc mà còn có một người khác sao chép y hệt công việc đó. Trong trường hợp của RAID 10, dữ liệu không chỉ được chia nhỏ và phân bổ đều qua các ổ cứng (striping), mà mỗi phần dữ liệu này còn được sao lưu (mirroring) trên một ổ cứng khác.

Redundant Array of Independent Disks 10 đòi hỏi ít nhất bốn ổ cứng để hoạt động và cung cấp sự cân bằng tốt giữa tốc độ và bảo mật. Ví dụ, với bốn ổ cứng mỗi ổ 1TB, bạn sẽ có tổng cộng 2TB dung lượng lưu trữ sử dụng được. Đây là một lựa chọn tuyệt vời cho các doanh nghiệp và người dùng cá nhân cần một giải pháp lưu trữ đáng tin cậy, bảo mật cao và hiệu suất tốt.

Một số điều kiện cần thiết để sử dụng RAID

Để áp dụng RAID, có một số yêu cầu cơ bản cần phải xem xét. Đầu tiên và quan trọng nhất, bạn cần ít nhất hai ổ đĩa cứng có dung lượng tương đồng.

Tiếp theo, bạn cần phải có một card RAID. Card này có thể là một phần của bo mạch chủ (BMC) hoặc là một thiết bị rời có thể cắm vào máy tính qua khe cắm PCI. Các card RAID quản lý việc phân chia và sao lưu dữ liệu giữa các ổ cứng. Trong trường hợp BMC không hỗ trợ RAID, một card điều khiển RAID bên ngoài sẽ là lựa chọn thay thế hợp lý.

Một tính năng hữu ích mà không bắt buộc là khay nóng cho ổ đĩa. Tính năng này giúp bạn thay thế ổ đĩa mà không cần tắt máy, rất hữu ích cho các hệ thống máy chủ hoặc bất kỳ hệ thống nào đòi hỏi sự ổn định và liên tục.

Về phần mềm, thiết lập RAID trên hầu hết các hệ điều hành hiện đại khá đơn giản. Ví dụ, trong Windows, quá trình này thường chỉ đòi hỏi vài bước cài đặt cơ bản và driver kèm theo. Nếu gặp khó khăn, bạn có thể tìm kiếm hướng dẫn chi tiết hoặc hỗ trợ trực tuyến để giúp bạn vượt qua các bước cần thiết.

Cuối cùng, khi chuyển sang sử dụng RAID, cần xem xét liệu bạn đang cài đặt hệ thống RAID cho mục đích lưu trữ/thao tác dữ liệu, hay cài đặt hệ điều hành/ứng dụng. Nếu là trường hợp sau, quá trình có thể phức tạp hơn và đòi hỏi kỹ thuật cài đặt cụ thể từ đầu.

Hướng dẫn lựa chọn loại RAID phù hợp

Khi chọn Redundant Array of Independent Disks cho hệ thống, quan trọng là phải xác định rõ nhu cầu và mục tiêu lưu trữ. Mỗi loại RAID đều có ưu điểm và nhược điểm riêng:

RAID 0 (Stripe): Nếu bạn cần tốc độ cao, RAID 0 là sự lựa chọn lý tưởng. Dữ liệu được chia thành các phần nhỏ và lưu trữ trên nhiều ổ cứng khác nhau, cung cấp hiệu suất đọc/ghi nhanh chóng. Tuy nhiên, hãy lưu ý rằng nếu một ổ cứng gặp sự cố, toàn bộ dữ liệu trên tất cả các ổ cứng trong hệ thống RAID 0 sẽ bị mất.

RAID 1 (Mirror): Đối với những ai quan tâm đến bảo mật dữ liệu, RAID 1 là sự lựa chọn lý tưởng. Nó tạo ra bản sao chính xác của dữ liệu trên mỗi ổ cứng, đảm bảo an toàn khi một ổ cứng gặp sự cố. Tuy nhiên, dung lượng lưu trữ hiệu dụng chỉ bằng một nửa tổng dung lượng.

RAID 5 (Stripe with Parity): Nếu bạn muốn kết hợp giữa hiệu suất và bảo mật, RAID 5 là lựa chọn phù hợp. Nó sử dụng cả striping và thông tin parity để bảo vệ dữ liệu khi một ổ cứng gặp sự cố. Đây là giải pháp phổ biến cho các doanh nghiệp nhờ sự cân nhắc giữa tốc độ và an toàn dữ liệu.

RAID 10 (Stripe and Mirror): RAID 10 kết hợp giữa RAID 0 và RAID 1, mang lại sự kết hợp tốc độ của striping và tính bảo mật của mirroring. Để hoạt động, RAID 10 cần ít nhất bốn ổ cứng và là lựa chọn lý tưởng cho các hệ thống yêu cầu cả hiệu suất cao và bảo mật dữ liệu.

Hướng dẫn chi tiết cài đặt RAID

Cài đặt Redundant Array of Independent Disks không quá phức tạp nhưng đòi hỏi sự chú ý đến từng chi tiết.

Hướng dẫn chi tiết

Đầu tiên, bạn cần xác định vị trí cắm ổ cứng cho RAID trên bo mạch chủ và sau đó, vào BIOS để kích hoạt bộ điều khiển RAID. Tại đây, bạn sẽ cần chỉ định các cổng liên quan cho RAID.

Khi khởi động lại máy, hãy chú ý đến màn hình thông báo để vào BIOS RAID bằng cách nhấn đúng tổ hợp phím. Trong giao diện RAID, bạn sẽ thực hiện các bước cơ bản như chỉ định ổ cứng tham gia RAID và chọn kiểu RAID (0, 1, 5,…). Một điểm quan trọng khác là Block Size. Block Size ảnh hưởng trực tiếp đến hiệu suất của Redundant Array of Independent Disks, vì vậy bạn nên chọn kích thước phù hợp với nhu cầu sử dụng của mình.

Sau khi cài đặt xong, bạn có thể tiến hành cài đặt hệ điều hành như bình thường. Tuy nhiên, lưu ý rằng trong quá trình cài đặt, bạn cần sử dụng đĩa mềm hoặc USB chứa trình điều khiển RAID để hệ thống có thể nhận diện ổ RAID. Khi đã hoàn tất, cài đặt các tiện ích điều khiển RAID là bước cuối cùng để bạn có thể tận dụng tối đa các tính năng của hệ thống. Với những bước trên, bạn có thể tự tin cài đặt và sử dụng RAID trong hệ thống của mình.

Lưu ý

Bên cạnh đó, bạn cũng phải chú ý một số lưu ý sau khi tiến hành cài đặt RAID:

• Nếu thiết lập RAID 0, đảm bảo rằng bạn đã sao lưu dữ liệu quan trọng vì quá trình này yêu cầu format ổ đĩa.
• Trong quá trình khởi động lại máy, bộ điều khiển RAID có thể mất thời gian để nhận diện ổ đĩa, điều này là bình thường.
• Đối với hệ thống RAID, nhiệt độ tỏa ra từ các ổ đĩa cứng có thể cao hơn bình thường, vì vậy hãy cân nhắc giải pháp tản nhiệt phù hợp.

Sau khi tìm hiểu những thông tin liên quan đến Redundant Array of Independent Disks, chúng ta sẽ cùng tìm hiểu sơ lược về Hot Spare. Đây là một khái niệm quan trọng trong việc sử dụng và quản lý hệ thống RAID một cách an toàn và hiệu quả. Hot Spare là một ổ đĩa cứng dự phòng, được cài đặt sẵn trong hệ thống và sẵn sàng hoạt động ngay khi một ổ đĩa cứng trong hệ thống RAID gặp sự cố.

Trong trường hợp một ổ đĩa trong hệ thống RAID gặp sự cố, Hot Spare sẽ tự động kích hoạt, thay thế ổ hỏng và bắt đầu quá trình tái tạo dữ liệu. Điều này giúp giảm thiểu thời gian chết của hệ thống và đảm bảo dữ liệu không bị mất.

Việc sử dụng Hot Spare là một phương án an toàn, đặc biệt quan trọng đối với các doanh nghiệp và tổ chức nơi mà việc bảo vệ dữ liệu và duy trì hoạt động liên tục của hệ thống là ưu tiên hàng đầu. Với một Hot Spare trong hệ thống, bạn có thể giảm bớt lo lắng về việc tìm kiếm và thay thế ổ đĩa hỏng một cách gấp rút, vì Hot Spare sẽ tự động xử lý vấn đề này.

Tạm kết

Tóm lại, RAID là một giải pháp lưu trữ linh hoạt và mạnh mẽ, phù hợp với nhiều môi trường từ cá nhân, doanh nghiệp nhỏ đến tổ chức lớn. Sự lựa chọn kiểu RAID phụ thuộc vào yêu cầu cụ thể về hiệu suất, dung lượng, và mức độ bảo mật dữ liệu. Khi hiểu rõ và sử dụng đúng cách, Redundant Array of Independent Disks có thể là một công cụ quý giá trong việc quản lý và bảo vệ dữ liệu quan trọng.