RAID là một phương pháp tổ chức và quản lý dữ liệu trong hệ thống máy chủ và lưu trữ. RAID cho phép máy chủ xử lý dữ liệu một cách hiệu quả và giảm thiểu nguy cơ mất mát dữ liệu. Vậy cụ thể RAID là gì? RAID có bao nhiêu cấp độ và đối tượng nào nên sử dụng cấp độ RAID nào? Hãy cùng Mstar Corp khám phá trong bài viết này.
RAID là gì?
RAID (viết tắt của Redundant Array of Independent Disks) là hình thức kết hợp nhiều ổ đĩa cứng vật lý thành một hệ thống lưu trữ đồng nhất. RAID thường được sử dụng khi triển khai máy chủ, máy tính cá nhân hoặc các thiết bị lưu trữ khác, nhằm cải thiện hiệu suất đọc/ghi và đảm bảo an toàn dữ liệu trong trường hợp một hoặc nhiều ổ đĩa gặp sự cố. 
RAID là gì? (Nguồn: Internet)
Khi nào nên sử dụng RAID?
- Khi cần khôi phục lượng lớn dữ liệu: RAID giúp phục hồi dữ liệu nhanh chóng từ các ổ đĩa khác trong trường hợp một ổ đĩa gặp sự cố gây mất dữ liệu.
- Khi tính khả dụng của dữ liệu là yếu tố rất quan trọng: RAID giảm thiểu thời gian ngừng hoạt động (downtime) và tăng tính khả dụng của dữ liệu, đảm bảo hệ thống hoạt động liên tục mà không bị gián đoạn khi gặp sự cố kỹ thuật.
- Khi cần tăng hiệu suất tổng thể: RAID, đặc biệt là RAID phần cứng, sẽ giảm áp lực hoạt động cho các ổ đĩa riêng lẻ và cải thiện hiệu suất tổng thể của thiết bị lưu trữ.
- Khi gặp vấn đề về disk I/O: RAID cung cấp thêm thông lượng bằng cách đọc và ghi dữ liệu từ nhiều ổ đĩa, giải quyết vấn đề về disk I/O và tăng cường hiệu suất xử lý dữ liệu.
Yêu cầu về ổ cứng để ứng dụng RAID
Để ứng dụng RAID cho thiết bị lưu trữ, người dùng cần chọn ổ cứng có khả năng truyền dữ liệu cao và tốc độ truy xuất nhanh.
- Thời gian truy xuất (Access Time) càng nhỏ càng tốt.
- Bộ đệm lớn (ít nhất 8MB) để nâng cao hiệu suất hoạt động của ổ cứng. Hiện nay, nhiều dòng ổ cứng có dung lượng bộ đệm lên tới 16MB, mang lại hiệu suất làm việc cao. Để hạn chế ảnh hưởng hiệu năng của hệ thống RAID, các ổ cứng nên đồng nhất về chất lượng và dung lượng.
8 cấp độ RAID là gì?
RAID 0 là gì?
RAID 0, là cấu hình cơ bản nhất trong RAID, yêu cầu tối thiểu hai ổ đĩa cùng loại để hoạt động. Dữ liệu được phân chia thành các khối và được ghi đồng thời lên mỗi ổ đĩa trong hệ thống, giúp tăng tốc độ truy xuất và đọc/ghi dữ liệu. Tùy vào số lượng ổ đĩa sử dụng mà tốc độ truy xuất sẽ càng được cải thiện. Tuy nhiên, RAID 0 không cung cấp bất kỳ khả năng dự phòng nào cho dữ liệu. Vì dữ liệu được chia nhỏ và lưu trên nhiều ổ đĩa, nếu một ổ đĩa gặp sự cố, toàn bộ dữ liệu được lưu trong ố đó sẽ bị mất và không thể khôi phục. Do đó, mặc dù RAID 0 mang lại hiệu suất cao nhưng cũng tồn tại rủi ro lớn về việc mất dữ liệu hoặc gây gián đoạn cho quá trình tổng hợp dữ liệu. 
RAID 0 là gì? (Nguồn: Internet)
RAID 1 là gì?
RAID 1, tương tự với RAID 0, là một cấp độ cơ bản trong hệ thống RAID. Tuy nhiên, thay vì tập trung vào nâng cao hiệu suất, RAID 1 chú trọng việc đảm bảo an toàn dữ liệu. Để hoạt động, RAID 1 yêu cầu ít nhất hai ổ đĩa để lưu trữ. Trong cấu hình RAID 1, dữ liệu được ghi đồng thời vào hai ổ đĩa giống hệt nhau. Điều này có nghĩa là mỗi ổ đĩa chứa một bản sao hoàn chỉnh của dữ liệu. Do đó, khi một trong hai ổ đĩa gặp sự cố, ổ đĩa còn lại vẫn chứa đầy đủ dữ liệu và hệ thống có thể tiếp tục hoạt động bình thường mà không bị gián đoạn. Tuy nhiên, RAID 1 có nhược điểm là dung lượng lưu trữ khả dụng chỉ bằng dung lượng của một ổ đĩa. Ví dụ, nếu bạn sử dụng hai ổ đĩa 2 TB, hệ thống sẽ chỉ nhận diện được một ổ đĩa 2TB. Điều này có nghĩa là dung lượng lưu trữ khả dụng chỉ đạt 50%, vì mỗi tệp tin đều được sao chép lên cả hai ổ đĩa. 
RAID 1 là gì? (Nguồn: Internet)
RAID 5 là gì?
RAID 5 là phương pháp lưu trữ dữ liệu sử dụng ít nhất ba ổ đĩa để tăng cường hiệu suất và bảo vệ dữ liệu. Điểm nổi bật của RAID 5 là phân tán dữ liệu cấp độ khối chẵn lẻ trên tất cả các ổ đĩa. Nhờ đó, khi một ổ đĩa gặp sự cố, dữ liệu vẫn có thể được khôi phục từ các ổ đĩa còn lại. Tuy nhiên, quá trình khôi phục dữ liệu có thể mất thời gian và làm giảm hiệu suất của hệ thống. 
RAID 5 là gì? (Nguồn: Internet)
RAID 6 là gì?
RAID 6 là một phương pháp lưu trữ dữ liệu , tương tự như RAID 5, nhưng có thêm tính chẵn lẻ kép, giúp bảo vệ dữ liệu ngay cả khi có đến hai ổ đĩa bị lỗi cùng một lúc. RAID 6 thường được sử dụng trong các môi trường cần mức độ an toàn và dự phòng dữ liệu cao.
RAID 6 là gì? (Nguồn: Internet)
RAID 10 là gì?
RAID 10 là sự kết hợp giữa hai cấp độ RAID phổ biến là RAID 1 và RAID 0, yêu cầu ít nhất bốn ổ đĩa để hoạt động. RAID 10 kết hợp tốc độ vượt trội của RAID 0 với khả năng bảo vệ dữ liệu của RAID 1, cung cấp một hệ thống lưu trữ nhanh chóng và đáng tin cậy. Điều này đảm bảo an toàn dữ liệu và tính sẵn sàng của hệ thống. Tuy nhiên, RAID 10 cần gấp đôi số lượng ổ đĩa để lưu trữ dữ liệu nên chi phí phần cứng sẽ cao hơn. Dung lượng khả dụng của các ổ đĩa trong hệ thống củng giảm một nửa.
RAID 10 là gì? (Nguồn: Internet)
Synology Hybrid RAID (SHR)
Synology Hybrid RAID (SHR) là một hệ thống quản lý RAID tự động được phát triển bởi Synology, giúp việc triển khai và quản lý dữ liệu lưu trữ trở nên dễ dàng hơn so với các cấu hình RAID truyền thống. SHR tự động xử lý các cấu hình RAID, cho phép người dùng dễ dàng thiết lập và quản lý hệ thống mà không cần hiểu rõ về các cấp độ RAID phức tạp. SHR tối ưu hóa việc sử dụng dung lượng ổ đĩa, giúp người dùng tận dụng tối đa không gian lưu trữ có sẵn. Điều này đặc biệt hữu ích khi người dùng sử dụng các ổ đĩa có dung lượng khác nhau. Hệ thống vẫn có thể truy xuất dữ liệu bình thường ngay cả khi có tới hai ổ đĩa bị hỏng, tăng cường độ tin cậy và an toàn cho dữ liệu.
Synology Hybrid RAID (SHR) (Nguồn: Internet)
Triple Mirror RAID
Triple Mirror RAID hoạt động tương tự như RAID 1 nhưng sẽ nâng cao hiệu quả truy xuất dữ liệu. Hệ thống này yêu cầu tối thiểu ba ổ đĩa để hoạt động và giữ ba bản sao của mỗi khối dữ liệu. Sau đó, phân chia dữ liệu cho từng ổ đĩa trong hệ thống lưu trữ. Vì vậy, dung lượng khả dụng của Triple Mirror RAID chỉ bằng một phần ba (33,33%) tổng dung lượng của ba đĩa gộp lại. Cấu hình Triple Mirror RAID có thể chịu được thiệt hại trên tối đa hai ổ đĩa cùng lúc mà không bị mất dữ liệu. Khi một ổ đĩa bị lỗi, hệ thống sẽ tiếp tục hoạt động bằng cách hướng tất cả các yêu cầu đọc và ghi tới các ổ đĩa còn hoạt động, đảm bảo khả năng hoạt động ổn định của hệ thống. Tuy nhiên, vì phải lưu trữ ba bản sao của mỗi khối dữ liệu mà dung lượng khả dụng chỉ bằng 33,33% tổng dung lượng của ba đĩa gộp lại, làm tăng chi phí tổng thể của hệ thống.
Triple Parity RAID
Triple Parity RAID là một biến thể nâng cao của RAID 6, được thiết kế để cung cấp khả năng chịu lỗi cao hơn bằng cách sử dụng ba đĩa dự phòng thay vì hai. Điều này giúp bảo vệ dữ liệu hiệu quả hơn, đặc biệt trong các hệ thống lưu trữ quan trọng yêu cầu độ tin cậy cao. Tuy nhiên, để triển khai Triple Parity RAID, hệ thống phải có ít nhất 9 ổ đĩa, làm tăng chi phí và sự phức tạp trong việc quản lý, vận hành hệ thống.
Các loại RAID trên NAS Synology
| Loại RAID | Số ổ đĩa tối thiểu | Số ổ đĩa chịu lỗi | Mô tả | Dung lượng lưu trữ khả dụng |
|---|---|---|---|---|
| SHR | 1 | 0 |
|
1 x (Kích thước ổ đĩa) |
| 2-3 | 1 | Tự động tối ưu hóa bởi hệ thống | ||
| ≧4 | 1-2 | |||
| RAID 0 | ≧2 | 0 |
|
Tổng dung lượng của tất cả ổ đĩa |
| RAID 1 | 2 | 1 |
|
Dung lượng ổ đĩa nhỏ nhất |
| 3 | 2 | |||
| 4 | 3 | |||
| RAID 5 | ≧3 | 1 |
|
(N – 1) x (Dung lượng ổ đĩa nhỏ nhất) |
| RAID 6 | ≧4 | 2 |
|
(N – 2) x (Dung lượng ổ đĩa nhỏ nhất) |
| RAID 10 | ≧4 (số chẵn) |
Một nửa trong tổng số ổ đĩa |
|
(N/2) x (Dung lượng ổ đĩa nhỏ nhất) |
| RAID F1 | ≧3 | 1 |
|
(N – 1) x (Dung lượng SSD nhỏ nhất) |
Nên sử dụng cấu hình RAID nào?
Mỗi cấu hình RAID có những ưu và nhược điểm riêng. Vì thế, khi lựa chọn cấu hình RAID, bạn nên cân nhắc nhu cầu bảo vệ dữ liệu hoặc hiệu suất đọc/ghi của hệ thống và mục đích sử dụng để đưa ra quyết định phù hợp. Dưới đây, Mstar Corp sẽ đưa ra ví dụ của một số cấu hình RAID phổ biến:
- RAID 0: Cấu hình đáp ứng các dịch vụ yêu cầu lưu trữ và truy xuất tốc độ cao như chạy cơ sở dữ liệu, video streaming,… Tuy nhiên, người dùng nên sử dụng thêm phương án sao lưu để đảm bảo an toàn dữ liệu và không nên áp dụng cho các hệ thống yêu cầu tính sẵn sàng của dữ liệu cao.
- RAID 1: Được sử dụng cho dịch vụ lưu trữ, website vừa và nhỏ không yêu cầu cao về tốc độ đọc/ghi của ổ cứng và yêu cầu tính an toàn của dữ liệu cao như lưu trữ thông tin khách hàng, lưu trữ dữ liệu kế toán, bất động sản,…
- RAID 5: Dịch vụ lưu trữ, ứng dụng và website có số lượng truy cập nhiều, yêu cầu tài nguyên từ nhỏ đến lớn.
- RAID 10: Cấu hình RAID này đáp ứng tất cả đối tượng sử dụng, từ yêu cầu hiệu suất cao đến yêu cầu bảo vệ dữ liệu an toàn.
Để biết chi tiết loại RAID nào đáp ứng nhu cầu sử dụng của cá nhân/doanh nghiệp bạn, hãy liên hệ ngay với Mstar Corp. Với vai trò là Trung tâm dịch vụ hàng đầu Việt Nam được chứng thực bởi Synology, Mstar Corp sở hữu đội ngũ chuyên gia công nghệ am hiểu về các thiết bị, tính năng và cấu hình của NAS Synology, giúp bạn xây dựng giải pháp lưu trữ và bảo vệ dữ liệu đáp ứng mọi yêu cầu của cá nhân, gia đình, doanh nghiệp.
