Tìm hiểu về RAID (Phần 2)



RAID 10 hay 1+0

RAID 10 gần giống như RAID 0+1. Thay vì phân chia dữ liệu giữa các thiết lập ổ đĩa rồi phản chiếu chúng thì hai ổ cứng đầu tiên sẽ được phản chiếu với nhau. Đây là thiết lập RAID lồng. Hai cặp ổ 1 và 2, 3 và 4 sẽ phản chiếu lẫn nhau. Sau đó chúng sẽ được thiết lập thành các dãy phân chia dữ liệu.

Dưới đây là một ví dụ cho thấy dữ liệu được ghi vào RAID 10 như thế nào. Mỗi dòng trong biểu đồ biểu diễn một khối dữ liệu và mỗi cột biểu diễn một ổ cứng khác nhau. Những số trong bảng đại diện cho các khối dữ liệu. Các số giống nhau biểu thị một khối dữ liệu được lặp lại.

 

 

Ổ cứng 1

Ổ cứng 2

Ổ cứng 3

Ổ cứng 4

Khối 1

1

1

2

2

Khối 2

3

3

4

4

Khối 3

5

5

6

6

 

Cũng thiết lập giống như RAID 0+1, RAID 10 cần tối thiểu là 4 ổ cứng để thực hiện chức năng của mình. Tuy nhiên dữ liệu được bảo vệ bằng RAID 10 an toàn hơn RAID 0+1 rất nhiều.

Thuận lợi:

  • Tăng hiệu quả thực thi.
  • Dữ liệu được dự phòng toàn bộ.

Bất lợi:

  • Yêu cầu số lượng ổ cứng lớn.
  • Khả năng truy xuất dữ liệu giảm một nửa.

RAID 5

RAID 5 mạnh nhất cho hệ thống các máy để bàn. Đặc trưng của chúng là cần phải có một bộ điều khiển phần cứng quản lý các dãy ổ cứng nhưng một số hệ điều hành máy tính có thể thực hiện điều này qua các phần mềm. Phương pháp này sử dụng phân chia “parity” (chẵn lẻ) để duy trì dự phòng dữ liệu. Cần ít nhất 3 ổ cứng có năng xuất cao như nhau để áp dụng RAID 5.

“Parity” là là một phép toán nhị phân so sánh 2 khối dữ liệu với một khối dữ liệu thứ 3 dựa trên 2 khối đầu tiên. Cách giải thích đơn giản nhất là chẵn và lẻ. Nếu tổng của 2 khối dữ liệu là chẵn thì số bit là chẵn, nếu tổng của 2 khối dữ liệu là lẻ thì số bit là lẻ. Do đó phép toán 0+0 and 1+1 đều bằng 0 còn 0+1 or 1+0 sẽ bằng 1. Dựa trên phép toán nhị phân này, một ổ trong dãy bị trục trặc thì thì sẽ cho phép các bit “parity” khôi phục lại dữ liệu khi ổ đó được thay thế.

Sau đây là một ví dụ cho thấy dữ liệu được ghi vào RAID 5 như thế nào. Mỗi dòng trong biểu đồ biểu diễn một khối dữ liệu và mỗi cột biểu diễn một ổ cứng khác nhau. Những số trong bảng đại diện cho các khối dữ liệu. Các số giống nhau biểu thị một khối dữ liệu được lặp lại. “P” là các bit “parity” cho hai khối dữ liệu

 

 

Ổ cứng 1

Ổ cứng 2

Ổ cứng 3

Khối 1

1

2

P

Khối 2

3

P

4

Khối 3

P

5

6

 

Các bit “parity” luân chuyển giữa các ổ cứng sẽ làm tăng hiệu xuất và độ tin cậy cho dữ liệu. Dải ổ cứng vẫn sẽ tăng hiệu xuất thông qua một ổ riêng lẻ bởi vì nhiều ổ thì khả năng ghi dữ liệu sẽ nhanh hơn một ổ. Dữ liệu cũng được dự phòng toàn bộ nhờ các bit “parity”. Trường hợp ổ 2 bị lỗi thì dữ liệu có thể được phục hồi dựa trên dữ liệu và các bit trên hai ổ còn lại. Dung lượng dữ liệu giảm là do các khối dữ liệu chẵn lẻ. Trong thực tế nếu n là số lượng ổ và z là dung lượng thì ta có công thức sau:

(n-1)*z = Dung lượng

Trong trường hợp có 3 ổ cứng với dung lượng 500GB /ổ thì tổng dung lượng sẽ là (3-1)x500GB = 1000 GB

Thuận lợi:

  • Tăng dung lượng lưu trữ
  • Dữ liệu được dự phòng toàn bộ
  • Khả năng hoán đổi nhanh 24x7

Bất lợi:

  • Giá thành cao
  • Hiệu quả thực thi giảm trong quá trình phục hồi

RAID phần mềm và phần cứng

Để sử dụng chức năng RAID, cần phải có cài phầm mềm trên hệ điều hành hoặc thông qua các phần cứng chuyên dụng để điều khiển các dòng dữ liệu di chuyển từ máy tính tới các ổ cứng. Điều này thực sự quan trọng khi mà RAID 5 được thừa hưởng khối lượng lớn các yêu cầu máy tính nhằm đưa ra các phép tính toán phù hợp.

Đối với các phần mềm, chu trình bộ xử lý trung tâm (CPU) sẽ thực hiện các nhiệm vụ cần thiết cho RAID. Sử dụng phần mềm thì giá thành sẽ thấp bởi vì tất cả những thứ cần thiết là ổ cứng. Vấn đề duy nhất với các RAID sử dụng phần mềm đó là sự giảm sút hiệu xuất hệ thống. Nhìn chung, kết quả có thể từ 5% hay nhiều hơn nữa phụ thuộc vào bộ xử lý, bộ nhớ, ổ cứng và loại RAID nào được đưa vào sử dụng. Nhiều người không còn sử dụng RAID phần mềm nữa do giá của điều khiển RAID phần cứng đã giảm trong những năm gần đây.

RAID phần cứng có lợi thế là dùng các mạch chuyên dụng để điều khiển tất cả các phép tính toán cho RAID ở bên ngoài bộ xử lý. Phương pháp này tạo ra hiệu suất lưu trữ cao. Vấn đề của RAID phần cứng chính là giá thành. Giá cho các điều khiển RAID 0/1 là rất nhỏ bởi nhiều “chipset” đã được tích hợp sẵn trên các bo mạch chủ. Trong khi đó phần cứng RAID 5 thì lại yêu cầu cần phải có các mạch được gắn thêm.

Lựa chọn ổ cứng

Nhiều người vẫn không hề hay biết rằng công suất và dung lượng của một dãy RAID phụ thuộc rất nhiều vào loại ổ cứng nào được sử dụng. Để đạt được kết quả tốt nhất thì tất cả ổ cứng trong mạng nên có cùng kiểu dáng và nhãn hiệu. Bên cạnh đó chúng cũng cần phải có cùng dung lượng và hiệu xuất giống nhau. Không có yêu cầu nào về thống nhất giữa các ổ nhưng nếu các ổ không thống nhất chúng có thể ảnh hưởng tới dãy RAID.

Công suất của RAID tùy thuộc vào cấp độ của chúng. Đối với RAID 0, phân chia có thể được thực thi thông qua khoảng trống của 2 ổ cứng. Với hai ổ 80Gb và 100Gb thì công xuất cuối cùng của dãy sẽ là 160GB. Tương tự như vậy đối với RAID 1 thì các ổ chỉ có thể đối chiếu dữ liệu theo kích cỡ nhỏ nhất do vậy mà công suất cuối cùng sẽ chỉ còn là 80GB. RAID 5 thì còn phức tạp hơn khi tính theo công thức ở trên. Nếu sử dụng 3 ổ 80GB, 100GB và 120GB thì công suất sẽ là 160GB dữ liệu.

Thời gian thực thi của dãy cũng phụ thuộc vào ổ cứng. Để thực hiện một chức năng lệnh thì ta phải chờ để dữ liệu được ghi vào mỗi ổ trước khi có thể tiếp tục các bước tiếp theo. Có nghĩa là trên biểu đồ ví dụ của dãy RAID, bộ điều khiển phải chờ cho tới khi các dữ liệu đã được ghi thành khối 1 qua tất cả các ổ trong dãy trước khi có thể tiếp tục các thiết lập khác cho ổ cứng. Cũng có nghĩa là ở những dãy mà một ổ cứng có tốc độ thực thi chỉ còn một nửa sẽ làm chậm tốc độ của các ổ khác.

Kết luận

RAID hỗ trợ các hệ thống với nhiều tiện ích khác nhau tùy vào phiên bản được áp dụng. Đa số khách hàng sử dụng sẽ lựa chọn RAID 0 để tăng tốc độc thực thi mà không làm giảm không gian bộ nhớ. Chủ yếu là do dư thừa chưa phải là vấn đề chính cho người sử dụng trung bình. Thật ra, hầu hết các hệ thống máy tính chỉ cung cấp RAID 0 hay RAID 1. Chi phí để thực hiện RAID 0+1 hay RAID 5 là quá đắt đối với những khách hàng trung bình và chỉ được áp dụng cho các trạm làm việc hay các hệ thống máy chủ cấp cao.

Theo quantrimang.com


» Các bài viết khác trong kiến thức căn bản về Network Peripheral:
» Tìm hiểu về RAID (Phần 1)
» Hướng dẫn cài đặt Network Peripheral:


Được tạo bởi liennp
Lần sửa cuối 06/06/08

Giới thiệu PLANETPhản hồi trực tuyến Mua hàng ở đâySơ đồ WebsiteEnglish  

Sử dụng bộ phần mềm TVIS 3.0
© Bản quyền của công ty máy tính NETCOM Co.,Ltd 2000-2016

Số lần truy cập:

Mọi kết nối tới Website này cũng như việc tái sử dụng lại nội dung phải được sự đồng ý của công ty NETCOM Co.,Ltd.
Mọi chi tiết xin liên hệ theo địa chỉ sau: Công ty máy tính NETCOM Co.,Ltd Số 46A/120 Đường Trường Chinh - Phương Mai - Đống Đa - Hà Nội.
Tel: (04)35737747 , Fax: (04)35737748 , Email: support@netcom.com.vn