RAID (Redundant Arrays of Inexpensive Disks) - Hệ thống đĩa dự phòng là tổ hợp gồm hai hay nhiều ổ đĩa cứng vật lý ghép lại nhằm nâng cao hiệu suất, tăng tốc độ đọc/ghi dữ liệu, khả năng chịu lỗi, độ bảo mật dữ liệu và nhiều hơn nữa. Lợi ích của nó mang lại phụ thuộc vào cấu hình của ổ đĩa và hiện nay có một số cấp độ RAID phổ biến là RAID 0, RAID 1, RAID 5, RAID 6, RAID 10. Tuy nhiên, trong bài viết này, tôi chỉ đề cập đến RAID 1 và RAID 5 để giúp bạn đọc hiểu rõ ưu nhược điểm của mỗi loại và có những đánh giá lựa chọn đúng.
HỆ THỐNG ĐĨA DỰ PHÒNG RAID 1
Hệ thống đĩa dự phòng RAID 1
RAID có cấu hình khá đơn giản, cần có ít nhất 2 ổ đĩa lưu trữ dự phòng. Dữ liệu được ghi vào cả 2 ổ giống hệt nhau theo kỹ thuật sao chép nhân bản (mirroring). Khi một ổ đĩa bị lỗi, ổ còn lại vẫn hoạt động bình thường. Với cấu hình này có những ưu và nhược điểm sau:
Ưu điểm của RAID 1:
- RAID 1 có tốc độ đọc nhanh tương đương RAID 0, đặc biệt khi bộ điều khiển RAID được ghép kênh để đọc dữ liệu đồng thời từ nhiều đĩa.
- Giải pháp cần thiết để lưu trữ các dữ liệu quan trọng bởi nếu một ổ cứng mất dữ liệu thì ổ cứng còn lại đã lưu trữ dự phòng.
- Hiệu suất hoạt động đảm bảo ngay cả hệ thống đang ghi
- Dữ liệu được ghi chép đồng thời vào hai ổ đĩa sẽ đảm bảo tính sẵn sàng cho hệ thống, khi 1 ổ đĩa hỏng, dữ liệu được truy xuất một cách toàn vẹn từ ổ dự phòng
Nhược điểm của RAID 1:
- RAID 1 cần gấp đôi dung lượng nên gây tốn kém hơn
- Trong trường hợp gặp lỗi ở 1 ổ đĩa thì việc truy xuất dữ liệu không thể tự động chuyển sang ổ lưu trữ dự phòng
- Tính bảo mật không cao do không có biện pháp an ninh tại chỗ
HỆ THỐNG ĐĨA DỰ PHÒNG RAID 5
Hệ thống đĩa dự phòng RAID 5
Tuy nhiên, thay vì sử dụng kỹ thuật nhân bản dữ liệu (mirroring), RAID 5 sử dụng kỹ thuật hạn chế lỗi gọi là phân chia chẵn lẻ (parity) để duy trì dự phòng dữ liệu. Các parity phân bố dữ liệu đồng đều trên tất cả các ổ đĩa cứng, theo nguyên tắc khá phức tạp.
Ví dụ chúng ta cần lưu trữ 8 đoạn dữ liệu đánh dấu 1 đến 8 vào 3 ổ đĩa cứng. RAID 5 sẽ thực hiện quá trình phân chia như sau:
. Đoạn dữ liệu số 1 và 2 sẽ được ghi vào ổ đĩa 1 và 2 riêng biệt, đoạn sao lưu được ghi vào ổ đĩa 3
. Đoạn dữ liệu 2 và 4 được ghi vào ổ 1 và 3, đoạn sao lưu tương ứng ghi vào ổ đĩa 2
.Đoạn dữ liệu số 5 và 6 được ghi vào ổ 2 và 3, còn đoạn sao lưu được ghi vào ổ đĩa 1
. Đoạn dữ liệu 7 và 8 được ghi vào ổ 1 và 2, còn đoạn sao lưu ghi vào ổ 3
Với kỹ thuật này, RAID 5 đảm bảo tốc độ ghi - đọc, tính toàn vẹn dữ liệu cao. Dung lượng lưu trữ của RAID 5 bằng tổng dung lượng của các ổ đĩa thành phần trừ đi 1. Nếu RAID 5 có 3 ổ đĩa cứng 80GB thì dung lượng cuối sẽ là 160GB.
Ưu điểm của RAID 5
- Nâng cao hiệu suất với tốc độ đọc nhanh
- Cho mức độ dự phòng dữ liệu cao hơn RAID 1
- Tiết kiệm dung lượng lưu trữ nhờ bộ điều khiển RAID sử dụng kỹ thuật phân chia parity có thể khôi phục lại dữ liệu, tránh lưu trữ trùng lặp
- Không mất thời gian downtime khi hệ thống cần khôi phục phục dữ liệu nếu ổ đĩa bị lỗi
Nhược điểm của RAID 5
- Thao tác ghi hơi chậm do hệ thống phải phân chia chẵn lẻ
- Yêu cầu tối thiểu ba đĩa cho một hệ thống
- Hoạt động khôi phục mất nhiều thời gian hơn so với RAID 1.
Bây giờ, để giúp bạn có sự lựa chọn hợp lý giữa RAID 1 và RAID 5 hãy cùng so sánh hai loại này:
Hoạt động | RAID 1 | RAID 5 |
Đọc | RAID 1 có tốc độ đọc nhanh do yêu cầu đọc dữ liệu được gửi đồng thời đến các ổ đĩa và cho hiệu suất nhanh nhất trả dữ liệu về | RAID 5 có tốc độ đọc cực kỳ nhanh nhờ khả năng truy cập dữ liệu nhanh và tốc độ phản hồi lại người dùng |
Ghi | Thao tác ghi chậm hơn đọc vì cùng một dữ liệu cần được ghi trên nhiều đĩa | Thao tác ghi chậm vì thông tin cần được phân phối chẵn lẻ trong mỗi lần ghi nên cần có thời gian |
Chịu lỗi | Khả năng chịu lỗi tốt vì có nhiều hơn một đĩa lưu trữ dữ liệu cùng lúc. Tuy nhiên, nếu trong lúc ghi dữ liệu vào mà cả hai đĩa cùng bị hỏng thì cuối cùng sẽ bị mất dữ liệu | Ngay cả khi một ổ đĩa bị lỗi thì dữ liệu vẫn được lưu trữ nhờ cơ chế phân chia chẵn lẻ đến các ổ đĩa hoạt động bình thường khác. Mặc dù các thao tác đọc và ghi có thể bị chậm trong quá trình khôi phục dữ liệu nhưng hệ thống không bị downtime |
Lưu trữ dữ liệu | Chỉ sử dụng 50% tổng dung lượng dữ liệu vì cùng một dữ liệu được ghi trên cùng cả hai đĩa | Khoảng ⅘ dung lượng được dùng và ⅕ dung lượng còn lại dự phòng để lưu trữ thông tin parity |
Tính ứng dụng | Lưu trữ các tệp và máy chủ ứng dụng quan trọng | Lưu trữ tất cả tệp và máy chủ ứng dụng nhờ tối ưu được dung lượng lưu trữ, hiệu năng, tính bảo mật và khả năng chống lỗi |
Kỹ thuật lưu trữ | Với kỹ thuật nhân bản dữ liệu (mirroring) cho phép tạo bản sao dữ liệu lên mỗi đĩa | Dữ liệu được phân chia đều trên tất cả các đĩa |
Số lượng ổ đĩa | Nếu bạn dự tính chỉ dùng hai ổ đĩa thì RAID 1 là lựa chọn tối ưu | RAID 5 có thể hỗ trợ tới 16 ổ đĩa |
Bộ nhớ cache | Việc bổ sung bộ nhớ đệm khá khó khăn trong RAID 1 vì cần tác động vào phần cứng | Dễ dàng bổ sung thêm bộ nhớ đệm trong RAID 5 |
Bảo mật | Bảo mật thấp | Bảo mật tốt và hiệu suất cao |
CÁC TÌNH HUỐNG SỬ DỤNG THỰC TẾ
Giờ đây, chúng ta đã hiểu rõ cách thức hoạt động, hiệu năng đáp ứng của RAID 1 và RAID 5. Chúng ta cùng nghiên cứu trên một số tình huống thực tế để đánh giá hiệu quả hoạt động của mỗi loại.
Tệp và máy chủ ứng dụng
RAID 5 hoạt động tốt nhất cho các tệp và máy chủ ứng dụng nhờ khả năng lưu trữ được tối ưu hóa và hiệu suất cao. Ngoài ra, RAID 5 không nhân bản dữ liệu và kỹ thuật parity có thể thiết lập để phân chia dữ liệu trên các đĩa khác nhau. Do đó, RAID 5 lưu trữ ổn định ngay cả khi có ít ổ đĩa hơn.
Dữ liệu cần được truy cập liên tục
Nếu bạn cần truy cập dữ liệu thường xuyên thì RAID 5 là lựa chọn tốt nhất vì dữ liệu tự động khôi phục khi một ổ đĩa bị hỏng. Với RAID 1, tùy vào hệ thống thiết lập mà bạn có thể phải tắt hoặc không cần tắt để thay thế ổ hỏng bằng ổ đĩa thứ cấp khác. Nói cách khác, thao tác hoán đổi ổ đĩa bị hỏng với ổ thứ cấp rất dễ dàng trong RAID 5.
Cấu hình đơn giản
Nếu bạn có nhu cầu thiết lập hệ thống lưu trữ tại nhà hoặc cho những ứng dụng cơ bản thì RAID 1 là lựa chọn phù hợp. Đây là một công nghệ đơn giản, không yêu cầu thiết lập phức tạp mà vẫn thực hiện tốt hoạt động đọc/ghi dữ liệu.
Cài đặt hệ điều hành
Bạn chỉ cần cài một hệ điều hành trên RAID 5 còn RAID 1 không cần thiết.
SCSI RAID controller
Phần cứng
Như bạn đã biết, bất kỳ loại RAID nào cũng bao gồm phần cứng hoặc phần mềm và mỗi cấp độ đều có ưu nhược điểm. Nếu bạn muốn khai thác lợi thế của cấu hình dựa trên phần cứng thì bạn nên chọn RAID 1 vì để triển khai RAID 5 hiệu quả nhất cần thông qua phần mềm điều khiển.
Ngân sách hạn chế
Nếu bạn có ngân sách eo hẹp thì hãy sử dụng RAID 5 vì nó tối ưu chi phí hơn nhờ tối ưu dung lượng lưu trữ.
GIỜ THÌ BẠN ĐÃ BIẾT NÊN CHỌN RAID 1 HAY RAID 5
Tóm lại, RAID 1 được ưu tiên dùng cho các giải pháp lưu trữ đơn giản, trong khi RAID 5 phức tạp hơn vì cần các công nghệ cơ bản và khác biệt cho mỗi lần thiết lập. Sự lựa chọn chính xác cần dựa vào tình huống sử dụng thực tế và các tính năng mà nó có thể cung cấp. Chúng tôi hy vọng những thông tin trên sẽ giúp bạn đưa ra lựa chọn sáng suốt.
Tham khảo Techgenx.com
KẾT NỐI VỚI CHUYÊN GIA TRẦN VĂN BÌNH:
📧 Mail: binhoracle@gmail.com
☎️ Mobile: 0902912888
⚡️ Skype: tranbinh48ca
👨 Facebook: https://www.facebook.com/BinhOracleMaster
👨 Inbox Messenger: https://m.me/101036604657441 (profile)
👨 Fanpage: https://www.facebook.com/tranvanbinh.vn
👨 Inbox Fanpage: https://m.me/tranvanbinh.vn
👨👩 Group FB: https://www.facebook.com/groups/DBAVietNam
👨 Website: https://www.tranvanbinh.vn
👨 Blogger: https://tranvanbinhmaster.blogspot.com
🎬 Youtube: http://bit.ly/ytb_binhoraclemaster
👨 Tiktok: https://www.tiktok.com/@binhoraclemaster?lang=vi
👨 Linkin: https://www.linkedin.com/in/binhoracle
👨 Twitter: https://twitter.com/binhoracle
👨 Địa chỉ: Tòa nhà Sun Square - 21 Lê Đức Thọ - Phường Mỹ Đình 1 - Quận Nam Từ Liêm - TP.Hà Nội
#học oracle database
#Oracle Database Administration
#Oracle Tutorial
#Oracle DBA
#tự học oracle
#oca
#ocp
