Tìm hiểu công nghệ ổ cứng RAID

[freewarez]

Giới thiệu hệ thống RAID (Redundant Arrays of Inexpensive Disk)

RAID có khả năng đáng ngạc nhiên.Nó có thể kết hợp 75 ổ cứng PC lại với nhau nâng băng thông I/O lên gấp 12 lần.Hệ thống RAID che giấu đặc tính của các đĩa riêng lẻ đối với bất cứ hệ điều hành nào chạy trên nó và trình diễn như một ổ cứng duy nhất.Nó vạch ra các địa chỉ khối đĩa logic cho những khối đĩa logic cho những khối đĩavatj lý thật sự tương ứng sử dụng một dãy thuật toán.Các tổ chức khác của dữ liệu trên đĩa được biết đến như là các mức của Raid.
*RAID 0
Dữ liệu đơn thuần là được chia thành các khối,mỗi khối được ghi liên tiếp và các đĩa tiếp theo trong dãy.Nếu như có bốn đĩa trong dãy thì mỗi I/O logic được phân thành bốn thao tác vật lý.Raid 0 cho hiệu suất hoạt động cao.Về lý thuyết,nó cỏ thể cung cấp n lần hiệu suất của một đĩa đơn,khi n là số lượng các đĩa trong dãy.Tuy nhiên việc lựa chon kích cỡ phân mảnh dữ liệu là điều quan trọng.Nếu nó quá lớn nhiều thao tác I/O sẽ phù hợp với một mảnh đơn và được thuwchiện ở một đĩa đơn.Nếu nó quá nhỏ mỗi thao tác logic sẽ được phân thành quá nhiều thao tác vật lý làm bão hoà kênh hay mạch điều khiển mà các đĩa gắn với nó.
*RAID 1
Raid 1 là cách thiết kế dãy thừa thật sự đơn giản nhất,sử dụng các cặp ổ đĩa phản chiếu.Nó đơn thuần tạo một bản sao nội dung của một ổ đĩa và một ổ đĩa khác.Hiệu suất ghi của Raid 1 thấp hơn hiệu suất của đĩa đơn vì dữ liệu phải ghi 2 lần.Tuy nhiên việc đọc có thể nhanh hơn vì có thể láy dữ liệu từ bất cứ ổ đĩa nào có trước.
*RAID 2
Raid 2 là sơ đồ phân mảnh dữ lieeujddeens từng bit.Mỗi bit của một từ dữ liệu được ghi vào từng ổ đĩa riêng.Các thông tin kiểm tra tổng(checksum) được tính toán cho mỗi từ và được ghi vào các đĩa sửa lỗi độc lập về mặt vật lý.Song hệ thống I/O lại chậm, đặc biệt là đói với những file nhỏ vì phải truy cập tất cả các ổ đĩa cho mỗi thao tác.Thiết kế mạch điều khiển tương đói đơn giản,tốc độ truyền dữ liệu cao đối với những file lớn.
*RAID 3
Raid 3 giới thiệu một phườn thức hiệu quả hơn trong việc cất giữ số liệu đồng thời vẫn cung cấp tính năng sửa lỗi.Nó cũng phân mảnh dữ liệu lên từng dĩa đến từng bit hay byte.Tuy nhiên tính năng soát lỗi lại được thực hiện bằng cách lưu giữ các thông tin chẵn lẻ thông qua chức năng toán học như Exclusive OX hay XOR vào một đĩa chẵn lẻ riêng.Với việc đưa ra các giá trị chắn lẻ dễ tính toán và ghi vào đĩa,dãy RAID 3 có thể được thực hiện nhanh chóng.Tuy nhien bất cứ một thao tác I/O nào cũng phải gửi towistaats cả các đĩa đồng thời. Điều đó Raid 3 có thể cung cấp một tốc độ truyền dữ liệu cao.
*RAID 4
Raid thay đổi khái niệm của Raid 3 bằng phương thức làm việc với dữ liệu dưới góc độ các khối chứ không phải bit hay byte. Điều này làm giảm chi phí thực hiện và tăng tốc độ đọc dữ liệu toàn bộ.Tuy nhiên về việc ghi thì không tránh khỏi việc tranh chấp giữa các đĩa chẵn lể độc nhất làm cho mức Raid này hoạt động tương đối chậm chạp.
*RAID 5
Là một trong những mức Raid phổ biến nhất.Raid 5 phân dữ liệu thành từng khối và dựa vào việc cất giữ thông tin chẵn lẻ.Tuy nhiên thay vì đặt dữ liệu chẵn lẻ vào một đĩa đơn,no phân bố vào tất cả các đĩa.Raid 5 bỏ được hiện tượng thắt cổ chai trong đĩa chẵn lẻ nên hiệu suất ghi được nâng cao.Do tính độc lập các đĩa trong dãy nên hiệu suất độc là cao nhất trong các mức Raid đáng tin cậy.Việc khôi phục dữ liệu của một dĩa lỗi tương đối chậm,song dủ tin cậy.
*RAID 10
Raid được biết đến như là Raid 0+1 hay 1+0 bởi nó kết hợp yếu tố của Raid 0 và Raid 1.Nó sử dụng hai bộ đĩa phản chiếu lẫn nhau,nhue trong Raid 1.Sau đó trong số các bộ này dữ liệu được phân mảnh đến các dĩa mục đích để tăng tốc độ truy nhập
*RAID 53
Một dãy thực sự nên gọi là Raid 30 cũng sử dụng logic trên,kết hợp Raid 0 và Raid 3.Nó lại sử dụng một dãy phân mảnh như với Raid 0 nhưng các đoạn của nó là các dãy Raid 3.Tốc độ truyền dữ liệu cao và tốc độ I/O cao.

Mấy bạn dùng máy tính thì không cần quan tâm nhiều . Bởi máy tính để bàn thông dụng thường chỉ có RAID 0 , ghi dữ liệu vào 2 HDD cùng lúc .
VD : Bạn có 10GB , nó sẽ ghi mỗi bên HDD 5 GB = > Thời gian ghi đĩa tăng gấp đôi .
Bạn mua 2 HDD 80 GB = > Bạn thiết lập Raid = > Thành 1 HDD 160 HB
Mấy cái còn lại để ...tham khảo .

[hoangcamapUs]

RAID có khả năng đáng ngạc nhiên.Nó có thể kết hợp 75 ổ cứng PC lại với nhau nâng băng thông I/O lên gấp 12 lần.



Có nghe qua thiên hạ bàn về cái RAID rồi. Nay lại nghe anh bạn đây nói nữa, hiểu ra nhiều lắm
không biết là bạn có thể POST cách kết hợp các ổ cứng lại với nhau hay không? Càng chi tiết càng tốt, nhớ kèm hình ảnh nha bạn hiền!

[Empty_heart]

Tôi chưa xài Raid 0, nên không biết, Cho tôi hỏi về Raid 0:
1. Có nghe mấy người Complain là 2SATA chạy Raid 0 không nhanh hơn chạy bình thường là bao nhiêu, Đo bằng cách bấm giây đồng hồ... Vậy sự thật là thế nào ?
2. Bạn có thể cho biết là Công nghệ Raid 0 có thể̀ tăng tối đa bao nhiêu tốc độ đọc ghi của ổ cứng trong thực tiễn ( trong lý thuyến là n x 100% ) ?
3. Hiện nay cặp Hard Drive nào chạy Raid 0 hiệu quả nhất ( PATA/SATA loại 7200 prm )
4. Máy không có Raid 0 tích hợp thì phải làm gì để có thể xài Raid 0 ( Card Add on ? Có thể mua ở đâu, chi phí ? )
5. Chạy Raid 0 thì rủi ro mất dữ liệu lớn hơn phải không ?
6. Có thật sự cần Raid 0 cho 1 hệ thống thông thường ? For Multimedia ? For Games ?
Thank you !

[bonglanda]

Nhân nói về RAID, Tôi có một vài thông tin sau xin giới thiệu ra đây để mọi người cùng xem.

Hệ thống khắc phục lỗi (Fault Tolerant Systems) là một thuật ngữ dùng để miêu tả khả năng khắc phục lỗi của 1 hệ thống. Các loại ổ cứng có khả năng này được định nghĩa bởi RAID (Redundant Array of Inexpensive Disks).
RAID level 0: Đĩa đơn không dùng bit parity.
Thực tế là đĩa đơn không dùng bit parity không thể cung cấp khả năng khắc phục lỗi. Nếu bất kì đĩa nào hỏng, điều đó có nghĩa là toàn bộ dữ liệu trên đĩa đó bị mất. Tuy nhiên, với loại hình này, ta có một số lượng khá lớn đĩa có thể được sử dụng. Với hai ổ đĩa trong 1 stripe set, 1 đĩa sẽ nhận dữ liệu từ bộ điều khiển và ghi lên đĩa. Bộ điều khiển có thể lập tức chuyển sang đĩa thứ hai, gửi dữ liệu và để nó ghi lại dữ liệu. Vấn đề là đôi lúc đĩa 1 không thể hoàn thành quá trình ghi đĩa của mình thì bộ điều khiển có thể phải đợi. Nếu bạn tăng số lượng đĩa trong 1 stripe set lên thì thời gian để dữ liệu được ghi lên đĩa sẽ tăng lên.
Chú ý: RAID 0 không làm tăng dữ liệu dư thừa. Sự hấp dẫn của nó là khả năng kiểm soát quá trình ghi và đọc hiệu quả hơn các mức RAID khác.

RAID level 1: Cặp đĩa phản chiếu hoặc đĩa đôi (Disk mirroring or Duplexing).
RAID 1 cho phép 1 hệ điều hành ghi dữ liệu vào hai đĩa cứng riêng biệt. Mức này thông thường kết hợp giữa cặp đĩa phản chiếu và cặp đĩa đôi.
Cặp đĩa phản chiếu dùng 2 đĩa cứng và 1 bộ điều khiển. Đúng như cái tên của nó, nếu bất kì đĩa nào hỏng thì đĩa còn lại có thể giúp ta trong quá trình thao tác với dữ liệu với toàn bộ nội dung tương tự.
Cặp đĩa đôi dùng hai đĩa cứng, mỗi cái có riêng một bộ điều khiển. Công nghệ này cũng như công nghệ dùng cặp đĩa phản chiếu chứa đựng dư thừa thông tin. Như trong cặp đĩa phản chiếu, nếu 1 đĩa hỏng, đĩa còn lại vẫn có thể dùng được. Tuy nhiên trong cặp đĩa đôi, nếu 1 bộ điều khiển hỏng, hoặc 1 đĩa hỏng, tất cả dữ liệu vẫn còn nguyên vẹn.
Ta có thể dễ dàng nhận thấy, với 2 đĩa trong 1 bộ, khả năng sử dụng chỉ là 50%. Nếu có hai ổ cứng 1GB trong 1 hệ thống dùng RAID 1, thì chỉ có 1 GB là thật sự được sử dụng.
Windows NT hỗ trợ cả hai loại: cặp đĩa phản chiếu và cặp đĩa đôi.
Chú ý: Cặp đĩa phản chiếu chỉ dùng duy nhất 1 bộ điều khiển cho cả hai ổ cứng, trong khi cặp đĩa đôi dùng 1 bộ điều khiển cho 1 ổ đĩa cứng. Khả năng hữu dụng của RAID 1 chỉ là 50%.

RAID level 2: Đĩa đơn dùng mã hiệu chỉnh lỗi.
Các hệ ứng dụng RAID 2 ghi dữ liệu xuyên suốt 1 bộ gồm ít nhất 3 đĩa cứng với duy nhất 1 bộ điều khiên và 1 bộ mã hiệu chỉnh lỗi (Error Correction Code). Bộ đĩa được gọi là 1 "stripe set". Trong khi dữ liệu được ghi vào stripe set, các mã hiệu chỉnh lỗi được ghi vào từng đĩa đơn. Do ECC cần dùng nhiều dung lượng ổ đĩa hơn mã parity và khá khó trong việc ứng dụng nên RAID 2 ít khi được dùng.

RAID level 3: Đĩa đơn với mã hiệu chỉnh lỗi là các bit parity.
RAID 3 tương tự như RAID 2, ngoại trừ thay vi các mã hiệu chỉnh lỗi (ECC) là các bit kiểm tra lỗi parity. Hệ thống không phải tính toán các mã hiệu chỉnh lỗi nữa mà chỉ phải kiểm tra dữ liệu bằng cách thêm các công thức toán vào những chỗ mà các con số 1 trong dữ liệu nhất thiết phải giống nhau. Hệ thống kiểm tra dữ liệu loại này được gọi là bộ kiểm tra bit parity. Nó cho phép hệ thống có thể kiểm tra độ tin cậy dữ liệu và mức dư thừa dung lượng ổ đĩa hơn nhiều so với ECC. Chỉ có 1 ổ đĩa được dùng để lưu dữ liệu, nếu đĩa này hỏng, dữ liệu có thể bị mất nhiều hay ít phụ thuộc vào lần sao lưu dự phòng cuối cùng.

[bonglanda]

RAID level 4: Đĩa đơn dùng các khối lớn.
RAID 4 định nghĩa 1 phương thức dùng để ghi các khối lớn dữ liệu trên từng đĩa đơn, thay vì các khối dữ liệu qua các ổ đĩa trong 1 bộ đĩa. RAID 4 dùng các bit parity để đảm bảo việc lưu trữ dữ liệu được chính xác. Các thông tin bit parity được ghi trên từng đĩa đơn. Kết quả là, mỗi lần dữ liệu được ghi trên bộ đĩa, các bit parity phải được tính toán và ghi vào từng phần lưu trữ parity trên mỗi đĩa, điều này khiến cho quá trình làm việc của hệ thống không được hiệu quả lắm.
Windows NT không hỗ trợ RAID 2,3, và 4, nhưng chúng có thể được hỗ trợ như một quá trình thực thi RAID trên phần cứng.

RAID level 5: Đĩa đơn với các bit Parity.
RAID 5 ghi dữ liệu và các thông tin parity vào từng đĩa đơn, bảo đảm ràng các thông tin parity kết hợp với các dữ liệu không bị trộn lẫn và lưu trữ trên bất kì một đĩa đơn riêng lẻ nào. Nếu một đĩa đơn bị hỏng, các thông tin parity ( cùng với dữ liệu vẫn còn trên các đĩa khác) có thể thay thế các dữ liệu bị mất. Tuy nhiên, nếu 2 đĩa hỏng trong cùng một thời gian, cách lưu trữ này không thể giúp lấy lại thông tin.
RAID 5 được hỗ trợ bởi Windows NT và là công nghệ hiệu quả hơn cả so với RAID 2,3 và 4.

[ngvuanh]

Các bạn nào quan tâm hoặc muốn biết thêm chi tiết về RAID, hãy vào link sau đây:
http://www.acnc.com/raid.html