"Backup dữ liệu" là ba từ mà bạn thường hay nghe nói đến nhất trên các diễn đàn, trang web chuyên về bảo mật, mạng và lưu trữ. Bất kỳ ai trong chúng ta đều phải thực hiện, nhưng không một ai lại muốn làm điều này. Thay vì ngồi đợi đến một lúc nào đó điều không thể tránh khỏi xảy ra là lúc ổ cứng bị hư thì tại sao chúng ta không thiết lập một hệ thống RAID 1 và để cho máy tính sao lưu dữ liệu giúp.
TÌM HIỂU VỀ RAID
RAID chính là sự kết hợp giữa các **a cứng vật lý vào trong một chuẩn luận lý độc lập và RAID được sử dụng với phần mềm hoặc với phần cứng đặc biệt . Đối với các Mainboard hiện nay mình thấy đa số là hỗ trợ RAID 0 ,1 .
Với RAID thì giải pháp phần cứng thường là thiết kế đi kèm với chính nó và đi kèm với hệ thống , được xem như là một ổ **a cứng độc lập . Còn đối với giải pháp phần mềm là tiêu biểu trong hệ điều hành Windows server2003 . (Chưa nghiên cứu phần này bên 2008 ) và ổ RAID lúc này được xem như là ổ **a ứng dụng .
Hệ thống RAID được dùng trong công việc khi có ổ **a bị lỗi và phục hồi lại các dữ liệu , có thể thay nóng ổ **a đối với một số loại RAID và cũng còn tùy thuộc vào server . RAID xử lý dữ liệu bằng cách xếp hàng và trở nên cần thiết cho các hệ thống máy tính .
Vì RAID mang tính toàn vẹn dữ liệu cao , phục hồi nhanh chóng nên RAID chủ yếu được ứng dụng vào các máy server , nhưng không vì thế mà máy trạm không có dùng RAID được , chúng ta cũng có thể hoàn toàn dùng công nghệ RAID cho các máy trạm . RAID đã được giới thiệu cách đây khoảng 30 năm và chúng được phát triển qua từng năm .
LỊCH SỬ RA ĐỜI VÀ PHÁT TRIỂN RAID
Ngày 30-5-1978 Norman Ken Ouchi tại IBM đã nhận được giải thưởng bằng sáng chế tại US với chủ đề “System for recovering data stored in failed memory unit” . Chính bằng sáng chế này là sự miêu tả cho những cách ghi song hành lên ổ **a mà nay được gọi là RAID5 . Dù có khác tí xíu nhưng mà việc ghi chính của RAID5 ngày nay vẫn mang tính ghi song hành .
Năm 1978 , chính bằng sáng chế trên cũng đề cập đến việc ánh xạ (còn gọi là Mirroing) và Ghép đôi (còn gọi là Duplexing) cho các ổ **a RAID (ứng dụng trong RAID1 và RAID4)
Sau đó RAID đã được định nghỉa đầu tiên bởi David A Patterson , Garth A Gibson và Randy Katz tại viện nghiên cứu Berkeley trường đại học California . Vào tháng 6/1988 , trong một hội nghị SIGMOD , RAID chính thức được công bố là từ viết tắt của “Redundant Arrays of inexpensive Disks” và cũng từ ngày này trở đi , khái niệm về RAID được xuất hiện
CÁC CHUẨN VÀ CÁC LOẠI RAID
ở đây chúng ta cần phải phân biệt sự khác nhau giữa chuẩn RAID và các loại RAID
-Các chuẩn RAID là các công nghệ lưu trữ , phân tách dữ liệu được sử dụng trong RAID
-Các loại RAID hay còn gọi là cấp độ RAID là những chế độ RAID được ứng dụng dựa trên các công nghệ của những chuẩn RAID
Các chuẩn RAID đang nghiên cứu và phát triển hiện nay :
Trước tiên phải nói đến Striping (còn gọi là Song Hành) , là một trong những chuẩn RAID mang lại hiệu năng cao nhất , nó giúp ta tăng tốc độ truy cập lên tối đa bằng cách ghi song song dữ liệu lên các ổ **a này . Kỹ thuật này sẽ chia các tệp dự liệu ra và ghi đồng thời lên ổ **a cứng trong cùng một thời gian . Và khi đọc thì cũng đọc cùng lúc trên tất cả các ổ **a làm cho tốc độ đọc cao , mang lại hiệu suất đáng kinh ngạc .
Ở cấp độ byte Striping chia ra thành từng gói nhỏ có kích thước một byte và bộ điều khiển sẽ ghi byte này lên ổ **a , trong cấp độ Block thì tập tin cũng bị chia nhỏ , lúc này chia nhỏ như thế nào thì tùy theo kích thước của Block nó như thế nào , tập tin sẽ được lưu và phân bổ trên các Block này
Sơ đồ hoạt động của Striping
Kế đến là chuẩn Duplexing còn có tên tiếng việt là chuẩn Ghép Đôi . Đây là chuẩn mở rộng của Mirroring . Dữ liệu cũng được ghi trên hai ổ cứng nhưng phải có 2 bộ điều khiển RAID kết nối với 2 **a cứng . Từ đây ta đã thấy chuẩn này khá tốn kém . Nhưng có một đặc tính là Duplexing mang tính bảo mật cao hơn Mirroing vì ở đây nó dùng tới 2 card điêu khiển RAID
Sơ đồ hoạt động của Duplexing
Chuẩn Parity RAID : đây là phương pháp bảo vệ an toàn cho dữ liệu , sử dụng các thông tin mang tính chẵn lẻ bằng cách lưu giữ một con số nhị phân 0 hoặc 1 cho biết tổng các bit trong gói tin là chẵn hay lẻ . Nếu dùng chuẩn này thì lợi ích lớn nhất của nó là không yêu cầu hệ thống RAID bớt đi một phần dung lượng để lưu trữ dữ liệu .
Nhưng cũng có khuyết điểm của nó là phải yêu cầu hệt thống có một phần cứng thật mạnh . Ứng dụng trong các cấp độ 3-7 . Thông thường phổ biến nhất là RAID 5
Chuẩn RAID JBOD : Đây không phải là một loại RAID chính thống , nhưng nó có nhiều đặc điểm liên quan đến RAID và thông thường hiện giờ nó luôn được các card điều khiển RAID hỗ trợ . Sự giới hạn của ổ cứng khi dùng chuẩn JBOD là dựa vào bộ điều khiển RAID lúc bấy giờ . Dung lượng sẽ được tổng hợp lại thành một **a cứng lớn .
Khuyết điểm là không cải thiện được hiệu năng làm việc , không mang tính an toàn cao .
Ưu điểm là tổng hợp lại dữ liệu
RAID level 0
-Số **a cứng yêu cầu : ít nhất là 2 ổ
-Thuận lợi : Stripong , thiết kế đơn giản , nhập xuất nhanh
-Bất lợi : Không bảo vệ được dữ liệu khi bị hư ổ cứng , tính linh hoạt khá thấp , gần như là không thay nóng được ổ **a cứng khi gặp sự cố.
-Chi phí cho RAID 0 này thấp
-Dùng bộ điều khiển : SCSI , IDE/ATA , SATA , Phần Mềm
-Ứng dụng : Dùng trong ngành đồ họa , đa truyền thông , chỉnh sửa âm thanh hay video …
-Tổng dung lượng = dung lượng **a nhỏ nhất x số **a
RAID level 1 :
Với level này thì nó có tên thường gọi là RAID1 hay RAID 1 duplexing -Số **a cứng yêu cầu : ít nhất phải 2 **a cứng
-Thuận Lợi : Sử dụng các chuẩn Mirroring hay Duplexing , Bảo vệ giữ liệu rất tốt , có thể thay nóng ổ cứng trong hệ thống khi gặp sự cố . Các bộ điều khiển RAID hiện nay hầu như đều hỗ trợ
-Bất lợi : Lãng phí không gian lưu trữ , không thay nóng được nếu như sử dụng phần mềm điều khiển , ghi dữ liệu khá chậm do phải ghi xuống ổ này rồi ánh xạ qua ổ còn lại
-Giá cả : Không cao hơn nhiều so với RAID 0
-Sử dụng trong các doanh nghiệp vừa và nhỏ , bảo vệ các dữ liệu quan trọng
-Tổng dung lượng = Dung lượng **a cứng nhỏ nhất x số **a cứng trong dãy /2
RAID level 3 : còn có tên là Parallel transfer with parity
-Số **a cứng yêu cầu : ít nhất 3 **a
-Thuận lợi : Sử dụng chuẩn Striping và Parity , tốc độ đọc ghi cao , thông tin hỗ trợ dự phòng và kiểm tra lỗi được lưu trên các **a riêng (parity)
-Bất lợi : thiết kế của bộ điều khiển khá phức tạp , tốc độ chỉ bằng một **a đơn tối ưu , khó sử dụng phần mềm RAID vì chiếm tài nguyên khá lớn
-Chi phí cho RAID level 3 này khá cao
-Ứng dụng trong việc sản xuất hình ảnh , video …
-Tổng dung lượng = tổng dung lượng **a cứng hiệu dụng
RAID level 4
còn gọi là Independent data disks with share parity disks
-Đĩa cứng yêu cầu : ít nhất 3 **a cứng (khá giống với RAID level 3)
-Ưu điểm : sử dụng chuẩn Stripping kết hợp với parity , tốc độ đọc dữ liệu cao , tỉ lệ ECC càng thấp càng hiệu quả
-Khuyết điểm : Tốc độ ghi kém , tái xây dựng lại dữ liệu khi gặp lỗi **a khó khăn
-Chi phí cho RAID4 này khá cao
-Tổng dung lượng = tổng dung lượng các **a hiệu dụng
RAID level 5 : Đây là một loại RAID khá là phổ biến hiện nay
-Số **a cứng yêu cầu : ít nhất 3 ổ **a
-Ưu điểm : sử dụng chuẩn Stripped cấp độ block kết hợp với parity , bảo vệ dữ liệu rất tốt , đọc dữ liệu cao , phục hồi lại dữ liệu đơn giản khi gặp sự cố đơn giản
-Khuyết điểm : Bộ điều khiển cho RAID này khá phức tạp , tốc độ ghi chỉ cao hơn bình thường một ít
-Chi phí dành cho RAID5 cũng khá cao
-Ứng dụng vào trong các server Mail , web , máy chủ game …
-Tổng dung lượng =dung lượng **a nhỏ nhất x (số **a cứng -1)
RAID level 6 : Sử dụng **a dữ liệu độc lập và 2 hệ thống phân tán
-Số **a cứng yêu cầu : ít nhất 4 **a
-Ưu điểm là RAID level 6 này có độ an toàn ở mức cao nhất , giống như RAID level 5 nhưng nó lại khác ở chỗ là có cơ chế thực hiện 2 tính toán kiểm tra lỗi độc lập với nhau nhằm tăng cường khả năng chịu lỗi , các dữ liệu được tách ra từ các khối block và được đặt vào tập hợp các ổ **a , tập hợp thứ 2 bao gồm các thông tin kiểm tra được tính toán và ghi trên tất cả các đỉa . Vò vậy RAID level 6 có khả năng dung lỗi rất cao và chịu được nhiều ổ **a cứng hư đồng thời (tất nhiên hư cũng phải có giới hạn chứ không phải hư cùng lúc là hết một loạt được )
-Khuyết điểm : Bộ điều khiển phức tạp , khả năng ghi kém do phải qua cơ chế thực hiện 2 tính toán và tốn nhiều ổ **a
-Giá thành cho giải pháp RAID6 này là rất cao
-Ứng dụng trong các cơ quan nhà nước , chính phủ …
RAID level 0+1 -Số **a cứng yêu cầu : ít nhất 4 **a
-Ưu điểm cho giải pháp này là hệ thống lưu trữ chạy nhanh và an toàn hơn , dùng các chuần Mirroring và Stripping , khả năng dung lỗi cũng gần như là RAID 5 và tính dung lỗi nhờ chủ yếu là vào Mirroring , đọc và ghi cao nhờ sử dụng Strip
-Khuyết điểm là nếu có một ổ bị lỗi thì nó trở về RAID 0 , Khi xử lý thì dùng tất cả các track trên ổ **a làm việc đồng thời
-Giá thành cho RAID 0+1 này cũng rất cao
-Ứng dụng trong các máy chạy file server , ứng dụng hình ảnh …
-Tổng dung lượng = ½ tổng dung lượng 4 ổ
(ví dụ chạy 4 ổ 80GB thì sẽ có dữ liệu được thấy là (4*80)/2=160GB)
Ngoài các loại RAID được kể ở trên ra còn có một số loại không phổ biến như RAID level 2 -Hamming Code ECC, RAID level 50,RAID7 , RAID 1+0 (ngược với RAID 0+1) hay RAID level 53 . …
Các bạn có thể tìm hiểu thêm về các dạng của RAID tại
Trích:
- RAID 0 (Striped) : sử dụng từ hai ổ cứng trở lên nhằm tăng tốc độ thực thi thông qua tiến trình đọc ghi xen kẽ. Chế độ này không cho phép khôi phục dữ liệu khi một ổ cứng bị hỏng.
- RAID 1 (Mirrored) : sử dụng từ hai ổ đĩa trở lên nhằm tăng khả năng chịu lỗi (fault tolerant) của hệ thống nhờ tiến trình ghi cùng một khối dữ liệu lên tất cả các ổ đĩa. Chế độ này cho phép dữ liệu không bị mất khi ổ cứng bị hư.
- RAID 5 : sử dụng từ ba ổ đĩa trở lên, cách thức hoạt động tương tự như RAID 0 nhưng có thêm cơ chế parity để bảo đảm độ an toàn cho dữ liệu.
- RAID 10 : là sự kết hợp những yếu tố tốt nhất của RAID 0 và 1 nhưng yêu cầu sử dụng đến 4 ổ cứng.
Các bước thực hiện như sau:
Bước 1: Chuẩn bị các công cụ và thiết bị
Để xây dựng RAID 1 bạn cần hai ổ cứng giống hệt nhau về model, thương hiệu, dung lượng... và một bộ điều khiển RAID. Hầu hết các máy tính mới hiện nay đều tích hợp sẵn RAID trên bo mạch chủ, nếu không có bạn mua bộ điều khiển RAID cắm thông qua khe PCI hoặc PCI Express với giá khoảng 50 USD. Với ổ cứng 500 GB hiện nay chỉ có giá khoảng 100 USD. Nói tóm lại là bạn chỉ cần khoảng từ 100 USD - 250 USD để có thể bảo vệ tốt cho dữ liệu của mình.Trong bài hướng dẫn này, ta sẽ sử dụng các thành phần như sau :
- Ổ cứng : Hai ổ Samsung HD160 JJ có giá 120 USD
- Cáp : hai cáp SATA có giá 6 USD
- Bộ điều khiển RAID (nếu cần) : card Adaptec 1220SA hai cổng SATA RAID PCIe có giá 50 USD
Bước 2 : Gắn tất cả các ổ cứng
Một vài PC không cần bất kỳ công cụ trợ giúp nào cho việc gắn ổ cứng. Bạn chỉ việc đặt khớp lên gờ và đẩy vào. Nếu máy tính bạn còn trống thì có thể đặt cách xa để bảo đảm yêu cầu tản nhiệt.
Bước 3 : Kết nối ổ cứng với cổng SATA
Kết nối ổ cứng với cổng SATA 0 và 1, trừ khi tài liệu đi kèm với bộ điều khiển RAID yêu cầu bạn gắn ở vị trí khác.Nếu bạn có các thiết bị SATA khác, ví dụ như ổ đĩa DVD thì bạn cần gán cho chúng cổng SATA có số cao hơn. Sau đó cắm dây nguồn cho ổ cứng.
Bước 4 : Kiểm ra các thiết lập trong BIOS
Vào màn hình BIOS - thông thường bằng cách nhấn phím Del, F2 hoặc tùy loại BIOS của bạn. Sau đó kiểm tra để bảo đảm rằng tất cả các cổng SATA mà bạn cần sử dụng đều được bật (enabled). Kế tiếp, vô hiệu hóa (disable) các cổng SATA không sử dụng (Một vài card điều khiển RAID gặp lỗi khi các cổng không có ổ cứng) và bật chức năng RAID. Lưu lại các thiết lập và khởi động lại hệ thống.
Bước 5 : Mở tiện ích cấu hình RAID
Sau khi khởi động, hãy quan sát những thông tin xuất hiện trước khi tải Windows lên. Tìm một thông điệp phát ra từ bộ điều khiển RAID của bạn để cho phép truy cập vào tiện ích cấu hình RAID. Trong trường hợp này, ta nhấn Ctrl-I để mở tiện ích nhưng bạn có thể phải sử dụng tổ hợp phím khác.
Bước 6 : Gán các ổ cứng vào dãy RAID
Sử dụng tiện tích RAID Configuration Utility để chọn các ổ cứng tham gia gia vào dãy và chọn cấp độ RAID 1. Thao tác này sẽ xóa toàn bộ dữ liệu trên ổ cứng của bạn, vì vậy bạn cần sao lưu toàn bộ hệ thống trước khi thực hiện. Sau khi tạo xong dãy RAID, bạn có thể cài đặt Windows hoặc khôi phục lại gói sao lưu.
Bước 7 : Sử dụng phần mềm RAID để quản lý dãy
Phần mềm Matrix Storage Console của Intel (đi kèm với card điều khiển RAID) sẽ cho phép bạn quản lý các ổ cứng trong dãy, kiểm tra tình trạng của chúng, và thậm chí là thêm một ổ cứng mới vào dãy - tất cả đều thực hiện trong Windows. Nếu bạn không thấy hết tất cả các ổ cứng trong cửa sổ này, thì hãy mở Device Manager (gõ devmgmt.msc vào hộp thoại Run) và từ trình đơn Action, chọn "Scan for hardware changes". Lưu ý, khi dãy đã hoạt động, thì trong Device Manager và Disk Manager sẽ chỉ thấy một ổ cứng. 
Không có nhận xét nào:
Đăng nhận xét