RAID 1 là một cấu hình nhân bản đơn giản trong đó hai (hoặc nhiều) đĩa vật lý lưu trữ cùng một dữ liệu, do đó cung cấp khả năng dự phòng và khả năng chịu lỗi. RAID 5 cũng cung cấp khả năng chịu lỗi nhưng phân phối dữ liệu bằng cách phân loại dữ liệu trên nhiều đĩa.
Hãy xem chi tiết cấu hình của RAID 1 và RAID 5.
RAID 1 | RAID 5 | |
---|---|---|
Tính năng chính | Phản chiếu | Sọc với chẵn lẻ |
Sọc | Không; dữ liệu được lưu trữ đầy đủ trên mỗi đĩa. | Đúng; dữ liệu bị sọc (hoặc chia) đều trên tất cả các đĩa trong thiết lập RAID 5. Ngoài dữ liệu, thông tin chẵn lẻ cũng được lưu trữ (một lần) để dữ liệu có thể được phục hồi nếu một trong các ổ đĩa bị lỗi. |
Phản chiếu, dự phòng và chịu lỗi | Đúng | Không phản chiếu hoặc dư thừa; khả năng chịu lỗi được thực hiện bằng cách tính toán và lưu trữ thông tin chẵn lẻ. Có thể chịu đựng được sự thất bại của 1 đĩa vật lý. |
Hiệu suất | RAID 1 cung cấp tốc độ ghi chậm hơn nhưng có thể cung cấp hiệu suất đọc tương tự như RAID 0 nếu bộ điều khiển RAID sử dụng ghép kênh để đọc dữ liệu từ đĩa. | Đọc nhanh vì phân dải (dữ liệu được phân phối trên nhiều đĩa vật lý). Viết chậm hơn một chút vì thông tin chẵn lẻ cần được tính toán. Nhưng vì tính chẵn lẻ được phân phối, 1 đĩa không trở thành nút cổ chai (giống như trong RAID 4). |
Các ứng dụng | Trường hợp mất dữ liệu là không thể chấp nhận, ví dụ: Lưu trữ dữ liệu | Cân bằng tốt lưu trữ hiệu quả, hiệu suất tốt, chống thất bại và bảo mật tốt. RAID 5 lý tưởng cho các máy chủ tệp và ứng dụng có số lượng ổ dữ liệu hạn chế. |
Số lượng đĩa vật lý tối thiểu cần thiết | 2 | 3 |
Đĩa chẵn lẻ? | Không được sử dụng | Thông tin chẵn lẻ được phân phối giữa tất cả các đĩa vật lý trong RAID. Nếu một trong các đĩa bị lỗi, thông tin chẵn lẻ được sử dụng để khôi phục dữ liệu được lưu trữ trên ổ đĩa đó. |
Ưu điểm | Hiệu năng tuyệt vời, ngay cả khi ghi chậm hơn một chút so với RAID 0. Khả năng chịu lỗi với khả năng phục hồi dễ dàng (chỉ cần sao chép nội dung của ổ đĩa này sang ổ đĩa khác) | Đọc nhanh; dự phòng rẻ tiền và khả năng chịu lỗi; dữ liệu có thể được truy cập (mặc dù ở tốc độ chậm hơn) ngay cả khi ổ đĩa bị lỗi đang trong quá trình xây dựng lại. |
Nhược điểm | Dung lượng lưu trữ bị cắt giảm một nửa vì hai bản sao của tất cả dữ liệu được lưu trữ. Khôi phục từ một lỗi yêu cầu tắt nguồn RAID để dữ liệu không thể truy cập được trong quá trình khôi phục. | Phục hồi từ thất bại là chậm vì các tính toán chẵn lẻ liên quan đến việc khôi phục dữ liệu và xây dựng lại ổ đĩa thay thế. Có thể đọc từ RAID trong khi điều này đang diễn ra nhưng hoạt động đọc trong thời gian đó sẽ khá chậm. |
Cấu hình RAID 1 khá đơn giản - lưu trữ tất cả dữ liệu giống hệt nhau trên nhiều đĩa vật lý. Thường chỉ có 2 đĩa trong RAID 1 nhưng có thể thêm nhiều đĩa để dự phòng thêm.
Lưu trữ dữ liệu trong thiết lập RAID 1RAID 5 cung cấp khả năng chịu lỗi thông qua dự phòng. Tuy nhiên, thay vì lưu trữ hình ảnh phản chiếu của tất cả dữ liệu (như trong RAID 0), RAID 5 tối ưu hóa hiệu quả lưu trữ bằng cách sử dụng tính chẵn lẻ và tổng kiểm tra, các kỹ thuật điện toán được sử dụng rộng rãi để phát hiện và sửa lỗi. Các khối chẵn lẻ cho phép dữ liệu được xây dựng lại nếu thiếu một trong các khối dữ liệu.
Cấu hình RAID 5 sử dụng phân dải với tính chẵn lẻ phân tán để cung cấp khả năng chịu lỗi. Trong ảnh này, các khối được nhóm theo màu để bạn có thể thấy khối chẵn lẻ nào được liên kết với khối dữ liệu nào.Trong cấu hình RAID 4, một đĩa chuyên dụng được sử dụng để lưu trữ thông tin chẵn lẻ. Tuy nhiên, RAID 5 sử dụng phân phối chẵn lẻ sao cho các khối chẵn lẻ được lưu trữ trên mọi đĩa vật lý theo kiểu vòng tròn. Bạn cần ít nhất hai đĩa để phân loại và một đĩa khác để lưu trữ các bit chẵn lẻ; vì vậy RAID 5 cần tối thiểu 3 đĩa vật lý.
Đây là giao diện của RAID 5 ngoài đời thực:
Một mảng RAID 5 trong đó hai ổ đĩa dường như đã bị sập đồng thời nhưng chủ sở hữu có thể khôi phục dữ liệu của mình.Thao tác đọc nhanh hơn trên RAID 1 so với chỉ sử dụng một đĩa vật lý. Điều này là do dữ liệu có thể được đọc song song. Yêu cầu đọc được gửi đến từng ổ đĩa vật lý và ổ đĩa có hiệu suất nhanh nhất có thể trả lại dữ liệu cho bộ điều khiển trước. Tối ưu hóa phần mềm cho bộ điều khiển có thể tạo điều kiện cho việc đọc gần như song song để tổng thông lượng của RAID đạt gần bằng tổng thông lượng của tất cả các ổ đĩa vật lý trong RAID.
Thao tác ghi chậm hơn trên RAID 1 vì thao tác ghi không hoàn thành cho đến khi dữ liệu được ghi vào tất cả các đĩa; vì vậy, đĩa chậm nhất trong mảng trở thành nút cổ chai, giống như một chuỗi chỉ mạnh bằng liên kết yếu nhất của nó.
Do RAID 5 sử dụng tính năng phân loại, các thao tác đọc xảy ra song song và rất nhanh. Viết cũng nhanh, nhưng có một chút kéo về hiệu suất ghi vì chi phí liên quan đến việc tính toán và viết các khối chẵn lẻ.
RAID 1 cung cấp khả năng chịu lỗi tuyệt vời. Miễn là một trong các ổ đĩa vật lý trong mảng hoạt động, RAID hoạt động. RAID 1 có khả năng trao đổi nóng; tức là, có thể thay thế một đĩa bị lỗi trong khi vẫn giữ cho hệ thống hoạt động. Phục hồi từ thất bại là nhanh chóng vì xây dựng một ổ đĩa thay thế chỉ đơn giản là vấn đề sao chép tất cả dữ liệu từ một trong các ổ đĩa chức năng.
RAID 5 sử dụng tính năng phân loại để cung cấp các lợi ích về hiệu năng của RAID 1 nhưng cũng cung cấp khả năng chịu lỗi. Nếu một trong các đĩa vật lý trong RAID 5 bị lỗi, hệ thống sẽ tiếp tục hoạt động để đọc. Ổ đĩa bị lỗi có thể bị "tráo đổi nóng", tức là, ổ đĩa bị lỗi có thể được đổi chỗ cho một ổ đĩa mới mà không cần tắt nguồn thiết bị. Đọc và viết sẽ bị chậm trong quá trình phục hồi lỗi do tính toán chẵn lẻ.