RAID เป็นโซลูชันที่พัฒนาขึ้นสำหรับตลาด เซิร์ฟเวอร์เครือข่าย เป็นเครื่องมือในการสร้างที่เก็บข้อมูลขนาดใหญ่โดยมีต้นทุนที่ต่ำลง โดยพื้นฐานแล้วระบบจะใช้ฮาร์ดไดรฟ์ที่มีต้นทุนต่ำกว่าหลายชุดและนำมารวมกันผ่านตัวควบคุมเพื่อให้ไดรฟ์ความจุขนาดใหญ่เดียว นี่คือสิ่งที่ RAID หมายถึง: อาร์เรย์ซ้ำซ้อนของไดรฟ์หรือดิสก์ที่ไม่แพง เพื่อให้บรรลุนี้จำเป็นต้องใช้ซอฟต์แวร์และคอนโทรลเลอร์เฉพาะเพื่อจัดการข้อมูลที่ถูกแบ่งระหว่างไดรฟ์ต่างๆ
ในที่สุด พลังการประมวลผลของระบบคอมพิวเตอร์มาตรฐานของคุณ ทำให้คุณลักษณะสามารถกรองเส้นทางไปยัง ตลาดคอมพิวเตอร์ส่วนบุคคล ได้
ขณะนี้การ จัดเก็บข้อมูลแบบ RAID อาจเป็นซอฟต์แวร์หรือฮาร์ดแวร์ และสามารถนำมาใช้เพื่อวัตถุประสงค์ที่แตกต่างกันสามประการ ซึ่งรวมถึงความสามารถความปลอดภัยและประสิทธิภาพ ความจุเป็นแบบง่ายๆโดยทั่วไปมักมีส่วนเกี่ยวข้องกับการตั้งค่า RAID เกือบทุกชนิด ตัวอย่างเช่นฮาร์ดดิสก์สองตัวสามารถเชื่อมโยงกันเป็นไดรฟ์เดียวกับระบบปฏิบัติการได้อย่างมีประสิทธิภาพทำให้ไดรฟ์เสมือนซึ่งเป็นสองเท่าของความจุ ประสิทธิภาพเป็นอีกหนึ่งเหตุผลสำคัญสำหรับการใช้การตั้งค่า RAID บนคอมพิวเตอร์ส่วนบุคคล ในตัวอย่างเดียวกันของไดรฟ์สองตัวที่ใช้เป็นไดรฟ์เดียวคอนโทรลเลอร์สามารถแบ่งข้อมูลออกเป็นสองส่วนจากนั้นใส่แต่ละส่วนลงในไดรฟ์แยกต่างหาก ประสิทธิภาพในการ เขียนหรืออ่านข้อมูล ในระบบจัดเก็บข้อมูลเพิ่มขึ้นเป็นสองเท่า สุดท้าย RAID สามารถใช้สำหรับการรักษาความปลอดภัยข้อมูล
โดยใช้พื้นที่ว่างบนไดรฟ์เพื่อคัดลอกข้อมูลที่เขียนลงในไดรฟ์ทั้งสองแบบ อีกครั้งกับไดรฟ์สองตัวเราสามารถทำเพื่อให้ข้อมูลถูกเขียนไปยังไดรฟ์ทั้งสอง ดังนั้นหากไดรฟ์หนึ่งล้มเหลวข้อมูลอื่น ๆ จะยังคงมีอยู่
คุณจะใช้ RAID ระดับต่างๆเพื่อให้บรรลุเป้าหมายทั้งสามนี้ขึ้นอยู่กับเป้าหมายของอาร์เรย์การจัดเก็บข้อมูลที่คุณต้องการรวมกันไว้สำหรับระบบคอมพิวเตอร์ของคุณ
สำหรับผู้ที่ใช้ ฮาร์ดไดรฟ์ในคอมพิวเตอร์ ประสิทธิภาพอาจเป็นปัญหามากกว่าความจุ ในทางกลับกันผู้ที่ใช้ ไดรฟ์ SSD อาจต้องใช้ไดรฟ์ขนาดเล็กและเชื่อมโยงกันเพื่อสร้างไดรฟ์ขนาดใหญ่ขึ้น เรามาดูกันที่ระดับต่างๆของ RAID ที่สามารถใช้กับคอมพิวเตอร์ส่วนบุคคลได้
RAID 0
นี่คือระดับต่ำสุดของ RAID และไม่มีความซ้ำซ้อนแบบใด ๆ ซึ่งเป็นเหตุให้เรียกว่าระดับ 0 โดยพื้นฐานแล้ว RAID 0 จะใช้ไดรฟ์ตั้งแต่สองตัวขึ้นไปและรวมกันเพื่อสร้างไดรฟ์ที่มีขนาดใหญ่ขึ้น นี่คือความสำเร็จผ่านโปรเซสเซอร์ที่เรียกว่าลาย บล็อคข้อมูลถูกแบ่งออกเป็นชิ้นข้อมูลแล้วเขียนตามลำดับในไดรฟ์ นี้มีประสิทธิภาพเพิ่มขึ้นเนื่องจากข้อมูลสามารถเขียนพร้อมกันไดรฟ์โดยตัวควบคุมได้อย่างมีประสิทธิภาพคูณความเร็วของไดรฟ์ ด้านล่างนี้เป็นตัวอย่างของวิธีการนี้อาจทำงานได้ในสามดิสก์:
| ขับ 1 | ขับ 2 | ขับ 3 | |
|---|---|---|---|
| บล็อก 1 | 1 | 2 | 3 |
| บล็อก 2 | 4 | 5 | 6 |
| บล็อก 3 | 7 | 8 | 9 |
เพื่อให้ RAID 0 สามารถทำงานได้อย่างมีประสิทธิภาพเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพของระบบคุณต้องลองและจับคู่ไดรฟ์ แต่ละไดรฟ์ควรมีความจุและลักษณะการแสดงผลที่เหมือนกัน
ถ้าไม่เช่นนั้นความจุจะถูก จำกัด ให้มีขนาดเล็กที่สุดของไดรฟ์และประสิทธิภาพการทำงานที่ช้าที่สุดของไดรฟ์เนื่องจากต้องรอให้ทุกลายเขียนไว้ก่อนที่จะย้ายไปที่ชุดถัดไป มีความเป็นไปได้ที่จะใช้ไดรฟ์ที่ไม่ตรงกัน แต่ในกรณีดังกล่าวการตั้งค่า JBOD อาจมีประสิทธิภาพมากขึ้น
JBOD หมายถึงไดรฟ์เพียงชุดเดียวและมีประสิทธิภาพคือเพียงชุดไดรฟ์ที่สามารถเข้าถึงได้อย่างอิสระจากอีกเครื่องหนึ่ง แต่จะปรากฏเป็นไดรฟ์จัดเก็บข้อมูลเดียวในระบบปฏิบัติการ นี่คือความสำเร็จโดยทั่วไปโดยการมีช่วงข้อมูลระหว่างไดรฟ์ บ่อยครั้งนี้เรียกว่า SPAN หรือ BIG
การดำเนินการจะเห็นได้ว่าเป็นดิสก์เดี่ยว แต่บล็อกจะถูกเขียนลงในดิสก์ตัวแรกจนกว่าจะเติมขึ้นแล้วคืบหน้าไปจนถึงขั้นที่สองจากนั้นเป็นต้นไป ฯลฯ ซึ่งจะเป็นประโยชน์สำหรับการเพิ่มขีดความสามารถพิเศษลงในระบบคอมพิวเตอร์ที่มีอยู่และ มีไดรฟ์ขนาดต่างๆ แต่จะไม่เพิ่มประสิทธิภาพของไดรฟ์อาร์เรย์
ปัญหาที่ใหญ่ที่สุดกับการตั้งค่า RAID 0 และ JBOD คือความปลอดภัยของข้อมูล เนื่องจากคุณมีหลายไดรฟ์โอกาสในการทุจริตข้อมูลจึงเพิ่มขึ้นเนื่องจากคุณมี จุดบกพร่อง มากขึ้น ถ้าไดรฟ์ในอาร์เรย์ RAID 0 ล้มเหลวข้อมูลทั้งหมดจะไม่สามารถเข้าถึงได้ ใน JBOD ความล้มเหลวของไดรฟ์จะทำให้ข้อมูลสูญหายจากไดรฟ์ดังกล่าว ดังนั้นจึงเป็นวิธีที่ดีที่สุดสำหรับผู้ที่ต้องการใช้วิธีการจัดเก็บข้อมูลนี้เพื่อให้มีวิธีอื่นในการสำรองข้อมูล
RAID 1
นี่คือระดับจริงที่แท้จริงของ RAID เนื่องจากมีระดับความซ้ำซ้อนสำหรับข้อมูลที่เก็บอยู่ในอาร์เรย์ นี้จะกระทำผ่านกระบวนการที่เรียกว่ามิเรอร์ ข้อมูลทั้งหมดที่เขียนลงในระบบจะถูกคัดลอกไปยังแต่ละไดรฟ์ในอาร์เรย์ระดับ 1 รูปแบบ RAID นี้ทำโดยทั่วไปกับไดรฟ์เพียงคู่เดียวเนื่องจากการเพิ่มไดรฟ์เพิ่มเติมจะไม่เพิ่มกำลังการผลิตใด ๆ เพิ่มขึ้นเพียงเล็กน้อยเท่านั้น เพื่อให้ตัวอย่างนี้ดียิ่งขึ้นนี่คือแผนภูมิที่แสดงให้เห็นว่าจะเขียนเป็นสองไดรฟ์:
| ขับ 1 | ขับ 2 | |
|---|---|---|
| บล็อก 1 | 1 | 1 |
| บล็อก 2 | 2 | 2 |
| บล็อก 3 | 3 | 3 |
เพื่อให้ได้ประสิทธิภาพสูงสุดจากการตั้งค่า RAID 1 ระบบจะใช้ไดรฟ์ที่ตรงกันอีกครั้งซึ่งมีความจุเดียวกันและการให้คะแนนประสิทธิภาพ
หากมีการใช้ไดรฟ์ที่ไม่ตรงกันความจุของอาร์เรย์จะเท่ากับไดรฟ์ความจุที่เล็กที่สุดในอาร์เรย์ ตัวอย่างเช่นถ้ามีเทราไบต์ครึ่งหนึ่งและไดรฟ์หนึ่งเทราไบต์ถูกใช้ในอาร์เรย์ RAID 1 ความจุของอาร์เรย์นี้ในระบบจะเป็นเพียงเทราไบต์เดียว
ระดับของ RAID นี้มีประสิทธิภาพสูงสำหรับการรักษาความปลอดภัยข้อมูลเนื่องจากไดรฟ์ทั้งสองมีประสิทธิภาพเหมือนกัน ถ้าหนึ่งในสองไดรฟ์ล้มเหลวแล้วข้อมูลอื่น ๆ มีข้อมูลที่สมบูรณ์ ปัญหาเกี่ยวกับการติดตั้งประเภทนี้โดยทั่วไปจะกำหนดว่าไดรฟ์ใดที่ล้มเหลวเนื่องจากมักจะไม่สามารถเข้าถึงที่เก็บข้อมูลได้เมื่อหนึ่งในสองล้มเหลวและจะไม่ได้รับการกู้คืนอย่างถูกต้องจนกว่าจะใส่ไดรฟ์ใหม่แทนตำแหน่งที่ล้มเหลวและการกู้คืน กระบวนการทำงาน ดังที่ได้กล่าวมาก่อนหน้านี้ยังไม่มีการเพิ่มประสิทธิภาพใด ๆ จากข้อมูลนี้ ในความเป็นจริงการสูญเสียประสิทธิภาพเล็กน้อยจากค่าใช้จ่ายของคอนโทรลเลอร์สำหรับ RAID
RAID 1 + 0 หรือ 10
นี่คือ ชุดค่าผสมที่ ซับซ้อน ของทั้งระดับ RAID 0 และระดับ 1 ตัวควบคุมจะต้องมีไดรฟ์อย่างน้อย 4 ไดรฟ์เพื่อทำงานในโหมดนี้เพราะสิ่งที่จะทำคือทำไดรฟ์สองคู่ ชุดแรกของไดรฟ์คืออาร์เรย์ที่ทำมิเรอร์จะคัดลอกข้อมูลระหว่างสองชุด ชุดที่สองของไดรฟ์ยังสะท้อน แต่ตั้งค่าให้เป็นแถบแรก ซึ่งจะให้ทั้งความซ้ำซ้อนของข้อมูลและเพิ่มประสิทธิภาพ ด้านล่างนี้เป็นตัวอย่างของวิธีการเขียนข้อมูลในไดรฟ์ทั้งสี่แบบโดยใช้การตั้งค่าประเภทนี้:
| ขับ 1 | ขับ 2 | ขับ 3 | ขับ 4 | |
|---|---|---|---|---|
| บล็อก 1 | 1 | 1 | 2 | 2 |
| บล็อก 2 | 3 | 3 | 4 | 4 |
| บล็อก 3 | 5 | 5 | 6 | 6 |
ความซื่อสัตย์นี้ไม่ได้เป็นโหมดที่พึงประสงค์ของ RAID ที่จะใช้ในระบบคอมพิวเตอร์ แม้ว่าจะมีประสิทธิภาพเพิ่มขึ้น แต่ก็เป็นเรื่องที่ไม่ดีนักเนื่องจากมีค่าใช้จ่ายจำนวนมากในระบบ นอกจากนี้ยังเป็นพื้นที่ที่เสียพื้นที่มากเนื่องจากไดรฟ์จะมีความจุเพียงครึ่งเดียวของไดรฟ์ทั้งหมดที่รวมกัน หากมีการใช้ไดรฟ์ที่ไม่ตรงกันประสิทธิภาพจะถูก จำกัด ให้เหลือน้อยที่สุดของไดรฟ์และความจุจะเพิ่มขึ้นเป็นสองเท่าของไดรฟ์ที่เล็กที่สุด
RAID 5
นี่คือระดับสูงสุดของ RAID ที่สามารถพบได้ในระบบคอมพิวเตอร์ของผู้บริโภคและเป็นวิธีการที่มีประสิทธิภาพมากสำหรับการเพิ่มกำลังการผลิตและความซ้ำซ้อน มันประสบความสำเร็จนี้ผ่านกระบวนการของการดึงข้อมูลด้วยความเท่าเทียมกัน จำเป็นต้องมีไดรฟ์อย่างน้อยสามไดรฟ์เนื่องจากข้อมูลถูกแบ่งเป็นแถบบนไดรฟ์หลายตัว แต่จะมีการบล็อกไว้สำหรับพาริตี เพื่ออธิบายสิ่งนี้ให้ดีขึ้นก่อนอื่นให้ดูข้อมูลว่าจะเขียนข้อมูลในไดรฟ์สามไดรฟ์อย่างไร:
| ขับ 1 | ขับ 2 | ขับ 3 | |
|---|---|---|---|
| บล็อก 1 | 1 | 2 | พี |
| บล็อก 2 | 3 | พี | 4 |
| บล็อก 3 | พี | 5 | 6 |
โดยพื้นฐานแล้วตัวควบคุมไดรฟ์จะใช้ข้อมูลที่จะเขียนในไดรฟ์ทั้งหมดในอาร์เรย์ บิตแรกของข้อมูลจะอยู่ในไดรฟ์ตัวแรกและที่สองจะถูกวางไว้ที่สอง ไดรฟ์ที่สามได้รับบิตพาริตีซึ่งเป็นพื้นฐานการเปรียบเทียบข้อมูลไบนารีในวันที่ 1 และ 2 ในคณิตศาสตร์ไบนารีคุณมีเพียง 0 และ 1 กระบวนการทางคณิตศาสตร์บูลจะทำเพื่อเปรียบเทียบบิต ถ้าทั้งสองเพิ่มจำนวนคู่ (0 + 0 หรือ 1 + 1) บิตความเท่าเทียมกันจะเป็นศูนย์ ถ้าทั้งสองเพิ่มจำนวนคี่ (1 + 0 หรือ 0 + 1) บิตความเท่าเทียมจะเป็นหนึ่ง เหตุผลก็คือหากไดรฟ์ใดล้มเหลวคอนโทรลเลอร์ก็จะสามารถหาข้อมูลที่หายไปได้ ตัวอย่างเช่นถ้าไดรฟ์หนึ่งล้มเหลวออกเพียงไดรฟ์สองและสามและไดรฟ์สองมีข้อมูลของบล็อกหนึ่งและสามไดรฟ์มีบล็อกความเท่าเทียมกันของหนึ่งแล้วบล็อกข้อมูลที่ขาดหายไปในไดรฟ์หนึ่งต้องเป็นศูนย์
ข้อมูลนี้มีข้อมูลซ้ำซ้อนที่มีประสิทธิภาพซึ่งช่วยให้สามารถเรียกคืนข้อมูลทั้งหมดในกรณีที่เกิดความล้มเหลวของไดรฟ์ ตอนนี้สำหรับการตั้งค่าผู้บริโภคส่วนใหญ่ความล้มเหลวจะยังคงส่งผลให้ระบบไม่ได้เพราะไม่อยู่ในสถานะการทำงาน เพื่อให้ระบบทำงานได้คุณจำเป็นต้องเปลี่ยนไดรฟ์ใหม่ที่ล้มเหลว จากนั้นกระบวนการสร้างข้อมูลใหม่ต้องทำในระดับตัวควบคุมซึ่งจะทำหน้าที่บูลีนแบบย้อนกลับเพื่อสร้างข้อมูลใหม่ในไดรฟ์ที่หายไป อาจใช้เวลาสักครู่โดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับไดรฟ์ที่มีขนาดใหญ่ แต่ก็สามารถกู้คืนได้เป็นอย่างน้อย
ขณะนี้ความจุของอาร์เรย์ RAID 5 ขึ้นอยู่กับจำนวนไดรฟ์ในอาร์เรย์และความจุของอาร์เรย์ อีกครั้งอาร์เรย์ถูก จำกัด ด้วยไดรฟ์ความจุที่เล็กที่สุดในอาร์เรย์ดังนั้นจึงควรใช้ไดรฟ์ที่ตรงกัน พื้นที่เก็บข้อมูลที่มีประสิทธิภาพเท่ากับจำนวนไดรฟ์ลบหนึ่งครั้งที่ความจุต่ำสุด ดังนั้นในแง่คณิตศาสตร์ก็คือ (n-1) * Capacitymin ดังนั้นหากคุณมีไดรฟ์ 2GB ในไดรฟ์ RAID 5 ความจุรวมจะเป็น 4GB อีกอาร์เรย์ RAID 5 ที่ใช้ไดรฟ์ขนาด 2GB จะมีความจุ 6GB
ขณะนี้ประสิทธิภาพของ RAID 5 มีความซับซ้อนกว่าบิตอื่น ๆ ในรูปแบบอื่น ๆ เนื่องจากกระบวนการบูลีนที่ต้องทำเพื่อสร้างบิตพาริตีเมื่อมีการเขียนข้อมูลลงในไดรฟ์ ซึ่งหมายความว่าประสิทธิภาพในการเขียนจะน้อยกว่าอาร์เรย์ RAID 0 ที่มีไดรฟ์เท่ากัน อ่านประสิทธิภาพในมืออื่น ๆ ไม่ประสบมากที่สุดเท่าที่เขียนเพราะกระบวนการ boolean ไม่ได้ทำเพราะอ่านข้อมูลตรงจากไดรฟ์
ปัญหาใหญ่กับการตั้งค่า RAID ทั้งหมด
เราได้กล่าวถึงข้อดีและข้อเสียต่างๆของระดับ RAID ที่สามารถใช้กับคอมพิวเตอร์ส่วนบุคคลได้ แต่มีปัญหาอื่นที่หลายคนไม่ได้ตระหนักถึงในการสร้างการตั้งค่า RAID Drive ก่อนที่จะสามารถใช้การตั้งค่า RAID ได้ต้องใช้ซอฟต์แวร์ควบคุมฮาร์ดแวร์หรือซอฟต์แวร์ของระบบปฏิบัติการก่อน นี้เป็นหลักเริ่มต้นการจัดรูปแบบพิเศษที่จำเป็นในการติดตามอย่างถูกต้องว่าข้อมูลจะถูกเขียนและอ่านบนไดรฟ์
นี้อาจจะไม่เสียงเหมือนปัญหา แต่ถ้าคุณจำเป็นต้องเปลี่ยนวิธีการที่คุณต้องการกำหนดค่า RAID ของคุณ ตัวอย่างเช่นสมมติว่าคุณกำลังทำงานอยู่ในระดับต่ำและต้องการเพิ่มไดรฟ์พิเศษสำหรับอาร์เรย์ RAID 0 หรือ RAID 5 ในกรณีส่วนใหญ่คุณจะไม่สามารถทำได้โดยไม่ต้องตั้งค่าคอนฟิกอาร์เรย์ RAID อีกครั้งซึ่งจะลบข้อมูลใด ๆ ที่เก็บอยู่ในไดรฟ์เหล่านี้ ซึ่งหมายความว่าคุณต้องสำรองข้อมูลทั้งหมดเพิ่มไดรฟ์ใหม่กำหนดค่าไดรฟ์อาร์เรย์ใหม่ฟอร์แมตไดรฟ์อาร์เรย์แล้วคืนค่าข้อมูลเดิมกลับไปยังไดรฟ์ นั่นอาจเป็นขั้นตอนที่เจ็บปวดมาก ดังนั้นให้แน่ใจว่าคุณมีการติดตั้งอาร์เรย์แบบเดียวกับที่คุณต้องการในครั้งแรกที่คุณทำ