RAID và lưu trữ lớn

Khái niệm RAID

Mục đích chính của RAID là cung cấp khả năng lưu trữ cao cấp và bảo mật dữ liệu dự phòng cho các máy chủ quy mô lớn. Trong một hệ thống, RAID được xem như một phân vùng hợp lý nhưng nó bao gồm nhiều đĩa cứng (ít nhất là hai). Nó cải thiện đáng kể thông lượng dữ liệu của hệ thống lưu trữ bằng cách lưu trữ và truy xuất dữ liệu đồng thời trên nhiều đĩa. Nhiều cấu hình RAID có các biện pháp toàn diện để xác minh/khôi phục lẫn nhau, bao gồm cả sao lưu phản chiếu trực tiếp. Điều này giúp tăng cường đáng kể khả năng chịu lỗi của hệ thống RAID và cải thiện tính ổn định cũng như tính dự phòng của hệ thống, do đó có thuật ngữ “Dự phòng”.

RAID từng là sản phẩm độc quyền trong lĩnh vực SCSI, bị giới hạn bởi công nghệ và giá thành, điều này cản trở sự phát triển của nó ở thị trường cấp thấp. Ngày nay, với sự trưởng thành ngày càng tăng của công nghệ RAID và những nỗ lực không ngừng của các nhà sản xuất, các kỹ sư lưu trữ có thể tận hưởng các hệ thống IDE-RAID tương đối hiệu quả hơn về mặt chi phí. Mặc dù IDE-RAID có thể không sánh được với SCSI-RAID về độ ổn định và độ tin cậy, nhưng lợi thế về hiệu suất của nó so với các ổ cứng đơn lẻ khá hấp dẫn đối với nhiều người dùng. Trên thực tế, đối với các hoạt động cường độ thấp hàng ngày, IDE-RAID có nhiều khả năng hơn.

Tương tự như modem, RAID có thể được phân loại thành hoàn toàn dựa trên phần mềm, bán phần mềm/bán phần cứng hoặc hoàn toàn dựa trên phần cứng. RAID phần mềm đầy đủ đề cập đến RAID trong đó tất cả các chức năng được xử lý bởi hệ điều hành (HĐH) và CPU mà không có bất kỳ điều khiển/xử lý nào của bên thứ ba (thường được gọi là bộ đồng xử lý RAID) hoặc chip I/O. Trong trường hợp này, tất cả các tác vụ liên quan đến RAID đều do CPU thực hiện, dẫn đến hiệu quả thấp nhất trong số các loại RAID. RAID bán phần mềm/bán phần cứng chủ yếu thiếu chip xử lý I/O riêng, vì vậy các chương trình CPU và trình điều khiển chịu trách nhiệm thực hiện các tác vụ này. Ngoài ra, các chip xử lý/điều khiển RAID được sử dụng trong RAID bán phần mềm/bán phần cứng thường có khả năng hạn chế và không thể hỗ trợ các cấp độ RAID cao. RAID phần cứng đầy đủ bao gồm các chip xử lý/điều khiển RAID và xử lý I/O của riêng nó, thậm chí còn bao gồm cả bộ đệm mảng (Bộ đệm mảng). Nó cung cấp hiệu suất tổng thể và mức sử dụng CPU tốt nhất trong số ba loại này, nhưng cũng đi kèm với chi phí thiết bị cao nhất. Thẻ RAID IDE và bo mạch chủ đời đầu sử dụng chip HighPoint HPT 368, 370 và PROMISE được coi là RAID bán phần mềm/bán phần cứng vì chúng thiếu bộ xử lý I/O chuyên dụng. Hơn nữa, chip xử lý/điều khiển RAID của hai công ty này có khả năng hạn chế và không thể xử lý các tác vụ xử lý phức tạp, do đó không hỗ trợ RAID cấp 5. Một ví dụ đáng chú ý về RAID phần cứng hoàn chỉnh là thẻ RAID AAA-UDMA do Adaptec sản xuất. Nó có bộ đồng xử lý RAID cấp cao chuyên dụng và bộ xử lý I/O chuyên dụng Intel 960, hỗ trợ đầy đủ RAID cấp 5. Nó đại diện cho sản phẩm IDE-RAID tiên tiến nhất hiện có. Bảng 1 so sánh RAID phần mềm và RAID phần cứng điển hình trong các ứng dụng công nghiệp.