Wednesday, July 25, 2018
Raid sofware on Server 2012
Disk Management
So sánh
Basic Disk và Dynamic Disk
– Một Basic Disk là một ổ cứng vật lý bao gồm các phân vùng chính (Primary Partition), các phân vùng mở rộng (Extended Partition) hoặc các ổ đĩa luận lý (Logical Drive), và toàn bộ không gian cấp cho partition đươc sử dụng trọn vẹn.
– Các phân vùng và các ổ đĩa luận lý trên các basic disk còn được hiểu như là các Basic Volume. Số phân vùng (Partition) ta tạo trên một Basic disk tuỳ thuộc vào loại phân vùng của ổ đĩa (Disk’s Partition Type).
– Đối với MBR (Master Boot Record) disks, chúng ta có thể tạo được nhiều nhất 4 phần vùng chính (Primary Partition), hoặc 3 phân vùng chính và một phân vùng mở rộng (Extended Partion). Trong phân vùng mở rộng ta có thể tạo vô hạn các ổ đĩa luận lý (Logical Drive).
– Đối với GPT (GUIDs Partition Table) disks, chúng ta có thể tạo lên đến 128 phân vùng chính (Primary Partition). Bởi vì GPT disks không giới hạn 4 phân vùng chính nên chúng ta không cần tạo phân vùng mở rộng hay các ổ đĩa luận lý.
– Một Dynamic Disk được chia thành các volumn dynamic và có thể hỗ trợ lên tới 2000 volume trên một ổ đĩa. Volumn dynamic không chứa partition hay ổ đĩa logic, hỗ trợ 5 loại volumn dynamic: Simple, Spanned, Stripped, Mirrored và Raid-5
Dynamic Disk cung cấp các tính năng mà Basic Disk không có như :
+ Cho phép ghép nhiều ổ đĩa vật lý để tạo thành các ổ logic(Volumn).
+ Cho phép ghép nhiều vùng trống không liên tục trên nhiều đĩa cứng vật lý để tạo ổ đĩa logic
Trong hệ thống lớn, hoặc hệ thống máy chủ, thì nhu cầu về HDD sẽ cao cấp hơn, như vấn đề an toàn dữ liệu (Fault Tolerancing)
– không mất dữ liệu khi có hư hỏng về phần cứng, còn đòi hỏi việc tăng tốc độ xử lý dữ liệu (Load Balancing). Vì thế Dynamic Disk thường được sử dụng để đáp ứng các yêu cầu trên.
Giới thiệu về Ổ cứng Logic.
– Ổ cứng vật lý là các loại ổ khác nhau như: ATA, SATA, SCSI, SAS nhưng khi cài hệ điều hành Windows lên nó chỉ nhận ra thành hai ổ logic đó là:
+ Ổ Basic: Mặc định khi các bạn cài Windows lên ổ cứng sẽ là định dạng ổ Basic. Khi một ổ cứng ở dạng này nó sẽ chỉ cho phép tạo 4 Primary Partition và 1 Extend Partition mà thôi.
+ Ổ Dynamic: Cho phép tạo không giới hạn số Volume (lưu ý là ổ Basic tạo ra các phân vùng sẽ là Partition còn ổ Dynamic sẽ là các Volume). Ngoài ra nó còn cho phép tạo Software RAID trên các ổ Logic ở dạng Dynamic do đó trước khi muốn cấu hình RAID trên Windows Server 2012 bạn phải Convert từ ổ Basic lên ổ Dynamic.
Raid có 2 loại:
Raid cứng (hardware): Là chương trình được tích hợp sẵn trên chip card Raid hoặc trên Mainboard.
Raid mềm (software): đây là ứng dụng sau khi cài HDH (HDH lỗi thì Raid cũng đi luôn !)
Tìm hiểu về RAID
RAID (Redundant Arrays of Inexpensive Disks)
Trước khi bắt tay vào việc thực hiện cấu hình RAID trong Windows Server, chúng ta cùng tóm tắt hiểu về RAID. Mục đích chính của RAID là nhằm vào 2 vấn đề: một là để tăng khả năng truy suất dữ liệu (rút ngắn thời gian truy suất) và hai là để tăng khả năng bảo toàn dữ liệu được tốt hơn.
Khi ổ cứng được hoạt động ở chế độ RAID sẽ có nhiều tính năng cao cấp như: RAID 0 tăng tốc độ truy xuất dữ liệu, RAID 1 an toàn cho dữ liệu, RAID 5 vừa tăng tốc độ truy cập dữ liệu và vẫn đảm bảo tốc độ truy xuất dữ liệu. Để triển khai RAID có hai loại Hardware RAID và Software RAID. Hầu hết máy chủ đều sử dụng Hardware RAID do có nhiều tính năng cao cấp. Trong bài viết này tôi sẽ trình bày cách thiết lập Software RAID trên Windows Server 2012 đáp ứng các yêu cầu nâng cao tốc độ và đảm bảo an toàn nhưng chi phí thấp hơn rất nhiều, dựa trên nền tảng các máy chủ cấp thấp.
RAID có thể triển khai được ở hai dạng:
Dynamic Disk gồm có 5 loại volume:
A. Simple Volume: dung lượng simple volume chỉ được lưu trữ trên 1 ổ cứng vật lý, do đó vấn đề an toàn dữ liệu(Fault Tolerancing), và tăng tốc độ xử lý(Load Balancing) không được đảm bảo, khi ổ cứng vật lý hỏng, thì dữ liệu có nguy cơ bị mất.
B. Span Volume: dung lượng span volume có thể được lưu trữ trên 2 ổ cứng vật lý trở lên, và chúng không nhất thiết phải bằng nhau. Tuy dữ liệu trên span volume được chép phân bổ trên 2 ổ cứng vật lý trở lên, nhưng chúng không có khả năng đáp ứng vấn đề Fault Tolerangcing, và Load Balancing, vì chưa có sự thay đổi về cơ chế (dữ liệu được chép đầy trên span volume ở disk 1 mới chép sang các disk còn lại).
Disk 1: góp 50GB. Disk 2 góp 100GB. Disk 3 góp 50GB. Ta có được phân vùng Spanned 200GB.
Ta có copy file A : 200GB từ Ổ cứng di dộng vào phân vùng Spanned. Thì khi lưu trữ nó sẽ lưu ở disk 1 trước. Nếu hết dụng lượng mà disk 1 góp thì sẽ lưu sang disk 2 rồi đến disk 3.
Do nó ghi tuần tự nên tại 1 thời điểm nó chỉ sử dụng 1 ổ cứng cho đến khi dung hết phần đóng góp của ổ cứng đó
C. Striped Volume (RAID-0):
Raid 0 là loại Raid khá phổ biến và được nhiều người sử dụng hiện nay do có khả năng nâng cao hiệu suất tốc độc đọc ghi trao đổi dữ liệu của ổ cứng. Để tiến hành setup Raid 0 thì server cần tối thiểu 2 ổ đĩa (Disk 0, Disk 1).
Raid 0 sẽ lưu trữ như sau. Giả sử bạn có 1 file A dung lượng 100MB. Khi tiến hành lưu trữ thay vì file A sẽ được lưu vào 1 ổ cứng duy nhất, Raid 0 sẽ giúp lưu vào 2 ổ đĩa disk 0, disk 1 mỗi ổ 50MB (Striping) giúp giảm thời gian đọc ghi xuống 1 nửa so với lý thuyết .
Ưu điểm: Tốc độ đọc ghi nhanh (gấp đôi bình thường theo lý thuyết).
Bảo toàn dung lượng khi gộp : nếu bạn có 4 ổ 1 TB được thiết lập với giao thức RAID 0, bạn sẽ nhận được khả năng bằng với 1 ổ 4 TB
Nhược điểm: tiềm ẩn rủi ro về dữ liệu. Lý do dữ liệu được chia đôi lưu trên 2 ổ đĩa.Trường hợp 1 trong 2 ổ đĩa bị hỏng thì nguy cơ mất dữ liệu rất cao. Về ổ cứng yêu cầu phải 2 ổ cùng dung lượng, nếu 2 ổ khác dung lượng thì lấy ổ thấp nhất.
Đối tượng sử dụng: Thích hợp với những dịch vụ cần lưu trữ và truy xuất với tốc độ cao. Chẳng hạn như dịch vụ video streaming, chạy cơ sở dữ liệu..
+ Raid 0 thì là cho phép die 0 ổ cứng
D. Mirror Volume (RAID-1): Raid 1 là loại Raid cơ bản được sử dụng khá nhiều hiện nay do khả năng đạt an toàn về dữ liệu. để tiến hành setup Raid 1 thì cũng giống như Raid 0, server cần tối thiểu 2 ổ cứng để lưu trữ.
Không giống như Raid 0, Raid 1 đảm bảo an toàn hơn về dữ liệu do dữ liệu được ghi vào 2 ổ giống hệt nhau (Mirroring).
Ưu điểm: An toàn về dữ liệu, trường hợp 1 trong 2 ổ đĩa bị hỏng thì dữ liệu vẫn có khả năng đáp ứng dịch vụ. Raid 1 thì là cho phép die 1 ổ cứng
Nhược điểm: Hiệu suất không cao, Nâng cao chi phí (giả sử khách hàng sử dụng 2 ổ cứng 500GB. Khi sử dụng Raid 1 thì dung lượng lưu trữ có thể sử dụng chỉ được 500GB nên dung lượng trên mirror volume chỉ bằng 1/2 dung lượng khi ta cấu hình)
Về ổ cứng yêu cầu phải 2 ổ cùng dung lượng, nếu 2 ổ khác dung lượng thì lấy ổ thấp nhất.
Đối tượng sử dụng: Các dịch vụ lưu trữ, các website vừa và nhỏ không yêu cầu quá cao về tốc độ đọc ghi (in/out) của ổ cứng. Các đối tượng yêu cầu sự an toàn về dữ liệu như các dịch vụ kế toán,lưu trữ thông tin khách hàng, bất động sản v.v…
E. RAID-5 volume: Raid 5 cũng là một loại Raid được phổ biến khá rộng rãi. Nguyên tắc cơ bản của Raid 5 cũng gần giống với 2 loại raid lưu trữ truyền thống là Raid 1 và Raid 0. Tức là cũng có tách ra lưu trữ các ổ cứng riêng biệt và vẫn có phương án dự phòng khi có sự cố phát sinh đối với 1 ổ cứng bất kì trong cụm.
Để setup Raid 5 ta cần tối thiểu 3 ổ cứng. Theo như hình minh họa phương án lưu trữ của Raid 5 như sau. Giả sử có 1 file A thì khi lưu trữ sẽ tách ra 3 phần A1, A2, A3. Ba phần nãy sẽ tương ứng lưu trên ổ đĩa Disk 0, Disk 1, Disk 2, còn ổ đĩa Disk 3 sẽ giữ bản sao lưu backup của 3 phần này. Tương tự các file sau cũng vậy và tùy theo tiến trình thực hiện mà bản sao lưu có thể được lưu ở bất kì 1 trong những ổ trong cụm Raid.
Ưu điểm: Nâng cao hiệu suất, an toàn dữ liệu, tiết kiệm chi phí hơn so với hình thức lưu trữ Raid 10.
Nhược điểm: Chi phí phát sinh thêm 1 ổ so với hình thức lưu trữ thông thường. (tổng dung lượng ổ cứng sau cùng sẽ bằng tổng dung lượng đĩa sử dụng trừ đi 1 ổ. Giả sử bạn có 4 ổ 500GB thì dung lượng sử dụng sau cùng khi triển khai Raid 5 bạn chỉ còn 1500GB).
Đối tượng sử dụng: Tất cả những website, dịch vụ, ứng dụng có số lượng truy cập và yêu cầu tài nguyên từ nhỏ đến vừa và lớn.
Có thể nói Raid-5 Volume là tối ưu nhất trong các loại volume mà mình đã đề cập ở trên. Raid-5 đáp ứng cho chúng ta cả 2 vấn đề Fault Tolerancing, và Load Balancing.
sử dụng thuật toán Parity (khi 1 trong 3 đĩa bị hỏng, thuật toán Parity sẽ tự chép những bit bị mất). Vì phải chứa thêm bit Parity nên dung lượng của Raid-5 Volume sẽ chỉ bằng 2/3 dung lượng ta cấu hình (1/3 còn lại là để chứa bit Parity).
+ Raid 5 thì là cho phép die 1 ổ cứng
F. RAID 10:
Raid 10 là sự kết hợp giữa 2 loại raid phổ biến và Raid 1 và Raid 0. Để setup Raid 10 ta cần sử dụng tối thiểu 4 ổ cứng (Disk 0, Disk 1, Disk 2, Disk 3).
Đối với Raid 10 dữ liệu sẽ được lưu đồng thời vào 4 ổ cứng. 2 ổ dạng Striping (Raid 0) và 2 ổ (Mirroring) Raid 1.
Ưu điểm: Đây là 1 hình thức lưu trữ nhanh nhẹn và an toàn, vừa nâng cao hiệu suất mà lại đảm bảo dữ liệu không bị thất thoát khi 1 trong số 4 ổ cứng bị hỏng.
Nhược điểm: Chi phí cao. Đối với Raid 10 dung lượng sẵn sàng sử dụng chỉ bằng ½ dung lượng của 4 ổ. (giống như raid 1).
Đối tượng sử dụng: Raid 10 thích hợp với tất cả các đối tượng sử dụng (từ những yêu cầu về hiệu suất đến việc đảm bảo an toàn dữ liệu). Về ổ cứng yêu cầu phải 4 ổ cùng dung lượng, nếu 4 ổ khác dung lượng thì lấy ổ thấp nhất. 4 ổ đĩa này phải giống hệt nhau và khi đưa vào hệ thống RAID 0 1, dung lượng cuối cùng sẽ bằng ½ tổng dung lượng 4 ổ, ví dụ bạn chạy 4 ổ 80GB thì lượng dữ liệu “thấy được” là (4*80)/2 = 160GB.
+ Raid 10 thì là cho phép die 1 ổ cứng
G. RAID 6
RAID 6 phần nào giống như RAID 5 nhưng lại được sử dụng lặp lại nhiều hơn số lần sự phân tách dữ liệu để ghi vào các đĩa cứng khác nhau. Ví dụ như ở RAID 5 thì mỗi một dữ liệu được tách thành hai vị trí lưu trữ trên hai đĩa cứng khác nhau, nhưng ở RAID 6 thì mỗi dữ liệu lại được lưu trữ ở ít nhất ba vị trí (trở lên), điều này giúp cho sự an toàn của dữ liệu tăng lên so với RAID 5. RAID 6 yêu cầu tối thiểu 4 ổ cứng. Trong RAID 6, ta thấy rằng khả năng chịu đựng rủi ro hư hỏng ổ cứng được tăng lên rất nhiều. Nếu với 4 ổ cứng thì chúng cho phép hư hỏng đồng thời đến 2 ổ cứng mà hệ thống vẫn làm việc bình thường, điều này tạo ra một xác xuất an toàn rất lớn. Chính do đó mà RAID 6 thường chỉ được sử dụng trong các máy chủ chứa dữ liệu cực kỳ quan trọng. Tốc độ đọc ghi raid 6 chậm hơn raid 10 nhưng bù lại an toàn cao hơn.
+ Dung lượng cuối cùng sẽ bằng ½ tổng dung lượng 4 ổ, ví dụ bạn chạy 4 ổ 8T thì lượng dữ liệu “thấy được” là (4*8)/2 = 16T.
- NÊN CHỌN RAID NÀO?
Mỗi dạng RAID đều có ưu, nhược điểm riêng. Ngoài việc phụ thuộc giới hạn của từng loại thiết bị (vd: thiết bị hỗ trợ tối đa 2 ổ cứng thì không thể chạy RAID 5, 6, 10), việc lựa chọn RAID nào hoàn toàn phụ thuộc vào kinh nghiệm, đôi khi là…sở thích của người quản trị. Bạn chưa biết phải chọn RAID nào phù hợp với hệ thống của mình, có 3 tiêu chí chính bạn cần quan tâm:
- Tốc độ:Bạn có nhu cầu tăng tốc độ truy xuất dữ liệu?
- Độ an toàn:hệ thống được phép hư bao nhiêu HDD, mà vẫn chạy bình thường không mất dữ liệu?
- Dung lượng lưu trữ:Bạn sẵn sàng đánh đổi bao nhiêu dung lượng lưu trữ để đổi lấy sự an toàn cho dữ liệu?
Nếu bạn cần một sự tham khảo, với kinh nghiệm lâu năm trong việc triển khai các hệ thống lưu trữ giaiphapmaychu.info khuyến cáo luôn đặt sự an toàn dữ liệu lên hàng đầu trong việc chọn loại RAID. Bạn có thể tham khảo cách triển khai như bên dưới:
Lưu ý: cách triển khai bên dưới chỉ mang tính chất tham khảo.
- 1 HDD:Basic
- 2 HDD:RAID 1
- 3 HDD:RAID 5
- 4 HDD:RAID 5 hoặc RAID 10
- 5 HDD:RAID 5 + Hot Spare hoặc RAID 6.
- 6 – 8 HDD:RAID 6
- 9 – 12 HDD:RAID 6 + Hot Spare.
- Trên 12 HDD:không nên tạo volume/diskgroup > 12 HDD, nếu cần mở rộng dung lượng thì tạo volume khác.
- link http://giaiphapmaychu.info/tinh-dung-luong-o-cung-khi-chay-raid/
Quản Trị Mạng HD
Bạn có thể bình luận bài viết tại đây...
