เรด

บทความนี้เกี่ยวกับ RAID สำหรับ red ดูที่ สีแดง

เรด (ออกเสียงอย่าง เหรด; อังกฤษ: Redundant Array of Inexpensive Disks หรือ Redundant Array of Independent Disks: RAID) คือเทคโนโลยีการนำฮาร์ดดิสก์ หลายๆ อันมาต่อเข้าด้วยกันเพื่อให้มองเห็นเป็นอันเดียว เพื่อวัตถุประสงค์ต่างๆ เช่น เพิ่มความน่าเชื่อถือของข้อมูล หรือเพิ่มประสิทธิภาพการอ่าน/เขียนข้อมูล หลักการโดยรวมของ RAID คือ การสำเนาข้อมูล (mirroring) การแบ่งส่วนข้อมูล (striping) และการแก้ไขความผิดพลาด (error correction)

การตั้งค่า RAID จะแบ่งเป็นระดับ (level) โดยที่แต่ละระดับจะมีจุดเด่นที่แตกต่างกัน เช่น ที่ระดับ 0 จะใช้วิธีการแบ่งส่วนข้อมูลเพื่อช่วยเพิ่มประสิทธิภาพการอ่าน/เขียนข้อมูล แต่ไม่ช่วยในเรื่องของการแก้ไขความผิดพลาด ในขณะที่ระดับ 1 จะช่วยในการแก้ไขความผิดพลาดของข้อมูล แต่ต้องแลกกับการเนื้อที่เพิ่มขึ้นอีกเท่าตัว เป็นต้น นอกจากนี้ในการตั้งค่าบางรูปแบบยังสามารถผสมระดับต่างๆ เข้าด้วยกันเป็นระดับแบบซ้อน เช่น RAID 10 หรือ RAID 0+1 จะเป็นการสร้าง RAID 0 อยู่บน RAID 1 ซึ่งจะช่วยเพิ่มทั้งประสิทธิภาพและการแก้ไขความผิดพลาด เป็นต้น

Raid 0 (striping) ช่วยให้การบันทึกข้อมูลได้เร็วขึ้น แต่ถ้ามีฮาร์ดดิสก์เครื่องใดเครื่องหนึ่งเสีย จะทำให้ข้อมูลทั้งหมดไม่สามารถใช้งานได้ สมมติมีฮาร์ดดิสก์ 2 เครื่อง เครื่องละ 100 GB จะมีเนื้อที่ในการเก็บข้อมูลทั้งหมด 200 GB

 ฮาร์ดดิสก์ 1 <<< 1 3 5 7   <<< ข้อมูลที่เข้ามา 1 2 3 4 5 6 7 8 ฮาร์ดดิสก์ 2 <<< 2 4 6 8 

Raid 1 (mirroring) ช่วยให้ข้อมูลมีความปลอดภัย ถ้าฮาร์ดดิสก์เครื่องใดเสีย อีกเครื่องหนึ่งก็จะทำงานแทนได้ สมมติมีฮาร์ดดิสก์ 2 เครื่อง เครื่องละ 100 GB จะมีเนื้อที่ในการเก็บข้อมูลทั้งหมด 100 GB

 ฮาร์ดดิสก์ 1 <<< 1 2 3 4 5 6 7 8   <<< ข้อมูลที่เข้ามา 1 2 3 4 5 6 7 8 ฮาร์ดดิสก์ 2 <<< 1 2 3 4 5 6 7 8 

Raid 0+1 เป็นการผสมผสานระหว่าง RAID 0 และ RAID 1 เข้าด้วยกัน ทำให้การเข้าถึงข้อมูลเป็นไปได้อย่างรวดเร็ว และมีการทำ mirror ข้อมูล (backup ข้อมูล) ไปด้วย

 ฮาร์ดดิสก์ 1 <<< 1 3 5 7 ฮาร์ดดิสก์ 2 <<< 2 4 6 8     <<< ข้อมูลที่เข้ามา 1 2 3 4 5 6 7 8 

 ฮาร์ดดิสก์ 3 <<< 1 3 5 7 ฮาร์ดดิสก์ 4 <<< 2 4 6 8 

นอกจาก เรด 0 , เรด 1 และ เรด 0+1 แล้ว ยังมีเรดอีกหลายระดับ รายละเอียดตามด้านล่างนี้

แบบ RAID 0 ยกตัวอย่าง มีฮาร์ดดิสก์ 2 ลูกแต่ละลูกมีความจุ 500 GB ดังนั้นเราสามารถเก็บข้อมูลได้ 1000 Gb แต่เมื่อฮาร์ดดิสก์ลูกใดลูกหนึ่งเสีย ก็จะทำให้ ฮาร์ดดิสก์ ใช้งานไม่ได้ทั้งสองลูกเลย เพราะ เมื่อเราสั่งเก็บข้อมูล ข้อมูลจะแยกเป็นสองส่วนและแบ่งเก้บในฮาร์ดดิสก์คนละลูก ทำให้ความเร็วในการเข้าถึงข้อมูลสูง แต่ข้อเสียก็คือหาก harddisk ตัวใดตัวหนึ่งเสียหาย จะส่งผลกับข้อมูลทั้งระบบทันที

แบบ RAID 1 ยกตัวอย่าง มีฮาร์ดดิสก์ 2 ลูกแต่ละคนมีความจุ 500 GB แต่เราจะสามารถเก็บข้อมูลได้แค่ 500 GB เพราะฮาร์ดดิสก์อีกลูกจะมีไว้สำหรับเก็บข้อมูล ทำให้เมื่อฮาร์ดดิสก์ลูกหลักเสียอีกตัวก็จะทำงานแทนทันที จุดเด่นของ RAID 1 คือความปลอดภัยของข้อมูล ไม่เน้นเรื่องประสิทธิภาพและความเร็วเหมือนอย่าง RAID 0 แม้ว่าประสิทธิภาพในการอ่านข้อมูลของ RAID 1 จะสูงขึ้นก็ตาม

แบบ RAID 3 (N +1) ในกรณีนี้ต้องมีฮาร์ดดิสก์อย่างน้อย 3 ลูก ตัวอย่างเช่นฮาร์ดดิสก์ 3 ลูก แต่ละลูกมีความจุ 200 GB ดังนั้น server เราจะสามารถจุข้อมูลได้ 400 Gb อีก 200 Gb เก็บไว้สำรองข้อมูลในกรณีที่ลูกแรกหรือ ลูกที่สองเสีย ฮาร์ดดิสก์ลูกที่ 3 จะทำงานให้แทนลูกที่เสียทันที ดังนั้น RAID 3 เหมาะสำหรับใช้ในงานที่มีการส่งข้อมูลจำนวนมากๆ เช่นงานตัดต่อ Video เป็นต้น

แบบ RAID 5 (N +1) มีความสามารถเช่นเดียวกับ RAID 3 แต่จุดเด่นของ RAID 5 คือ เทคโนโลยี Hot Swap ทำให้สามารถเปลี่ยน harddisk ในกรณีที่เกิดปัญหาได้ในขณะที่ระบบยังทำงานอยู่ เหมาะสำหรับงาน Server ต่างๆ ที่ต้องทำงานต่อเนื่อง

RAID 6 (N +2) อาศัยพื้นฐานการทำงานของ RAID 5 แต่จะดีกว่า RAID 5 ตรงที่ว่ามี backup hard disk ถึง สองลูก และยอมให้เราทำการ Hot Swap ได้พร้อมกัน 2 ตัว ทำให้เหมาะกับงานที่ต้องการความปลอดภัยและเสถียรภาพของข้อมูลที่สูงมากๆ

แบบ RAID 10 หรือ RAID 1 +0 คือการใช้ประโยชน์ของ RAID 0 และ RAID 1 เช่นเรามี ฮาร์ดดิสก์ 6 ลูก เราให้สามลูกแรกเป็น ลูกที่ใช้งานจริง ส่วนสามลูกหลังเป็นฮาร์ดดิสก์สำรอง ในกรณี ฮาร์ดดิสก์สามลูกแรกมีลูกใดลูกหนึ่งเสีย ฮาร์ดดิสก์สามลูกหลังจะทำงานแทนทันที แต่มีข้อเสียคือ เราต้องซื้อ Harddisk เป็นสองเท่าในการเพิ่มพื้นที่การใช้งาน เพื่อเพิ่มในส่วนที่ใช้งานและส่วนที่สำรอง เหมาะสำหรับ Server ที่ต้องการความเร็วในการเข้าถึงข้อมูลค่อนข้างมาก แต่ไม่ต้องการความจุมากนัก

แบบ RAID 53 จะเป็นการรวมกันของ RAID ระดับ 0 และ 3 เพื่อความเร็วในการเขียนและอ่านข้อมูลที่มากขึ้น แต่ยังมีตัวสำรองในการป้องกันระบบล่มทั้งระบบ ในเวลาที่มี Harddisk เสีย

ระดับมาตรฐาน

ระดับแบบซ้อน

อ้างอิง

1. David A. Patterson, Garth Gibson, and Randy H. Katz: A Case for Redundant Arrays of Inexpensive Disks (RAID). University of California Berkley. 1988.
2. "Originally referred to as Redundant Array of Inexpensive Disks, the concept of RAID was first developed in the late 1980s by Patterson, Gibson, and Katz of the University of California at Berkeley. (The RAID Advisory Board has since substituted the term Inexpensive with Independent.)" Storage Area Network Fundamentals; Meeta Gupta; Cisco Press; ISBN 978-1-58705-065-7; Appendix A.

แหล่งข้อมูลอื่น

• raid คืออะไร [บทสรุป]
• Tutorial on RAID 6 & performance implications
• Learning about RAID Tutorial, Levels 0, 1, 5, 10, and 50
• เรด ที่เว็บไซต์ Curlie
• Introduction to RAID
• Working RAID illustrations
• RAID Levels — Tutorial and Diagrams
• Logical Volume Manager Performance Measurement
• Tutorial on Reed-Solomon Coding for Fault-Tolerance in RAID-like Systems
• Parity Declustering for Continuous Operation in Redundant Disk Arrays
• An Optimal Scheme for Tolerating Double Disk Failures in RAID Architectures
• Linux RAID and LVM Management
• RAIF: Redundant Array of Independent Filesystems