Raid คืออะไร และมีกี่แบบ ?

Raid หรือ Redundant Array of Independent Disks คือเทคโนโลยีการจัดเก็บข้อมูลที่ใช้การรวมกันของหลายๆ ดิสก์เข้าด้วยกันเพื่อเพิ่มความเสถียรและประสิทธิภาพในการจัดเก็บข้อมูล โดยระบบ Raid จะแบ่งข้อมูลเป็นส่วนๆ แล้วจัดเก็บในหลายๆ ดิสก์พร้อมกัน ซึ่งช่วยเพิ่มความเร็วในการอ่านและเขียนข้อมูล รวมถึงเพิ่มความปลอดภัยในการจัดเก็บข้อมูลในกรณีที่ดิสก์มีการเสียหายด้วยการทำ Mirror หรือการเขียนข้อมูลสำรองไว้ในดิสก์อื่นๆ ด้วยเช่นกัน ในบทความนี้จะกล่าวถึงหลักการทำงานของ RAID และประเภทต่างๆ ของ RAID ที่นิยมใช้ในการจัดเก็บข้อมูล

1 การจัดเก็บข้อมูลด้วย Raid

RAID (Redundant Array of Independent Disks) เป็นเทคโนโลยีการจัดเก็บข้อมูลที่มีความปลอดภัยและมีประสิทธิภาพสูง โดยมีการใช้หลายดิสก์มาต่อกันเพื่อสร้างความเสถียรและเพิ่มประสิทธิภาพในการเข้าถึงข้อมูล

2 ประเภทของ RAID

มีหลายประเภทของ RAID ซึ่งแต่ละประเภทจะมีวิธีการทำงานและความปลอดภัยที่แตกต่างกัน โดยรายละเอียดของแต่ละประเภทดังนี้

2.1 : RAID 0 (Striping Raid)

RAID 0 เป็นการจัดเก็บข้อมูลแบบ Striping ที่ไม่มีการจัดเก็บข้อมูลสำรอง ใน RAID 0 ข้อมูลจะถูกแบ่งเป็นชุดเล็ก ๆ ที่เรียกว่า block แล้วจัดเก็บไปบนดิสก์หลายๆ ดิสก์พร้อมกัน โดยการแบ่งแยกข้อมูลนี้จะช่วยเพิ่มประสิทธิภาพในการอ่านและเขียนข้อมูล เนื่องจากข้อมูลจะถูกเขียนที่พร้อมกันบนหลายๆ ดิสก์ ทำให้สามารถอ่านและเขียนข้อมูลได้เร็วขึ้น แต่เมื่อดิสก์ใดตัวหนึ่งเสียหายก็จะไม่สามารถกู้คืนข้อมูลได้เลย ดังนั้น RAID 0 ไม่เหมาะสำหรับการจัดเก็บข้อมูลที่สำคัญหรือต้องการความปลอดภัยในการจัดเก็บข้อมูล

2.2 : RAID 1 (Mirroring Raid)

RAID 1 เป็นการจัดเก็บข้อมูลแบบ Mirroring ซึ่งจะมีการเขียนข้อมูลลงในดิสก์ทั้งหมด ทำให้ถ้าหากดิสก์ใด ๆ เสียหาย ข้อมูลยังคงอยู่ในดิสก์อีกดิสก์ 1 ดิสก์อีกเช่นกัน โดย RAID 1 จะมีความปลอดภัยของข้อมูลสูงและความเสถียรของระบบดี เนื่องจากข้อมูลถูกเก็บไว้ในหลายๆ ดิสก์พร้อมกัน แต่จะมีความสูงในการใช้พื้นที่ดิสก์และมีค่าใช้จ่ายสูงกว่า RAID 0 และ RAID 5

สำหรับการอ่านข้อมูล RAID 1 จะทำได้อย่างรวดเร็วเนื่องจากสามารถอ่านข้อมูลได้จากดิสก์ใดก็ได้ ทำให้มีความเหมาะสมสำหรับใช้งานที่ต้องการความเร็วในการอ่านข้อมูล ยกเว้นกรณีที่มีการเขียนข้อมูลเข้ามาบ่อยๆ ซึ่งจะทำให้ประสิทธิภาพในการเขียนข้อมูลลดลง การสร้าง RAID 1 ก็จะต้องใช้จำนวนดิสก์สองชุด โดยขนาดของข้อมูลที่เขียนลงในทุกดิสก์จะเท่ากัน ทำให้มีการใช้พื้นที่จริงต่อขนาดของข้อมูลสองเท่า

2.3 : RAID 5 (Striping with Parity)

RAID 5 เป็นการจัดเก็บข้อมูลแบบ Striping with Parity โดย RAID 5 จะใช้การแบ่งข้อมูลเป็นส่วนเล็ก ๆ ที่เรียกว่า block และจัดเก็บในหลายๆ ดิสก์พร้อมกัน โดยข้อมูลจะถูกแบ่งและจัดเก็บใน block ตามลำดับเรียงกันในแต่ละดิสก์ ซึ่งจะช่วยเพิ่มประสิทธิภาพในการเข้าถึงข้อมูล

นอกจากนี้ RAID 5 ยังใช้การจัดเก็บข้อมูล Parity เพื่อความปลอดภัยของข้อมูล โดย Parity เป็นการสร้างข้อมูลที่มีความสัมพันธ์กับ block อื่น ๆ ใน RAID 5 โดยข้อมูล Parity จะถูกเขียนลงในดิสก์อีกหนึ่งดิสก์และจะถูกเข้ารหัสเพื่อสร้างข้อมูล Parity ที่จะช่วยตรวจสอบและฟื้นฟูข้อมูลที่เสียหายได้ โดยเมื่อมีการเข้าถึงข้อมูล RAID 5 จะนำข้อมูลจาก block แต่ละตัวและข้อมูล Parity มารวมกันเพื่อสร้างข้อมูลเต็มๆ ซึ่งจะช่วยให้สามารถกู้คืนข้อมูลได้หากมีดิสก์เสียหายได้

อย่างไรก็ตาม RAID 5 ยังมีข้อจำกัดอย่างหนึ่งคือความเสียหายของดิสก์เพียงตัวเดียวอาจทำให้ข้อมูลสูญหายได้ แต่การใช้ RAID 5 ก็ยังเป็นทางเลือกที่นิยมใช้ในการจัดเก็บข้อมูลที่มีความสำคัญในองค์กร โดยมักนำมาใช้เพื่อเก็บข้อมูลอย่างเช่นไฟล์ข้อมูล ไฟล์เว็บไซต์ และแอปพลิเคชัน

2.4 : RAID 6 (Striping with Dual Parity)

RAID 6 เป็นการจัดเก็บข้อมูลแบบ Striping ซึ่งใช้หลายดิสก์ในการเก็บข้อมูล แต่เพิ่มความมั่นคงในการสูญเสียข้อมูลด้วยการเพิ่ม Parity Block อีก 1 block ในแต่ละ Stripe ซึ่งจะช่วยตรวจสอบและฟื้นฟูข้อมูลในกรณีที่มีการสูญเสียข้อมูลในดิสก์ 1 ดิสก์ ใน RAID 6 นั้นมีการเพิ่ม Parity Block เพิ่มเติมอีก 1 block เพื่อเพิ่มความมั่นคงในการสูญเสียข้อมูลจาก 1 ดิสก์ นอกจากนี้ RAID 6 ยังสามารถใช้งานได้ถ้ามีการสูญเสียข้อมูลใน 2 ดิสก์ในเวลาเดียวกัน ซึ่งเป็นความแตกต่างกับ RAID 5 ที่สามารถใช้งานได้เมื่อมีการสูญเสียข้อมูลใน 1 ดิสก์เท่านั้น

2.5 : RAID 10 (Combination of RAID 1 and RAID 0)

RAID 10 เป็นการผสมรวมของ RAID 1 และ RAID 0 เข้าด้วยกัน ซึ่งจะให้ประสิทธิภาพในการเขียนและอ่านข้อมูลที่สูงกว่า RAID 1 แต่ก็มีความปลอดภัยของข้อมูลใกล้เคียงกับ RAID 1

การใช้งาน RAID 10 จะใช้กับอุปกรณ์จัดเก็บข้อมูลที่มีจำนวนฮาร์ดดิสก์สองชุดขึ้นไป โดยจะแบ่งข้อมูลออกเป็นสองส่วน และทำการเขียนข้อมูลในแต่ละส่วนไปยังดิสก์แต่ละชุด ซึ่งจะช่วยเพิ่มประสิทธิภาพในการเขียนและอ่านข้อมูล รวมถึงมีความปลอดภัยในการสูญเสียข้อมูลจากฮาร์ดดิสก์เพียงชุดเดียว

แต่ RAID 10 ก็มีข้อเสียคือต้องใช้ฮาร์ดดิสก์จำนวนมากกว่าในการใช้งาน RAID 1 เพราะต้องใช้ฮาร์ดดิสก์สำหรับการ Mirror ข้อมูลและสำหรับ RAID 0 ซึ่งอาจทำให้มีค่าใช้จ่ายในการซื้อฮาร์ดดิสก์สูงกว่าในการใช้งาน RAID 1 แต่ก็จะมีประสิทธิภาพในการทำงานที่ดีกว่า RAID 1 ในบางกรณีที่ต้องการความเร็วในการอ่านและเขียนข้อมูลที่สูงกว่านั่นเอง

2.6 : RAID 50 (Combination of RAID 5 and RAID 0)

RAID 50 เป็นการเชื่อมต่อดิสก์แบบ Redundant Array of Independent Disks (RAID) ที่เป็นการผสมผสานระหว่าง RAID 5 และ RAID 0 เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพในการทำงานและความปลอดภัยของข้อมูล

ใน RAID 50 จะมีการเชื่อมต่อกลุ่มของดิสก์ที่มีการจัดเก็บข้อมูลแบบ RAID 5 หลายชุด และจะใช้ RAID 0 เพื่อเชื่อมต่อกลุ่ม RAID 5 ทั้งหมดเข้าด้วยกัน โดย RAID 0 จะทำหน้าที่แบ่งข้อมูลออกเป็นบล็อกเล็กๆ และแต่ละบล็อกจะถูกเขียนลงในดิสก์ที่ไม่ซ้ำกัน ซึ่งจะทำให้ประสิทธิภาพในการอ่านและเขียนข้อมูลของ RAID 50 มีความเร็วมากขึ้น

แต่ก็ต้องทราบว่า RAID 50 ยังมีความเสี่ยงในเรื่องความปลอดภัยของข้อมูลเหมือนกับ RAID 5 โดยถ้าหากดิสก์ใด ๆ ในกลุ่ม RAID 5 เสียหาย ข้อมูลใน RAID 50 ก็จะถูกเสียด้วย ดังนั้นการเลือกใช้ RAID 50 ควรพิจารณาความเสี่ยงในการสูญเสียข้อมูลและความเหมาะสมกับการใช้งานในแต่ละสถานการณ์โดยละเอียด

2.7 : RAID 60 (Combination of RAID 6 and RAID 0)

RAID 60 เป็นการรวมกันระหว่าง RAID 6 และ RAID 0 เพื่อให้ได้คุณสมบัติของทั้งสองประเภท โดย RAID 6 จะใช้การแฟ้มแฟ้มฟ้องซ้ำที่สองในการสร้างการเชื่อมต่อเพื่อป้องกันการสูญเสียข้อมูลจากการลบและการละเมิด ในขณะเดียวกัน RAID 0 จะใช้เทคโนโลยีการเชื่อมต่อข้อมูลแบบสตริปต์เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพในการอ่านและเขียนข้อมูล

ด้วยการรวมการทำงานของ RAID 6 และ RAID 0 ใน RAID 60 จะช่วยเพิ่มความเร็วในการอ่านและเขียนข้อมูล รวมถึงปรับปรุงความปลอดภัยของข้อมูลด้วยการมีการสำรองข้อมูลที่มากขึ้น อย่างไรก็ตาม การใช้ RAID 60 อาจมีค่าใช้จ่ายในการซื้อฮาร์ดดิสก์ที่สูงขึ้นเมื่อเทียบกับ RAID 5 และ RAID 6 และจะไม่มีการใช้งานที่มีประสิทธิภาพเมื่อใช้กับการเขียนข้อมูลแบบสุ่มที่สูง เนื่องจากการใช้งาน RAID 60 จะต้องมีการสร้างการเชื่อมต่อมากขึ้น ทำให้เกิดความล่าช้าในการเขียนข้อมูลที่สูงขึ้น

นอกจากนี้ยังมีระบบ RAID ที่ไม่ได้ใช้สัดส่วนดิสก์ (non-standard RAID) อีกหลายรูปแบบ ซึ่งเป็นการใช้เทคโนโลยี RAID ในลักษณะที่ไม่ได้กำหนดไว้เป็นทางการ แต่ก็มีการนำมาใช้งานบ้างในบางกรณีด้วยกัน

3. การเลือกใช้ RAID ให้เหมาะสมกับการใช้งาน

การเลือกใช้ RAID ต้องพิจารณาความเหมาะสมต่อการใช้งาน เนื่องจาก RAID แต่ละประเภทมีข้อดีและข้อเสียที่แตกต่างกัน การเลือกใช้ RAID 1 จะเหมาะสำหรับการใช้งานที่มีความสำคัญในเรื่องของความปลอดภัยของข้อมูล แต่มีค่าใช้จ่ายในการซื้อฮาร์ดดิสก์ที่มีความจุสองเท่าของข้อมูล ในขณะที่ RAID 0 จะเหมาะสำหรับการใช้งานที่ต้องการความเร็วในการประมวลผลข้อมูล แต่ไม่มีความปลอดภัยของข้อมูลเมื่อเกิดความสูญเสีย ดังนั้นการเลือกใช้ RAID ต้องพิจารณาตามความต้องการในการใช้งานและสภาพแวดล้อมในการทำงานเป็นหลัก

สรุป

การใช้งาน RAID เป็นวิธีการที่ดีในการเพิ่มประสิทธิภาพและความปลอดภัยของระบบเก็บข้อมูล โดย RAID มีหลายประเภทให้เลือกใช้ตามความต้องการของการใช้งาน แต่ละประเภทของ RAID มีข้อดีและข้อเสียที่แตกต่างกัน การเลือกใช้ RAID ต้องพิจารณาตามความต้องการและสภาพแวดล้อมในการทำงาน เพื่อให้ได้ผลลัพธ์ที่เหมาะสมและมีประสิทธิภาพสูงสุดในการใช้งาน