เรด

เรด (ออกเสียงอย่าง เหรด;  หรือ  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

แหล่งข้อมูลอื่น 

 raid คืออะไร [บทสรุป] 
 Tutorial on RAID 6 & performance implications
 Learning about RAID Tutorial, Levels 0, 1, 5, 10, and 50
 
 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