วันนี้ผมขอมาแบบสบายๆกันบ้างดีกว่า กับบทความที่ให้ความรู้กันแบบสั้นๆง่ายๆกับ RAID ที่อ่านเป็นไทยว่า "เรด" ดย RAID นั้นมาจากชื่อเต็มๆว่า Redundant Array of Inexpensive Disks หรือ Redundant Array of Independent Disks ตามหลักการแล้วเป็นการนำพื้นที่จัดเก็บข้อมูลเช่น HDD และ SSD มารวมเป็นพื้นที่เดียวกัน โดยจะต้องมี Raid Controller มาเป็นหน้าที่ควบคุมจัดการ ซึ่งก็มีทั้งในระดับ Hardware และ Software แต่โดยทั่วไปของเมนบอร์ดคอมพิวเตอร์สมัยใหม่นั้นทางด้านการเชื่อมต่อ HDD และ SSD ก็จะมี Raid Controller อยู่ในตัวอยู่แล้ว ที่ทำให้ผู้ใช้งานนั้นไม่จำเป็นต้องหาอุปกรณ์หรือ Hardware เสริมเพื่อให้คอมพิวเตอร์เครื่องนั้นๆรองรับกับการเชื่อมต่อ RAID ได้ ทางด้านหลักการ RAID ที่จะเป็นการนำพื้นที่จัดเก็บข้อมูลเช่น HDD และ SSD มารวมเป็นพื้นที่เดียวกัน โดยจุดประสงค์แรกของเทคโนโลยี RAID คือ Striping นั้นจะช่วยเพิ่มประสิทธิภาพในการอ่านและเขียนข้อมูลให้มีประสิทธิภาพสูงกว่าการเชื่อมต่อ HDD หรือ SSD ลูกเดียวที่ไม่มีการเชื่อมต่อเทคโนโลยี RAID หลักการพื้นฐานที่สองของ RAID นั้นคือ Mirroring จะมีการสำรองข้อมูลตลอดเวลา ในกรณีที่ HDD หรือ SSD เสียนั้น ก็จะมีข้อมูลสำรองพร้อมสลับใช้งานได้ทันที พื้นฐานที่สาม Error Correction ความน่าเชื่อถือของข้อมูลป้องกันความผิดพลาดของพื้นที่จัดเก็บข้อมูล ในกรณีที่มีพื้นที่จัดเก็บข้อมูลเสียแต่ระบบนั้นก็สามารถกลับมาได้ในระยะเวลาสั้น เมื่อมีการเปลี่ยน HDD หรือ SSD ทดแทน RAID ถึงแม้ว่าในทุกวันนี้เทคโนโลยีพื้นที่การจัดเก็บข้อมูลนั้น SSD นั้นมาแรงแซงฮาร์ดดิสก์ในเรื่องประสิทธิภาพและการใช้งานที่ไหลลื่น ชนิดที่เรียกได้ว่า HDD นั้นยากที่จะเอาไปสู้ได้แน่นอน แต่ทางด้านความน่าเชื่อถือและความปลอดภัยนั้น SSD ในกรณีที่เสียหรือมีปัญหานั้น SSD พูดได้ว่าการกู้ข้อมูลเป็นไปได้ยาก แต่ HDD นั้นได้เปรียบทางด้านความจุของข้อมูลที่สูงมากกว่า SSD ในราคาค่าตัวของ HDD ที่ถูกกว่าไม่พอ แต่ถ้าเกิด HDD นั้นเสียขึ้นมา การกู้ข้อมูลนั้นทำได้ง่ายกว่า บางทีไฟไหมไป แต่จานแม่เหล็กไม่เสียหายมากก็ยังพอที่จะกู้ข้อมูลมาได้ด้วย แต่เทียบกับ Nand Flash ใน SSD ถ้าเกิดไหม้ขึ้นมาแล้วก็ตัวใครตัวมันนะครับ เดี๋ยวเรามาดูกันดีกว่าว่าการเชื่อมต่อ HDD หรือ SSD เอาแบบขั้นระดับพื้นฐานนั้นเราต้องเตรียมพร้อมกับอุปกรณ์อะไรบ้าง 


เมนบอร์ดที่รองรับการเชื่อมต่อ RAID ได้ โดยส่วนมากมาตรฐานทั่วไปสมัยนี้ที่มักจะรองรับกับการเชื่อมต่อ RAID 0 ,1 และ 10 กันเป็นส่วนมาก โดยกับเมนบอร์ดที่ใช้ชิพเซ็ต AMD ทุกวันนี้ยังไม่รองรับการเชื่อมต่อ RAID 5 ด้วย ที่เมนบอร์ดชิพเซ็ต Intel รองรับ RAID 5 มาตั้งนานแล้ว ส่วนเมนบอร์ดใครที่ใช้อยู่นั้นรองรับการเชื่อมต่อ RAID ชนิดไหนบ้างหรือจะรองรับหรือไม่สามารถศึกษาคู่มือของเมนบอร์ดเพิ่มเติมได้ครับ ถ้าเมนบอร์ดไม่รองรับก็จะมีอุปกรณ์เสริมผ่านการเชื่อมต่อ PCI Express 


NAS ที่เป็นอุปกรณ์จัดเก็บข้อมูลผ่านการเชื่อมต่อเครือข่าย ที่พื้นที่จัดเก็บข้อมูลเป็นหัวใจสำคัญ รองรับการเชื่อมต่อ RAID ตามแต่ละโมเดล


HDD และ SSD จะเป็นหัวใจหลักสำคัญในการเชื่อมต่อ RAID ต่างๆ เพราะมันคือพื้นที่จัดเก็บข้อมูลนั้นเอง ที่ไม่ได้ยึดติดว่า HDD หรือ SSD SATA ที่รองรับกับการเชื่อมต่อ RAID เท่านั้น โดยทางด้าน SSD อินเตอร์เฟส mSATA ,M.2. หรือ U.2. ที่รองรับการทำ RAID ด้วยเช่นกัน 

RAID 0

มาถึงกับรูปแบบแรก RAID 0 นั้น หลักการทำงานนั้นจะเป็นรูปแบบ Striping การแบ่งส่วนข้อมูลช่วยกันทำงาน ที่จะจัดเก็บลงใน HDD หรือ SSD เพื่อทำให้ประสิทธิภาพในการอ่านและเขียนข้อมูลนั้นทำออกมาได้สูงกว่าการเชื่อมต่อ HDD หรือ SSD เพียงลูกเดียวหรือไม่ได้เชื่อมต่อ RAID โดย RAID 0 นั้นจะช่วยเพิ่ม ประสิทธิในการอ่านและเขียนข้อมูลไม่พอ ยังสามารถช่วยทำให้ความเร็วในการเข้าถึงข้อมูลได้สูงมากขึ้น โดยหลักการของ RAID 0 นั้นจะเป็นการรวมพื้นที่จัดเก็บข้อมูลตั้งแต่สองลูกขึ้นไป มารวมไว้เป็นก้อนเดียว แล้วให้ Raid Controller เป็นหน้าที่ในการจัดแบ่ง Block ของข้อมูลว่า สมมุติว่าพื้นที่มีอยู่ 1 ก้อน แล้วแบ่งเป็น Block ตามจำนวน HDD หรือ SSD ที่เอามาเชื่อมต่อ RAID 0 แล้ว Raid Controller จะเป็นคนจัดการไปว่าในส่วน X1 X2 X3 X4 X5 X6 นั้น HDD หรือ SSD ลูกไหนจะมีหน้าที่เป็นคนเก็บ และ เวลาเรียกใช้งานก็จะเรียกใช้พร้อมกันทุกๆลูกใน HDD หรือ SSD ที่เชื่อมต่อ RAID 0 ไว้ แต่ซึ่ง RAID 0 นั้นมีข้อดีทางด้านประสิทธฺภาพที่ดีมากขึ้นของพื้นที่จัดเก็บข้อมูลในท้ายด้านการอ่าน การเขียน และ การเข้าถึงข้อมูล แต่ข้อเสียที่ร้ายแรงที่สุดสำหรับ RAID 0 คือ ถ้ามี HDD หรือ SSD ลูกใดลูกนึงเสีย เท่ากับว่าข้อมูลทั้งหมดนั้นก็จะหายไป โดยความเหมาะสมกับการใช้งานของ RAID 0 คือ คอมพิวเตอร์ที่ต้องพื้นที่จัดเก็บข้อมูลประสิทธิภาพสูงทั้งด้านการอ่านและการเขียนข้อมูล โดยไม่สนใจความปลอดภัยอะไรนัก จำพวก Workstation ที่ใช้งานกราฟฟิก ตัดต่อวีดีโอ ,Server ที่มีการจัดเก็บแล้วส่งออกข้อมูลอย่างต่อเนื่อง จนไปถึงคอมพิวเตอร์ตามบ้านที่ต้องการพื้นที่จัดเก็บข้อมูลประสิทธิภาพสูง อย่างในกลุ่มเกมมิ่งที่โหลดเกมกันหนักหน่วง ก็มีความนิยมในการใช้งานพอสมควร

จำนวน HDD หรือ SSD ที่ใช้ในการเชื่อมต่อ RAID 0 นั้นสามารถใช้ได้ตั้งแต่สองลูกขึ้นไป โดยพื้นที่ทั้งหมดที่จะถูกรวมกันไว้เป็นก้อนเดียว อย่างเช่นการเชื่อมต่อ RAID 0 จำนวนสองลูก ด้วย HDD หรือ SSD ความจุ 2TB พื้นที่ความจุข้อมูลที่จะใช้งานได้จริงจะเท่ากับ 4TB แต่ผู้ใช้งานที่ต้องการพื้นที่จัดเก็บข้อมูลประสิทธิภาพสูงนั้นจะเล่นการเชื่อมต่อ RAID 0 ด้วย HDD หรือ SSD ได้ตั้งแต่สามลูกขึ้นไป ตามที่เมนบอร์ดหรือ Raid Controller นั้นรองรับกัน 


RAID 1


มาถึงกับรูปแบบที่สอง RAID 1 หลักการทำงานนั้นจะเป็นรูปแบบ Mirroring จะเป็นลักษณะของการสำรองข้อมูลไว้ตลอดเวลา ถ้านึกภาพไม่ออกก็ลองเอากระจกส่องหน้าตัวเองแล้วขยับไปมา จะได้นึกภาพของหลักการ Mirroring นั้นคืออะไร โดยความเหมาะสมนั้นคงหนีไม่พ้นกับกลุ่มผู้ที่ต้องการความปลอดภัยของข้อมูลสูง ถ้าลูกใดลูกนึงเสีย ก็สามารถสลับกันนำมาใช้งานได้ทันที โดยประสิทธิภาพในการทำงานนั้นจะเทียบเท่ากับการใช้งาน HDD หรือ SSD เพียงลูกเดียว แต่จะมีความจริงที่โหดร้ายซ่อนเอาไว้บ้าง ที่ประสิทธิภาพในการเขียนข้อมูลอาจจะมีลดลงไปบ้างเล็กน้อย แต่คงต้องมานั่งทดสอบเทียบกันจริงๆ ถึงจะเห็นความแตกต่างที่ลดลงไปบ้างหลังจากต่อ RAID 1 (นึกภาพหลักการความเป็นจริงดูว่า HDD หรือ SSD ส่วนมากที่เราเห็นกันว่าประสิทธิภาพความเร็วในการอ่านข้อมูลนั้นจะสูงกว่าการเขียนข้อมูล) 

จำนวน HDD หรือ SSD ที่ใช้ในการเชื่อมต่อ RAID 1 นั้นสามารถใช้ได้ตั้งแต่สองลูกขึ้นไป ในยุคที่มี RAID5 ออนบอร์ดกันส่วนมาก ความเหมาะสมที่ดีที่สุดยังคงอยู่ที่สองลูกครับ โดยพื้นที่จัดเก็บข้อมูลนั้นจะโดนหารสองออก แต่จะแสดงผลออกเป็นเพียงพื้นที่จัดเก็บข้อมูลเพียงก้อนเดียว อย่างเช่นการเชื่อมต่อ RAID 1 จำนวนสองลูก ด้วย HDD หรือ SSD ความจุ 8TB พื้นที่ความจุข้อมูลที่จะใช้งานได้จริงจะเท่ากับ 8TB มองในแง่มุมของการใช้งานที่ต้องเสียพื้นที่จัดเก็บข้อมูลลงไปครึ่งนึงจากทั้งหมด แต่ได้ความปลอดภัยแน่นอนของข้อมูลในกรณีที่มี HDD หรือ SSD ลูกใดลูกนึงเสียไป 


RAID 10 (1+0)

ถ้าเกิดบอกว่า RAID 0 ก็แรงดีแต่ขาดความปลอดภัย ส่วน RAID 1 ก็น่าสนใจทางด้านความปลอดภัย แต่ขาดไปทางด้านประสิทธิภาพ ทางเลือกที่น่าสนใจและได้ความต้องการของประสิทธิภาพและความปลอดภัยก็หนีไม่พ้น RAID 10 อย่างแน่นอน ซึ่งหลักการการทำงานของ RAID 10 นั้นเป็นการรวม Mirroring (RAID 1) และ Striping (RAID 0) รวมเข้าด้วยกัน ซึ่งความเหมาะสมกับการใช้งานแน่นอนว่าเป็นกลุ่มผู้ที่ต้องการพื้นที่จัดเก็บข้อมูลประสิทธิภาพสูง โดยมีเงื่อนไขกับความปลอดภัยกับการสำรองข้อมูลตลอดเวลากัน การทำงานเป็นในลักษณ์ของ Mirroring ของ RAID 1 แล้วมาทำ RAID 0 โดยประสิทธิภาพนั้นในทางด้านการอ่านข้อมูลที่ยังเป็นในลักษณ์ของ RAID 0 แต่ทางด้านของการเขียนข้อมูลนั้นจะด้อยกว่า RAID 0 ไปบ้าง แต่ก็ทำได้ดีกว่า RAID 1 เพียวๆแน่นอน 


จำนวน HDD หรือ SSD ที่ใช้ในการเชื่อมต่อ RAID 10 นั้นสามารถใช้ได้ตั้งแต่สี่ลูกขึ้นที่มันนำมาหารสองได้ลงตัว โดยพื้นที่จัดเก็บข้อมูลนั้นจะโดนหารสองออก แต่จะแสดงผลออกเป็นเพียงพื้นที่จัดเก็บข้อมูลเพียงก้อนเดียว อย่างเช่นการเชื่อมต่อ RAID 10 จำนวนหกลูก ด้วย HDD หรือ SSD ความจุ 6TB พื้นที่ความจุข้อมูลที่จะใช้งานได้จริงจะเท่ากับ 18TB มองในแง่มุมของการใช้งานที่ต้องเสียพื้นที่จัดเก็บข้อมูลลงไปครึ่งนึงจากทั้งหมด แต่ได้ความปลอดภัยแน่นอนของ RAID 1 และประสิทธิภาพในแบบของ RAID 0 ของข้อมูลในกรณีที่มี HDD หรือ SSD ลูกใดลูกนึงเสียไปในชุด  


RAID 5


มาถึงกับรูปแบบในกลุ่มที่มีความสามารถในการป้องกันข้อมูลสูญหายได้ นั้นก็คือ RAID 5 ก็เป็น RAID อีกหนึ่งชนิดที่ได้รับความนิยมสูงสุดในการใช้งานทุกวันนี้ โดย RAID 5 จะมีการต่อยอดจาก RAID 4, RAID 3, RAID 2 โดย RAID 5 จะเป็นการใช้งานกับคอมพิวเตอร์ตามบ้าน สำนักงาน ระดับองค์กร และ Server ที่มีข้อดีกับรองรับกับการ Hot Swap ยังคงสมารถทำงานได้อย่างต่อเนื่องไม่จำเป็นต้องปิดเครื่องเพื่อทำการเปลี่ยนฮาร์ดดิสก์ สามารถเปลี่ยนฮาร์ดดิสก์ได้แบบกลางอากาศโดยระบบยังคงทำงานต่อไป แต่ในกรณีเครื่องที่มีการใช้งานต่อเนื่องนั้นอาจมีหน่วงไปบ้างเพราะมันจะสร้างข้อมูลหรือ Rebuild RAID ที่ผมก็บอกไม่ได้ว่านานแค่ไหน ขึ้นอยู่กับจำนวนข้อมูลด้วย โดยหลักการ RAID 5 มันจะมีการแบ่งข้อมูลออกเป็น Block เพื่อใช้ในการเก็บข้อมูลบนฮาร์ดดิสก์ในกลุ่ม Array กระจายออกไปในลักษณ์ของ การ Striping แบบ RAID 0 แต่จะมีการสร้าง Parity Block (พูดให้เข้าใจง่ายๆคือส่วน Block ข้อมูลที่สำรองไว้) ของแต่ละก้อนเขียนวนไปเรื่อยๆตามฮาร์ดดิสก์ในกลุ่ม Array ที่เชื่อมต่อ RAID 5 เอาไว้ นอกจากทางด้านความปลอดภัยแล้วที่ฮาร์ดดิสก์ในระบบสามารถเสียได้ 1 ตัว รวมไปถึงประสิทธิภาพในการอ่านข้อมูลนั้นทำได้ใกล้เคียงกับการเชื่อมต่อ RAID 0 ถ้าให้เทียบประสิทธิภาพในการเขียน สมมุติว่า RAID 5 x 4 ลูก ความเร็วในการอ่านนั้นจะอยู้ประมาณ RAID 0 x 3 (อันนี้จากที่ผมได้ใช้งานมา ขึ้นกับ RAID Controller รวมไปถึงประสิทธิภาพของ HDD และ SSD) แต่ข้อเสียที่ร้ายแรงที่สุดประสิทธิภาพในการเขียนนั้นจะช้ากว่าอ่าน ลองนึกภาพดูว่ามันเท่ากับ RAID 5 นั้นต้องเขียนข้อมูลเป็นสองชุด ชุดแรกเป็นข้อมูลเป็น Block ที่ใช้งานปกติ ส่วนการเขียนข้อมูลอีกรอบคือ Parity Block ในการใช้งานจริงประสิทธิภาพในการเขียนจะด้อยกว่าการอ่านเห็นได้ชัดเจน โดยประสิทธิภาพโดยภาพรวมที่ RAID 5 เปลี่ยนมาใช้รูปแบบการจัดเก็บ Parity Block กระจายออกไปทุกๆลูก ลดปัญหาคอขวดจาก RAID 4 และ 3 ความเหมาะสมในการใช้งาน RAID 5 จำพวก Workstation ที่ใช้งานกราฟฟิก ตัดต่อวีดีโอ ,Server ที่มีการส่งออกข้อมูลอย่างต่อเนื่อง จนไปถึงคอมพิวเตอร์ตามบ้านที่ต้องการพื้นที่จัดเก็บที่มีความปลอดภัยอย่างพวก NAS ก็น่าสนใจกับ RAID 5 กับบนพื้นฐานอ่านแรงกว่าเขียนข้อมูล ที่เน้นไปทางด้านความคุ้มค่าในการลงทุน 

จำนวน HDD หรือ SSD ที่ใช้ในการเชื่อมต่อ RAID 5 ,RAID 4 และ RAID 3 ใช้สูตรเดียวกันได้ โดยจำนวนการใช้ HDD หรือ SSD ขั้นต่ำอยู่ที่ 3 ตัว โดยมากกว่า 3 ตัวก็ได้ไม่มีปัญหา ตามงบประมาณและประสิทธิภาพที่ดีขึ้น โดยการคำนวนนั้นง่ายๆเลยครับ จะเสียพื้นที่ฮาร์ดดิสก์ไปเพียงลูกเดียวถึงแม้จะมีการเชื่อมต่อในกลุ่ม Array กี่ลูกก็ตาม รองกับการเสียหายของฮาร์ดดิสก์ได้ 1 ลูก

 

Conclusion 

         วันนี้กับการเจาะลึกหลักการของ RAID นั้นคงจะเป็นเพียงแค่หลักการทำงานประเภทของ RAID แบบเบื้องต้นกับ RAID ที่ไม่จำเป็นต้องใช้ RAID Card หรือ NAS ราคาสูง ที่ใช้หลักการ Striping นั้นจะช่วยเพิ่มประสิทธิภาพในการอ่านและเขียนข้อมูลให้มีประสิทธิภาพสูง ,Mirroring จะมีการสำรองข้อมูลตลอดเวลา และ  Error Correction ความน่าเชื่อถือของข้อมูลป้องกันความผิดพลาดของพื้นที่จัดเก็บข้อมูลที่ในการใช้งานนั้นบางกลุ่มน่าสนใจมาก ก็เลือกใช้งานได้ตามความเหมาะสมและงบประมาณ สำหรับวันนี้ขอลาแต่เพียงเท่านี้ สวัสดีครับ