Trong quá khứ, không có chiếc PC cao cấp nào được coi là hoàn chỉnh nếu thiếu một vài ổ đĩa khởi động cấu hình trong RAID 0. Ngày nay, tình hình đã có sự thay đổi đáng kể khi các ổ SSD (Solid State Drive) đã trở nên phổ biến với mức giá hợp lý, dung lượng cao và tốc độ vượt trội. Tuy nhiên, điều đó không có nghĩa là công nghệ RAID (Redundant Array of Independent Disks) đã trở nên lỗi thời. Việc kết hợp SSD vào một mảng RAID vẫn mang lại vô vàn lợi ích, từ khả năng dự phòng dữ liệu, tính năng kiểm tra lỗi (parity) cho đến việc đạt được tốc độ cao hơn đáng kể với bộ điều khiển RAID phù hợp. Mặc dù vậy, SSD và HDD (ổ cứng truyền thống) có cấu tạo và nguyên lý hoạt động khác nhau, và có một số sai lầm phổ biến mà bạn cần tránh khi cấu hình ổ SSD thành một mảng RAID. Bài viết này sẽ đi sâu vào 5 lỗi thường gặp và cách khắc phục để đảm bảo hệ thống lưu trữ của bạn đạt hiệu suất và độ bền tối ưu.
1. Sử dụng SSD không đồng nhất: Rủi ro về hiệu suất và dung lượng
Mặc dù không có quy tắc cứng nhắc nào cấm việc kết hợp các loại ổ đĩa khác nhau trong một mảng RAID, và trong một số trường hợp đặc biệt (như khi mua số lượng lớn để loại bỏ lỗi sản xuất theo lô), bạn có thể muốn sử dụng các ổ đĩa từ các thương hiệu khác nhau. Tuy nhiên, tốt nhất là nên sử dụng các ổ SSD giống hệt nhau khi xây dựng mảng RAID. Hiệu suất của mảng RAID của bạn sẽ luôn bị giới hạn bởi ổ đĩa chậm nhất, điều này có thể làm giảm dung lượng, tốc độ, hoặc cả hai.
Ví dụ, trong cấu hình RAID 1 (mirroring), ổ đĩa chậm nhất sẽ là yếu tố giới hạn về tốc độ vì dữ liệu được ghi đồng thời lên tất cả các ổ đ đĩa trong mảng. Trong cấu hình RAID 0 (striping), dung lượng lưu trữ là yếu tố giới hạn, vì bạn chỉ có thể phân bổ dữ liệu lên đến dung lượng của ổ đĩa nhỏ nhất trong mảng của mình. Việc trộn lẫn các ổ đĩa không phải là một ý tưởng tồi, nhưng điều quan trọng là phải hiểu cách nó có thể ảnh hưởng đến hiệu suất và dung lượng khi tạo mảng. Nếu bạn đang thiết lập một mảng RAID trên PC cá nhân hoặc trong một hệ thống NAS (Network Attached Storage) gia đình, bạn hầu như luôn muốn sử dụng các ổ đĩa giống nhau về loại, dung lượng và thông số kỹ thuật. Chúng không nhất thiết phải cùng một thương hiệu, nhưng khả năng của mỗi SSD trong mảng phải tương đương nhau.
2. Lựa chọn loại ổ đĩa không phù hợp: SSD tiêu dùng hay doanh nghiệp?
Bạn có thể tạo một mảng RAID chỉ với hai ổ đĩa và một ý tưởng, nhưng điều quan trọng là phải xem xét mục đích bạn thiết lập mảng RAID là gì để đạt được hiệu suất và tuổi thọ tốt nhất.
SSD tiêu dùng: Lựa chọn tối ưu cho hệ thống cá nhân
Nếu bạn đang thiết lập một mảng RAID nhỏ trong máy tính cá nhân của mình, SSD tiêu dùng thông thường sẽ là đủ. Đặc biệt trong các cấu hình RAID 0 hoặc RAID 1 chỉ với một vài ổ đĩa, các ổ đĩa tiêu dùng rẻ hơn nhiều so với các tùy chọn doanh nghiệp và vẫn cung cấp tốc độ tuyệt vời. Chúng được thiết kế để cung cấp tốc độ đột phá cho một người dùng duy nhất, thay vì phục vụ nhiều người dùng và hiệu suất ổn định 24 giờ mỗi ngày.
Lắp đặt SSD vào UnifyDrive UT2 cho hệ thống RAID cá nhân
SSD doanh nghiệp (Enterprise SSD): Sức mạnh bền bỉ cho hệ thống chuyên sâu
Một số mảng RAID được xây dựng cho mục đích khác, có thể là sao lưu dữ liệu dài hạn hoặc một máy chủ gia đình. Đối với các loại ứng dụng này, bạn sẽ muốn sử dụng SSD doanh nghiệp. Các ổ SSD doanh nghiệp đắt hơn đáng kể so với các sản phẩm tiêu dùng, nhưng chúng cũng được thiết kế để chạy các khối lượng công việc cường độ cao liên tục.
Một ổ SSD tiêu dùng điển hình đi kèm với xếp hạng TBW (Terabytes Written) để thể hiện độ bền của nó. Trong khi đó, các ổ SSD doanh nghiệp đi kèm với số DWPD (Drive Writes Per Day), cho biết số lần bạn có thể ghi đầy đủ vào ổ đĩa mỗi ngày trong suốt vòng đời bảo hành của nó. Nếu bạn chỉ lắp ráp một mảng nhỏ, bất kỳ lựa chọn nào khác ngoài SSD tiêu dùng có thể là lãng phí tiền bạc. Ngược lại, nếu bạn đang xây dựng một hệ thống chuyên sâu hơn, việc sử dụng bất kỳ loại ổ đĩa nào khác ngoài ổ đĩa doanh nghiệp sẽ gây ra nhiều vấn đề sau này.
Thiết bị NAS TerraMaster F8 SSD Plus chuyên dụng cho ổ SSD
TerraMaster F8 SSD Plus
| CPU | Intel i3 N305 |
|---|---|
| Memory | 16GB DDR5 SODIMM |
| Drive Bays | 8 M.2 slots |
| Ports | 2x USB 3.2 Type-A ports, 1x USB 3.2 Type-C port, 1x HDMI socket, 1x 10GbE RJ45 port |
| OS | TOS 6 |
| Price | $800 |
3. Để ổ đĩa chạy gần đầy dung lượng: Giới hạn không gian trống tối ưu
Việc để một ổ SSD chạy gần hết dung lượng là một ý tưởng tồi, và còn tệ hơn nữa khi nhiều ổ SSD được cấu hình trong một mảng RAID. Khi bạn gần đạt đến dung lượng tối đa của ổ SSD, hiệu suất sẽ bắt đầu suy giảm. Trong một mảng RAID, sự suy giảm hiệu suất này gần như luôn được phóng đại. Như thường lệ trong một mảng RAID, ổ đĩa yếu nhất sẽ trở thành nút thắt cổ chai. Và vì bạn sẽ chạy ít nhất hai ổ SSD gần đầy dung lượng trong hầu hết các cấu hình RAID, bạn sẽ bị giới hạn bởi sự suy giảm hiệu suất mà ổ yếu nhất trong số các ổ đĩa đó gặp phải.
Để đạt hiệu suất tốt nhất với SSD trong RAID, bạn cần duy trì một lượng không gian trống nhất định. Điều này là do quá trình “thu gom rác” (garbage collection) của SSD, nơi các trang trống được trả về ổ đĩa khi bạn ghi dữ liệu mới. Mặc dù quan trọng đối với một ổ SSD đơn lẻ, quá trình thu gom rác thậm chí còn quan trọng hơn với mảng RAID, vì một số bộ điều khiển và cấp độ RAID không hỗ trợ lệnh TRIM, và SSD có vấn đề lớn hơn với sự khuếch đại ghi (write amplification) so với HDD. Không có quy tắc cứng nhắc nào về lượng không gian trống bạn cần, nhưng thông thường, bạn sẽ bắt đầu thấy hiệu suất suy giảm khi dung lượng trống xuống khoảng 15% đến 20%.
4. Cấu hình RAID nặng ghi không có ổ đĩa chuyên dụng: Tuổi thọ SSD bị ảnh hưởng
Nếu bạn đang cấu hình một mảng RAID có tính năng kiểm tra lỗi (parity) và bạn đang sử dụng SSD, bạn cần phải sử dụng các ổ đĩa chuyên dụng cho doanh nghiệp. Khác với HDD, nơi tuổi thọ chỉ bị giới hạn bởi các bộ phận cơ học, SSD có một giới hạn về số lần ghi trước khi các cell nhớ không còn đáng tin cậy. Nếu bạn đang sử dụng cấp độ RAID có parity, như RAID 4, 5 hoặc 6, bạn đang tạo ra nhiều thao tác ghi hơn cho mảng của mình. Trong ngữ cảnh của RAID, parity có nghĩa là mảng có thể được xây dựng lại nếu một ổ đĩa bị lỗi. Nó không giống như mirroring (gương hóa). RAID 1 sử dụng mirroring nhưng không sử dụng parity. Các cấp độ RAID có parity thường có một ổ đĩa parity chuyên dụng hoặc dữ liệu parity được phân bổ trên toàn mảng.
Parity làm tăng lượng dữ liệu được ghi vào mảng RAID của bạn. Các bit parity được sử dụng để xây dựng lại mảng của bạn trong trường hợp ổ đĩa bị lỗi chiếm thêm không gian và chúng làm tăng số lần ghi bạn phải thực hiện vào ổ đĩa. May mắn thay, đây không phải là điều bạn phải lo lắng với RAID 0 hoặc RAID 1. Điều đó không có nghĩa là bạn nên tránh hoàn toàn RAID 4, 5 hoặc 6 nếu bạn đang sử dụng SSD. Hoàn toàn không phải vậy. Điều quan trọng chỉ là bạn cần ghi nhớ rằng các cấu hình này sẽ làm giảm tuổi thọ của ổ đĩa nhanh hơn so với RAID 0 hoặc RAID 1. Nếu bạn đang có kế hoạch lắp ráp một mảng RAID 4, 5 hoặc 6 với SSD, hãy đảm bảo sử dụng ổ đĩa doanh nghiệp. Ít nhất khi đó bạn sẽ có ý tưởng tốt hơn về thời điểm một ổ đĩa có thể hỏng, và bạn có thể lên kế hoạch phù hợp để xây dựng lại dữ liệu của mình.
Logo phần mềm quản lý lưu trữ Unraid
Unraid
5. Bỏ qua việc cập nhật Firmware: Rủi ro tiềm ẩn về dữ liệu
Có hai kiểu người trên thế giới này: những người cài đặt các bản cập nhật mới ngay lập tức và những người theo tư tưởng “nếu nó không hỏng thì đừng sửa nó”. Cả hai đều có lý và có những lý do bạn có thể muốn giữ lại firmware cũ cho bộ điều khiển RAID của mình. Bất kể thế nào, điều quan trọng là ít nhất bạn phải quan tâm đến firmware trên cả SSD và bộ điều khiển RAID của mình. Đối với bộ điều khiển RAID, mọi thứ khá đơn giản. Lỗi trong firmware có thể dẫn đến mất dữ liệu sau này, vì vậy bạn sẽ muốn tìm hiểu quy trình cập nhật firmware để có thể dễ dàng flash firmware mới khi cần.
Bạn không nhất thiết cần firmware mới nhất cho SSD của mình, nhưng việc cập nhật tất cả chúng lên cùng một phiên bản trước khi cấu hình mảng vẫn là một ý tưởng hay. SSD phức tạp hơn nhiều so với HDD, tích hợp I/O, bộ điều khiển, bộ đệm bổ sung và thậm chí cả một bộ xử lý nhỏ, trước khi nói đến các chip flash thực tế. SSD có thể có lỗi dẫn đến mất dữ liệu và chúng không phải lúc nào cũng xuất hiện ngay lập tức. Một số ổ đĩa sẽ hỏng do lỗi sau một số giờ hoạt động nhất định, hoặc một số byte được ghi nhất định. Các bản cập nhật firmware giúp khắc phục những lỗi này.
Biểu tượng ổ cứng SSD và sự hao mòn của chip nhớ flash
SSDs: Một lựa chọn lưu trữ mạnh mẽ
Mặc dù RAID không còn phổ biến như trước đây để tăng hiệu suất trong thời đại của các ổ SSD tốc độ cao, dung lượng lớn với giá cả hợp lý, nhưng vẫn có vô số lợi thế khi sử dụng SSD trong mảng RAID của bạn. Bạn sẽ không phải lúc nào cũng thấy lợi ích về hiệu suất thuần túy, nhưng RAID vẫn cung cấp cho bạn các tùy chọn dự phòng và tính năng kiểm tra lỗi (parity) để lưu trữ một lượng lớn dữ liệu an toàn. Việc hiểu rõ những sai lầm phổ biến và cách khắc phục chúng sẽ giúp bạn xây dựng một hệ thống lưu trữ RAID với SSD mạnh mẽ, bền bỉ và đáng tin cậy.
Bạn đã từng cấu hình RAID với SSD chưa? Bạn có kinh nghiệm hay lời khuyên nào khác muốn chia sẻ không? Hãy để lại bình luận bên dưới để cộng đồng congnghemoi.net cùng thảo luận nhé!
