Nhiều năm trước, không một chiếc PC cao cấp nào được coi là hoàn chỉnh nếu thiếu ít nhất một cặp ổ đĩa khởi động được cấu hình theo chuẩn RAID 0. Tuy nhiên, tình hình hiện nay đã khác biệt đáng kể. Các ổ SSD đã trở nên phổ biến với mức giá hợp lý, dung lượng lớn và tốc độ vượt trội. Mặc dù vậy, công nghệ RAID vẫn không hề lỗi thời. Việc kết hợp các ổ SSD vào một mảng RAID vẫn mang lại vô số lợi ích, từ khả năng dự phòng dữ liệu, tính năng kiểm tra lỗi (parity), cho đến việc tăng cường tốc độ đáng kể với bộ điều khiển RAID phù hợp.
Tuy nhiên, SSD và HDD không được chế tạo như nhau, và có một số sai lầm phổ biến bạn cần tránh nếu muốn cấu hình mảng RAID với các ổ SSD. Việc nắm rõ những điều này không chỉ giúp tối ưu hiệu suất mà còn đảm bảo độ bền và an toàn cho dữ liệu của bạn trong dài hạn.
hai ổ đĩa cứng với nhãn dán, minh họa khái niệm RAID và lưu trữ
1. Sử Dụng Các Ổ SSD Không Đồng Nhất
Hiệu suất và dung lượng bị giới hạn
Không có quy tắc cứng nhắc nào cấm việc kết hợp các ổ đĩa khác nhau trong một mảng RAID, và trong một số trường hợp đặc biệt, bạn thậm chí có thể muốn sử dụng các ổ đĩa từ các thương hiệu khác nhau. Tuy nhiên, trừ khi bạn đang mua số lượng lớn SSD và muốn loại bỏ lỗi sản xuất, tốt nhất là nên sử dụng các ổ SSD giống hệt nhau trong mảng RAID của bạn. Hiệu suất của mảng RAID sẽ luôn bị giới hạn bởi ổ đĩa chậm nhất, điều này có thể làm giảm dung lượng, giảm tốc độ hoặc cả hai.
Ví dụ, trong cấu hình RAID 1 (mirroring – nhân đôi dữ liệu), ổ đĩa chậm nhất sẽ là yếu tố giới hạn tốc độ vì dữ liệu được nhân đôi trên tất cả các ổ đĩa. Trong cấu hình RAID 0 (striping – phân chia dữ liệu), dung lượng là yếu tố giới hạn, vì bạn chỉ có thể phân chia dữ liệu đến mức dung lượng của ổ đĩa nhỏ nhất trong mảng.
Việc trộn lẫn các ổ đĩa không phải là một điều tồi tệ cố hữu, nhưng điều quan trọng là phải hiểu rõ cách điều này có thể ảnh hưởng đến hiệu suất và dung lượng của bạn khi tạo một mảng. Giả sử bạn đang thiết lập một mảng RAID trên PC cá nhân hoặc trong một NAS tại nhà, bạn hầu như sẽ luôn muốn các ổ đĩa giống nhau về dung lượng và khả năng. Chúng không nhất thiết phải đến từ cùng một thương hiệu, nhưng bạn cần đảm bảo rằng khả năng của mỗi SSD trong mảng là tương đương. Trường hợp duy nhất mà điều này có thể là một ý tưởng tồi là khi có một lô SSD bị lỗi sản xuất. Nếu không may bạn đặt mua nhiều ổ đĩa có một số lỗi sản xuất, bạn có thể phải đối mặt với nhiều vấn đề liên tiếp trên các ổ đĩa của mình. Tuy nhiên, điều này không nên xảy ra thường xuyên.
caddy đựng ổ cứng SSD cho hệ thống lưu trữ
2. Chọn Sai Loại Ổ Đĩa (SSD Tiêu Dùng so với Doanh Nghiệp)
SSD tiêu dùng hay doanh nghiệp: Lựa chọn nào phù hợp?
Bạn có thể tạo một mảng RAID chỉ với hai ổ đĩa và một chút ước mơ, nhưng điều quan trọng là phải xem xét mục đích bạn đang thiết lập mảng RAID để đạt được hiệu suất và tuổi thọ tốt nhất. Nếu bạn đang thiết lập một mảng nhỏ trong dàn máy cá nhân của mình, một ổ SSD tiêu dùng thông thường sẽ là đủ. Đặc biệt trong các cấu hình RAID 0 hoặc RAID 1 chỉ với vài ổ đĩa, ổ đĩa tiêu dùng rẻ hơn so với các tùy chọn doanh nghiệp và vẫn cung cấp tốc độ tuyệt vời. Chúng được thiết kế cho các tác vụ đòi hỏi tốc độ cao đột ngột cho một người dùng duy nhất, hơn là cho nhiều người dùng và hiệu suất ổn định 24 giờ mỗi ngày.
Một số mảng RAID được xây dựng cho mục đích khác, có thể là sao lưu dài hạn hoặc một máy chủ gia đình, và đối với các loại ứng dụng này, bạn sẽ muốn sử dụng các ổ 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 suốt ngày đêm. Một ổ SSD tiêu dùng điển hình đi kèm với xếp hạng TBW (Terabytes Written) để thể hiện độ bền của nó. Các ổ SSD doanh nghiệp, mặt khác, đi kèm với số DWPD (Drive Writes Per Day), cho biết bạn có thể ghi đầy ổ đĩa bao nhiêu lần mỗi ngày trong suốt vòng đời bảo hành của nó.
Nếu bạn chỉ lắp ráp một mảng nhỏ, bất cứ thứ gì khác ngoài SSD tiêu dùng có thể là lãng phí tiền bạc. Và nếu bạn đang xây dựng một hệ thống chuyên sâu hơn, việc sử dụng các ổ đĩa không phải doanh nghiệp sẽ gây ra nhiều rắc rối về sau.
Lắp đặt các ổ SSD vào bên trong hộp UnifyDrive UT2, minh họa quá trình xây dựng hệ thống RAID.
3. Vận Hành Gần Hết Dung Lượng
Quy tắc 80/20 và tầm quan trọng của không gian trống
Vận hành một ổ SSD duy nhất ở dung lượng gần đầy là một ý tưởng tồi, và điều này thậm chí còn tồi tệ hơn 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 đó hầu như luôn bị phóng đại. Như thường lệ trong một mảng RAID, ổ đĩa yếu nhất sẽ trở thành nút thắt cổ chai (bottleneck). Và vì bạn sẽ chạy ít nhất hai ổ SSD ở dung lượng gần đầy trong hầu hết các cấu hình RAID, bạn sẽ bị giới hạn bởi sự suy giảm hiệu suất của ổ đĩa yếu nhất.
Bạn cần giữ một lượng không gian trống nhất định trong mảng RAID của mình để đạt được hiệu suất tốt nhất với các ổ SSD. Điều này là do quá trình “garbage collection” (thu gom rác) 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, “garbage collection” thậm chí còn quan trọng hơn với một 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 “write amplification” (khuếch đại ghi) so với HDD. Không có quy tắc cứng nhắc về lượng không gian trống bạn cần, nhưng thường là khoảng 15% đến 20% là lúc bạn bắt đầu thấy hiệu suất suy giảm.
một mô hình trong suốt của thiết bị NAS TerraMaster F8 SSD Plus cho phép người dùng nhìn rõ cấu trúc bên trong
4. Cấu Hình RAID Nặng Ghi Mà Thiếu Ổ Đĩa Chuyên Dụng
Tại sao RAID có Parity cần SSD doanh nghiệp
Nếu bạn đang cấu hình một mảng RAID có tính năng kiểm tra lỗi (parity), và bạn đang sử dụng SSD, bạn cần phải dùng các ổ đĩa doanh nghiệp. Không giống như HDD, nơi tuổi thọ chỉ bị giới hạn bởi các bộ phận cơ học, SSD có một giới hạn nhất định về số lần ghi trước khi các ô nhớ sẵn sàng “nghỉ hưu”. Nếu bạn đang sử dụng một cấp độ RAID có parity, như RAID 4, 5 hoặc 6, bạn đang giới thiệu nhiều lần ghi hơn vào mảng của mình. Trong ngữ cảnh RAID, parity có nghĩa là mảng có thể được xây dựng lại nếu một ổ đĩa bị lỗi. Nó không giống như mirroring (nhân đôi dữ liệu). RAID 1 sử dụng mirroring, nhưng không sử dụng parity. Các cấp độ RAID có parity hoặc có một ổ đĩa parity chuyên dụng hoặc dữ liệu được phân phối 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 khi một 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 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 là phải ghi nhớ rằng các cấu hình này sẽ làm suy giảm ổ đĩa của bạn nhanh hơn RAID 0 hoặc 1. Nếu bạn đang lên kế hoạch lắp ráp một mảng RAID 4, 5 hoặc 6 với SSD, hãy đảm bảo sử dụng các ổ đĩa doanh nghiệp. Ít nhất thì bạn sẽ có ý tưởng rõ ràng hơn về thời điểm một ổ đĩa có thể bị lỗi, và bạn có thể lên kế hoạch phù hợp để xây dựng lại dữ liệu của mình.
MSI MAG X870E Tomahawk Wifi với ổ SSD được cài đặt, thể hiện tính năng EZ SSD của bo mạch chủ
5. Bỏ Qua Cập Nhật Firmware Cho SSD và Bộ Điều Khiển RAID
Tầm quan trọng của việc duy trì firmware
Có hai loại người trên thế giới này: những người cài đặt các bản cập nhật mới ngay lập tức, và những người có tâm lý “nếu nó không hỏng, 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, điều quan trọng là phải quan tâm đến firmware trên cả SSD và bộ điều khiển RAID của bạn. Đối với bộ điều khiển RAID, mọi thứ khá đơn giản. Các lỗi trong firmware có thể dẫn đến mất dữ liệu về sau, vì vậy bạn sẽ muốn tìm ra một quy trình cập nhật firmware để có thể dễ dàng flash firmware mới khi cần.
Bạn không nhất thiết phải có firmware mới nhất cho SSD của mình, nhưng vẫn là một ý tưởng hay để đưa mọi thứ lên cùng một phiên bản trước khi cấu hình mảng. Các ổ SSD phức tạp hơn nhiều so với HDD, tích hợp I/O, bộ điều khiển, bộ nhớ đệm bổ sung, và thậm chí cả một bộ xử lý nhỏ, đó là trước khi nói đến các chip flash thực tế. Các ổ 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 bị lỗi do một lỗi sau một số giờ nhất định, hoặc một số lượng byte nhất định đã ghi. Các bản cập nhật firmware khắc phục những lỗi này.
logo của Unraid, một hệ điều hành NAS phổ biến, thể hiện tính linh hoạt trong quản lý lưu trữ
đồ họa hiển thị một bàn tay đang cầm ổ SSD, tượng trưng cho sự hao mòn của ổ đĩa theo thời gian
SSD Vẫn Là Lựa Chọn Tuyệt Vời Cho RAID
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 phải chăng, nhưng vẫn có rất nhiều ưu điểm khi sử dụng SSD trong mảng RAID của bạn. Bạn sẽ không phải lúc nào cũng thấy lợi ích về hiệu suất, nhưng RAID vẫn cung cấp cho bạn các tùy chọn kiểm tra lỗi (parity) và dự phòng (redundancy) để lưu trữ một lượng lớn dữ liệu an toàn. Bằng cách tránh các sai lầm phổ biến được đề cập ở trên, bạn có thể tận dụng tối đa tiềm năng của mảng SSD RAID, đảm bảo cả tốc độ, độ bền và khả năng bảo vệ dữ liệu tối ưu cho hệ thống của mình.
Bạn có kinh nghiệm hay thắc mắc nào về việc sử dụng SSD trong RAID không? Hãy chia sẻ trong phần bình luận bên dưới!