Cách đây vài năm, không có 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, mọi thứ ngày nay đã thay đổi đáng kể. Các ổ SSD hiện có sẵn với mức giá phải chăng, dung lượng lớn và tốc độ cao vượt trội. Dù vậy, điều này không có nghĩa là công nghệ RAID đã lỗi thời. Vẫn còn rất nhiều lợi ích khi sử dụng SSD trong một hệ thống RAID, từ việc tăng cường khả năng dự phòng, kiểm soát lỗi (parity), và thậm chí là đạt được tốc độ cao hơn nếu có bộ điều khiển RAID phù hợp.
Mặc dù vậy, SSD và HDD không được tạo ra như nhau, và có một số sai lầm phổ biến mà người dùng cần tránh nếu bạn đang có ý định cấu hình nhiều ổ SSD vào một mảng RAID. Bài viết này sẽ đi sâu vào 5 lỗi thường gặp đó, giúp bạn tối ưu hóa hiệu suất và độ bền cho hệ thống lưu trữ của mình.
Hai ổ cứng SSD với nhãn chi tiết, tượng trưng cho cấu hình RAID
1. Sử Dụng Các Ổ SSD Không Đồng Nhất
Cảnh báo về nghẽn cổ chai tốc độ và dung lượng
Trên thực tế, không có một quy tắc cứng nhắc nào cấm trộn lẫn các loại ổ đĩa trong một mảng RAID, và trong một số trường hợp nhất định, bạn thậm chí có thể muốn sử dụng các ổ đĩa khác nhau từ các thương hiệu khác nhau. Tuy nhiên, trừ khi bạn mua số lượng lớn SSD và muốn loại bỏ các lỗi sản xuất tiềm ẩn, tốt nhất bạn nên sử dụng các ổ SSD giống hệt nhau trong mảng RAID của mình.
Hiệu suất của mảng RAID sẽ luôn bị giới hạn bởi ổ đĩa chậm nhất. Điều này có thể làm giảm dung lượng tổng thể, giảm tốc độ, hoặc cả hai. Ví dụ, trong cấu hình RAID 1 (mirroring), ổ đĩa chậm nhất của bạn sẽ là yếu tố giới hạn về tốc độ, vì dữ liệu được sao chép đồng thời qua các ổ đĩa. Trong cấu hình RAID 0 (striping), dung lượng lại là yếu tố giới hạn, vì bạn chỉ có thể phân chia dữ liệu đến dung lượng của ổ đĩa nhỏ nhất trong mảng.
Việc trộn lẫn các ổ đĩa không phải là điều tệ hại về bản chất, nhưng điều quan trọng là phải hiểu cách nó 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 gia đình, bạn gần như luôn muốn sử dụng các ổ đĩa giống nhau về mẫu mã và dung lượng. Chúng không nhất thiết phải đến từ cùng một thương hiệu, nhưng bạn cần đảm bảo rằng khả năng của mỗi SSD trong mảng của bạn phải tương đồng. Trường hợp duy nhất mà điều này có thể không phải là ý hay là khi có một lô SSD bị lỗi sản xuất. Nếu không may đặt mua một loạt ổ đĩa có cùng một lỗi sản xuất nào đó, bạn có thể phải đối mặt với nhiều vấn đề liên tiếp. Tuy nhiên, tình huống này hiếm khi xảy ra.
Khay đựng ổ cứng chứa nhiều ổ SSD và HDD, minh họa sự đa dạng và cần thiết của việc chọn ổ đĩa phù hợp cho RAID
2. Chọn Sai Loại Ổ Đĩa SSD
SSD tiêu dùng hay SSD chuyên dụng (Enterprise)?
Bạn hoàn toàn có thể tạo một mảng RAID chỉ với hai ổ đĩa và một chút đam mê. Tuy nhiên, 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. Nếu bạn đang thiết lập một mảng nhỏ trong dàn máy tính cá nhân của mình, các ổ SSD tiêu dùng thông thường là đủ. Đặc biệt trong cấu hình RAID 0 hoặc RAID 1 với chỉ một vài ổ đĩa, các ổ đĩa tiêu dùng thường rẻ hơn so với các tùy chọn chuyên dụng (enterprise) và vẫn cung cấp tốc độ tuyệt vời. Chúng được thiết kế để xử lý các đợt tăng tốc độ đột ngột cho một người dùng duy nhất, thay vì nhiều người dùng và hiệu suất ổn định 24/7.
Một số mảng RAID được xây dựng cho các mục đích khác, chẳng hạn như sao lưu dài hạn hoặc làm máy chủ gia đình (home server). Đối với những ứng dụng này, bạn sẽ muốn sử dụng các ổ SSD chuyên dụng. Các ổ SSD chuyên dụng đắt hơn đáng kể so với các sản phẩm tiêu dùng, nhưng chúng cũng được thiết kế để chạy các tác vụ 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 chuyên dụng lại đi kèm với chỉ số DWPD (Drive Writes Per Day), cho biết số lần bạn có thể ghi đầy hoàn toàn ổ đĩa mỗi ngày trong suốt thời gian bảo hành của nó.
Nếu bạn chỉ đơn thuần lắp ráp một mảng RAID nhỏ, việc sử dụng bất kỳ loại SSD nào khác ngoài SSD tiêu dùng có thể là sự lãng phí tiền bạc. Ngược lại, nếu bạn đang xây dựng một hệ thống đòi hỏi cường độ làm việc cao hơn, việc chọn loại ổ đĩa không phải chuyên dụng chắc chắn sẽ gây ra nhiều rắc rối về sau.
Lắp đặt ổ SSD vào thiết bị UnifyDrive UT2, thể hiện sự khác biệt giữa SSD tiêu dùng và enterprise trong các hệ thống RAID
Mô hình trong suốt của NAS TerraMaster F8 SSD Plus, cho thấy các khe cắm SSD chuyên dụng cho hệ thống máy chủ hoặc lưu trữ doanh nghiệpNguồn: Amazon
TerraMaster F8 SSD Plus
9 / 10
- CPU: Intel i3 N305
- Bộ nhớ: 16GB DDR5 SODIMM
- Khay ổ đĩa: 8 khe M.2
- Cổng kết nối: 2x USB 3.2 Type-A, 1x USB 3.2 Type-C, 1x HDMI, 1x 10GbE RJ45
- Hệ điều hành: TOS 6
- Giá: $800
$800 tại Amazon $800 tại TerraMaster
3. Để Ổ Đĩa Chạy Gần Hết Dung Lượng
Quy tắc 80/20 vẫn đúng với SSD trong RAID
Chạy một ổ SSD đơn lẻ ở dung lượng gần đầy đã là một ý tồi, và điều này còn 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 của nó 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 ở dung lượng gần đầy trong hầu hết các cấu hình RAID, bạn sẽ bị giới hạn bởi hiệu suất giảm sút của ổ đĩa yếu nhất trong số đó.
Bạn cần giữ một ít không gian trống trong mảng RAID của mình để đạt được hiệu suất tốt nhất với SSD. Điều này là do quá trình thu gom rác (garbage collection) của SSD, nơi các trang trống được trả lại cho 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 một mảng RAID, vì một số bộ điều khiển và cấp độ RAID không hỗ trợ lệnh TRIM, và SSD có các vấn đề lớn hơn về độ khuếch đại ghi (write amplification) so với HDD. Không có quy tắc cụ thể về lượng không gian trống bạn cần, nhưng thông thường, bạn sẽ bắt đầu thấy hiệu suất giảm sút khi dung lượng trống chỉ còn khoảng 15% đến 20%.
Bo mạch chủ MSI MAG X870E Tomahawk Wifi với tính năng EZ SSD, liên quan đến quản lý và tối ưu hóa hiệu suất ổ SSD
4. Cấu Hình RAID Nặng Ghi Mà Không Dùng Ổ Đĩa Phù Hợp
Parity (kiểm soát lỗi) đồng nghĩa với nhiều thao tác ghi hơn lên SSD
Nếu bạn đang cấu hình một mảng RAID có tính năng parity (kiểm soát lỗi) và bạn đang sử dụng SSD, bạn cần phải sử dụng các ổ đĩa chuyên dụng (enterprise drives). Không giống như HDD, nơi tuổi thọ chỉ bị giới hạn bởi các bộ phận cơ học, SSD có một giới hạn số lần ghi nhất định trước khi các cell nhớ sẵn sàng “về hưu”. Nếu bạn đang sử dụng một cấp độ RAID có parity, như RAID 4, 5 hoặc 6, bạn đang làm tăng số lần ghi lên mảng của mình. Trong ngữ cảnh của RAID, parity có nghĩa là mảng có thể được xây dựng lại nếu một ổ đĩa bị hỏng. Nó không giống như mirroring (nhân bản dữ liệu). RAID 1 sử dụng mirroring, nhưng nó không sử dụng parity. Các cấp độ RAID có parity hoặc có một ổ đĩa parity chuyên dụng hoặc dữ liệu parity 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 của bạn trong trường hợp ổ đĩa bị lỗi sẽ chiếm thêm không gian và chúng làm tăng số lần ghi bạn phải thực hiện lên ổ đĩa. May mắn thay, điều này không phải là vấn đề bạn cần 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 là phải ghi nhớ rằng các cấu hình này sẽ làm giảm tuổi thọ ổ đĩa của bạn 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 các ổ đĩa chuyên dụng (enterprise drives). Ít nhất thì khi đó bạn sẽ có cái nhìn rõ hơn về thời điểm một ổ đĩa có thể bị lỗi, và bạn có thể lập kế hoạch phù hợp để xây dựng lại dữ liệu của mình.
Logo của Unraid, một hệ điều hành NAS phổ biến hỗ trợ cấu hình RAID và quản lý lưu trữNguồn: Unraid
Unraid
5. Bỏ Qua Cập Nhật Firmware
Firmware cho bộ điều khiển và ổ lưu trữ
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 chưa hỏng thì đừng sửa nó”. Cả hai đều có lý do riêng, và có những lý do bạn có thể muốn giữ lại firmware cũ hơn cho bộ điều khiển RAID của mình. Tuy nhiên, bất kể thế nào, điều quan trọng là phải chú ý đến firmware của cả SSD và bộ điều khiển RAID. 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 hiểu 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 việc đồng bộ hóa tất cả các ổ đĩa lên cùng một phiên bản trước khi cấu hình mảng vẫn là một ý hay. 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 chưa kể đến các chip flash thực tế. SSD có thể có các lỗi dẫn đến mất dữ liệu, và chúng không phải lúc nào cũng xuất hiện ngay lập tức. Một số ổ đĩa sẽ lỗi do một lỗi nào đó sau một số giờ hoạt động nhất định, hoặc sau một số lượng byte đã ghi nhất định. Các bản cập nhật firmware được phát hành để khắc phục những lỗi này.
Bàn tay đang cầm một ổ SSD, tượng trưng cho tầm quan trọng của việc kiểm tra firmware và bảo trì SSD để tránh hao mòn
SSDs: Nền tảng cho một mảng lưu trữ mạnh mẽ
Mặc dù RAID không còn phổ biến như trước đây để tăng hiệu suất thuần túy, đặc biệt trong thời đại các ổ SSD tốc độ cao, dung lượng lớn với mức giá hợp lý, vẫn có vô vàn lợi thế khi sử dụng SSD trong mảng RAID của bạn. Bạn có thể không luôn thấy lợi ích rõ rệt về hiệu suất tăng vọt, nhưng RAID vẫn cung cấp cho bạn các tùy chọn dự phòng và kiểm soát lỗi (parity) cực kỳ giá trị để lưu trữ lượng lớn dữ liệu một cách an toàn. Bằng cách tránh năm sai lầm phổ biến được đề cập ở trên, bạn sẽ đảm bảo hệ thống RAID SSD của mình hoạt động ổn định, hiệu quả và đáng tin cậy trong thời gian dài.
Bạn đã từng gặp phải những sai lầm nào khi cấu hình RAID với SSD chưa? Hãy chia sẻ kinh nghiệm của bạn hoặc kiểm tra lại cấu hình hiện tại để đảm bảo mọi thứ đều tối ưu!