Cách đây nhiều năm, một chiếc PC cao cấp sẽ không thể thiếu một cặp ổ đĩa khởi động được cấu hình theo chuẩn RAID 0 để đạt hiệu suất tối đa. Ngày nay, tình hình đã có chút thay đổi. Ổ cứng thể rắn (SSD) đã trở nên phổ biến với mức giá phải chăng, dung lượng cao và tốc độ vượt trội. Tuy nhiên, điều đó không có nghĩa là công nghệ RAID đã lỗi thời. Vẫn có rất nhiều lợi ích khi sử dụng SSD trong một mảng RAID, bao gồm khả năng dự phòng dữ liệu, tính toàn vẹn (parity) và với bộ điều khiển RAID phù hợp, thậm chí là tốc độ cao hơn nữa. Mặc dù vậy, SSD và HDD không được tạo ra như nhau, và có một số sai lầm phổ biến mà bạn cần tránh nếu đang có ý định cấu hình SSD vào một mảng RAID.
1. Sử dụng SSD không đồng nhất
Cẩn thận về hiệu suất và dung lượng bị thắt cổ chai
Không có một quy tắc nghiêm ngặt nào cấm việc trộn lẫn các loại ổ đĩa trong một mảng RAID, và trong một số trường hợp, bạn thậm chí có thể muốn sử dụng các ổ đĩa khác nhau từ các thương hiệu khác nhau. Tuy nhiên, trừ khi bạn đang mua số lượng lớn SSD và muốn loại bỏ các lỗi sản xuất, 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, tốc độ hoặc cả hai.
Trong cấu hình RAID 1, ví dụ, ổ đĩa chậm nhất sẽ là yếu tố giới hạn tốc độ vì dữ liệu được nhân bản trên các ổ đĩa. Trong cấu hình RAID 0, dung lượng là yếu tố giới hạn, vì bạn chỉ có thể phân chia dữ liệu đến dung lượng của ổ đĩa thấp nhất trong mảng của mình.
Việc trộn lẫn các ổ đĩa không phải là xấu về bản chất, nhưng điều quan trọng là phải hiểu nó có thể ảnh hưởng đến hiệu suất và dung lượng của bạn như thế nào khi tạo một mảng. Giả sử bạn đang thiết lập một mảng trên PC hoặc trong một hệ thống NAS gia đình, bạn sẽ gần như luôn muốn sử dụng các ổ đĩa cùng loại và cùng dung lượng. Chúng không nhất thiết phải đến từ cùng một thương hiệu, nhưng bạn sẽ muốn đảm bảo khả năng của mỗi SSD trong mảng của bạn phù hợp đồng đều. Trường hợp duy nhất điều này là một ý tưởng tồi là nếu có một lô SSD bị lỗi. Nếu bạn không may đặt mua một loạt ổ đĩa có một số lỗi sản xuất, bạn có thể phải đối phó với một số vấn đề liên tiếp trên các ổ đĩa của mình. Tuy nhiên, điều đó không nên xảy ra thường xuyên.
Hai ổ cứng SSD với nhãn dán hiển thị thông tin kỹ thuật
2. Chọn sai loại ổ đĩa
SSD tiêu dùng hay doanh nghiệp?
Bạn có thể tạo một mảng RAID chỉ với hai ổ đĩa và một chút quyết tâm, nhưng điều quan trọng là phải xem xét mục đích bạn thiết lập mảng RAID là gì nếu bạn muốn đạt được hiệu suất và tuổi thọ tốt nhất. Nếu bạn đang thiết lập một mảng nhỏ trong bộ máy cá nhân của mình, một ổ SSD tiêu dùng thông thường sẽ là đủ. Đặc biệt trong các cấu hình RAID 0 hoặc 1 chỉ với một vài ổ đĩa, ổ đĩa tiêu dùng rẻ hơn so với các lựa chọn doanh nghiệp và vẫn cung cấp tốc độ tuyệt vời. Chúng được thiết kế để cung cấp tốc độ cao tức thời 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 một 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 SSD doanh nghiệp. 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. SSD doanh nghiệp, mặt khác, đi kèm với số DWPD (Drive Writes Per Day), xem xét số lần bạn có thể điền đầy đủ ổ đĩa mỗi ngày trong suốt thời gian bảo hành của nó.
Nếu bạn chỉ lắp ráp một mảng nhỏ, bất kỳ loại ổ đĩa nào khác ngoài SSD tiêu dùng có lẽ là một sự lãng phí tiền bạc. Và nếu bạn đang xây dựng một hệ thống chuyên sâu hơn, việc chọn bất kỳ loại ổ đĩa nào khác ngoài ổ đĩa doanh nghiệp sẽ gây ra nhiều vấn đề đau đầu về sau.
Vỏ đựng ổ cứng caddy case chứa nhiều ổ cứng
Quy trình lắp đặt SSD vào vỏ UnifyDrive UT2
Một hình ảnh render trong suốt của NAS TerraMaster F8 SSD Plus
3. Để ổ đĩa chạy hết dung lượng
Quy tắc 80/20 vẫn áp dụng cho SSD trong RAID
Ngay cả việc chạy một ổ SSD đơn lẻ ở dung lượng đầy đủ cũng 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 SSD, hiệu suất sẽ bắt đầu suy giảm. Trong một mảng RAID, sự suy giảm hiệu suất đó 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 SSD ở dung lượng đầy đủ trong hầu hết các cấu hình RAID, bạn sẽ bị giới hạn bởi sự sụt giảm hiệu suất mà ổ đĩa yếu nhất gặp phải.
Bạn cần giữ một lượng không gian trống nhất định 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, việc 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 TRIM, và SSD có vấn đề lớn hơn với sự khuếch đại ghi (write amplification) so với HDD. Không có quy tắc cứng nhắc về lượng không gian trống bạn cần, nhưng thường thì khoảng 15% đến 20% là nơi bạn bắt đầu thấy hiệu suất suy giảm.
Bo mạch chủ MSI MAG X870E Tomahawk Wifi với tính năng EZ SSD
4. Cấu hình RAID ghi dữ liệu nặng mà không có ổ đĩa phù hợp
Parity đồng nghĩa với nhiều lượt ghi hơn lên SSD của bạn
Nếu bạn đang cấu hình một mảng RAID có tính năng parity (kiểm tra chẵn lẻ) và bạn đang sử dụng SSD, bạn cần phải sử dụng các ổ đĩa doanh nghiệp. Không giống như HDD, nơi yếu tố duy nhất giới hạn tuổi thọ của chúng là các bộ phận cơ học, SSD có một giới hạn cố định về số lần ghi trước khi các ô nhớ sẵn sàng bị loại bỏ. Nếu bạn đang sử dụng một cấp độ RAID có parity, như RAID 4, 5 hoặc 6, bạn đang tạo ra nhiều lượt 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 bản). 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 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 một ổ đĩa bị lỗi sẽ chiếm thêm không gian và chúng làm tăng số lượng lượt ghi bạn phải thực hiện vào ổ đĩa. Điều này không phải là điều bạn cần 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. Chỉ cần ghi nhớ rằng các cấu hình này sẽ làm giảm tuổi thọ của ổ đĩa nhanh hơn so với RAID 0 hoặc 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 doanh nghiệp. Ít nhất thì bạn sẽ có một ý tưởng tốt 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.
Logo của Unraid, một hệ điều hành NAS
5. Bỏ qua firmware
Firmware cho bộ điều khiển và ổ đĩa lưu trữ
Có hai loại người trên thế giới này: những người cài đặt các bản cập nhật mới ngay lập tức, và những người áp dụng triết lý “nếu nó không hỏng, đừng sửa nó.” Cả hai đều có giá trị, 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 ít nhất phải chú ý đến firmware trên cả SSD và bộ điều khiển RAID của bạn. Đối với bộ điều khiển RAID của bạn, mọi thứ khá đơn giản. Lỗi trong firmware có thể dẫn đến mất dữ liệu về sau, 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 phải có firmware mới nhất cho SSD của mình, nhưng vẫn là một ý tưởng hay để cập nhật mọi thứ lên cùng một phiên bản trước khi cấu hình mảng. SSD phức tạp hơn nhiều so với HDD, tích hợp I/O, bộ điều khiển, bộ đệm bổ sung và thậm chí là một bộ xử lý nhỏ, và đó là 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 bị lỗi do một lỗi sau một số giờ nhất định hoặc một số byte được ghi nhất định. Các bản cập nhật firmware khắc phục những lỗi này.
Đồ họa minh họa bàn tay đang cầm một ổ cứng SSD
SSD tạo nên một mảng lưu trữ mạnh mẽ
Mặc dù RAID không còn phổ biến như trước đây để tăng hiệu suất trong thời đại của những ổ SSD tốc độ cao, dung lượng lớn với giá cả hợp lý, vẫn có vô vàn 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 về tính toàn vẹn dữ liệu (parity) và khả năng dự phòng để lưu trữ một lượng lớn thông tin. Bằng cách tránh các sai lầm phổ biến được đề cập ở trên, bạn có thể tận dụng tối đa sức mạnh của SSD kết hợp với RAID, đảm bảo hiệu suất ổn định và độ bền cao cho hệ thống lưu trữ của mình.
Bạn đã từng mắc phải sai lầm nào khi cấu hình RAID với SSD chưa? Hãy chia sẻ kinh nghiệm của bạn ở phần bình luận bên dưới!