Trong quá khứ, việc cấu hình các ổ cứng cơ học (HDD) trong chế độ RAID 0 là một xu hướng phổ biến để tăng tốc độ cho các hệ thống PC cao cấp. Tuy nhiên, thời đại công nghệ đã có nhiều thay đổi đáng kể. Ngày nay, ổ cứng thể rắn (SSD) đã trở nên phổ biến với mức giá phải chăng, dung lượng lớn và tốc độ vượt trội. Điều này không có nghĩa là công nghệ RAID đã lỗi thời; ngược lại, khi kết hợp với SSD, RAID vẫn mang lại vô số lợi ích như khả năng dự phòng dữ liệu, tính toàn vẹn (parity), và thậm chí là tốc độ cao hơn nếu sử dụng bộ điều khiển RAID phù hợp. Mặc dù vậy, SSD và HDD không có cấu tạo giống nhau, và có những sai lầm phổ biến mà bạn cần tránh để đảm bảo hiệu suất và độ bền tối ưu khi cấu hình SSD vào hệ thống RAID.
1. Sử Dụng Các Ổ SSD Không Đồng Nhất
Ảnh hưởng đến tốc độ và dung lượng
Mặc dù không có một quy tắc cứng nhắc nào cấm việc kết hợp các loại ổ đĩa khác nhau trong một hệ thống 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, nhưng để đạt hiệu suất tốt nhất, việc sử dụng các ổ SSD giống hệt nhau trong mảng RAID là điều được khuyến nghị. Hiệu suất tổng thể của mảng RAID sẽ luôn bị giới hạn bởi ổ đĩa chậm nhất. Điều này có thể làm giảm dung lượng khả dụng, tốc độ truy xuất, hoặc cả hai.
Ví dụ, trong cấu hình RAID 1 (mirroring), tốc độ của hệ thống sẽ bị giới hạn bởi ổ đĩa chậm nhất vì dữ liệu được ghi đồng thời lên tất cả các ổ. Trong khi đó, với cấu hình RAID 0 (striping), dung lượng sử dụng được sẽ bị giới hạn bởi dung lượng của ổ đĩa nhỏ nhất trong mảng, vì dữ liệu chỉ được phân bổ đều cho đến khi ổ đĩa nhỏ nhất đầy.
Việc trộn lẫn các ổ đĩa không phải là một điều hoàn toàn sai, nhưng điều quan trọng là phải hiểu rõ cách thức nó có thể tác động đến hiệu suất và dung lượng của mảng RAID. Đối với hầu hết người dùng thông thường khi thiết lập một mảng RAID trên PC cá nhân hoặc NAS gia đình, việc sử dụng các ổ đĩa có cùng loại và cùng dung lượng là lựa chọn tốt nhất. Chúng không nhất thiết phải cùng thương hiệu, nhưng khả năng và thông số kỹ thuật của mỗi ổ SSD trong mảng RAID cần phải được cân bằng. Trường hợp duy nhất mà việc này có thể là một ý tưởng không tốt là khi có một lô SSD bị lỗi sản xuất. Nếu không may đặt mua nhiều ổ đĩa có cùng một khuyết tật sản xuất, bạn có thể phải đối mặt với nhiều vấn đề liên tiếp. Tuy nhiên, tình huống này hiếm khi xảy ra.
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 chút quyết tâm, nhưng điều quan trọng là phải cân nhắc mục đích sử dụng của mảng RAID nếu bạn muốn đạt được hiệu suất và tuổi thọ tốt nhất. Nếu bạn đang thiết lập một mảng RAID nhỏ trong máy tính cá nhân, một ổ SSD tiêu dùng thông thường là đủ. Đặc biệt trong các cấu hình RAID 0 hoặc RAID 1 với chỉ một vài ổ đĩa, các ổ SSD tiêu dùng có giá thành rẻ hơn nhiều so với các tùy chọn doanh nghiệp và vẫn cung cấp tốc độ tuyệt vời. Chúng được thiết kế để xử lý các tác vụ đột biến cho một người dùng duy nhất, thay vì phục vụ nhiều người dùng hoặc hoạt động liên tục 24/7.
Quá trình lắp đặt ổ SSD vào khay ổ đĩa của UnifyDrive UT2, minh họa việc sử dụng SSD trong hệ thống RAID.
Tuy nhiên, một số mảng RAID được xây dựng với mục đích khác, chẳng hạn như sao lưu dữ liệu dài hạn hoặc làm máy chủ gia đình. Đối với những ứng dụng này, bạn sẽ cần sử dụng SSD cấp doanh nghiệp (enterprise SSD). SSD doanh nghiệp đắt hơn đáng kể so với các đối tác 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, SSD doanh nghiệp được đánh giá bằng số DWPD (Drive Writes Per Day), thể hiện số lần bạn có thể ghi đầy đủ vào ổ đĩa mỗi ngày trong suốt thời gian bảo hành.
Nếu bạn chỉ đơn thuần xây dựng một mảng RAID nhỏ cho mục đích cá nhân, việc sử dụng các loại SSD khác ngoài loại tiêu dùng có thể là lãng phí tiền bạc. Ngược lại, nếu bạn đang xây dựng một hệ thống RAID đòi hỏi cường độ làm việc cao hơn, việc không sử dụng các ổ đĩa doanh nghiệp sẽ gây ra nhiều rắc rối về sau.
Mô hình 3D trong suốt của thiết bị lưu trữ mạng NAS TerraMaster F8 SSD Plus, biểu tượng cho giải pháp lưu trữ doanh nghiệp dùng SSD RAID.
3. Để Ổ Đĩa Hoạt Động Gần Hết Dung Lượng
Việc chạy ngay cả một ổ SSD đơn lẻ ở dung lượng gần đầy đã là một ý tưởng tồi, và nó còn tệ hơn khi nhiều ổ SSD được cấu hình trong một mảng RAID. Khi ổ SSD của bạn gần đầy, hiệu suất của nó bắt đầu giảm sút. 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, hiệu suất của bạn sẽ bị giới hạn bởi sự sụt 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 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 lệnh TRIM, và SSD có các vấn đề lớn hơn về khuếch đại ghi (write amplification) so với HDD. Không có quy tắc cứng nhắc về lượng không gian trống bạn cần, nhưng thường là khoảng 15% đến 20% dung lượng trống là điểm mà bạn bắt đầu thấy hiệu suất suy giảm đáng kể.
4. Cấu Hình RAID Nhiều Ghi Với Ổ Đĩa Không Thích Hợp
Nếu bạn đang cấu hình một mảng RAID có tính năng parity (dự phòng) và sử dụng SSD, bạn cần phải sử dụng ổ đĩa doanh nghiệp. Không giống như HDD, thứ duy nhất giới hạn tuổi thọ của chúng là các bộ phận cơ học, SSD có giới hạn về số lần ghi trước khi các ô nhớ không còn hoạt động được. Nếu bạn đang sử dụng một cấp độ RAID có parity, như RAID 4, 5 hoặc 6, bạn đang giới thiệu thêm các tác vụ ghi vào mảng của mình. Trong bối cảnh RAID, parity có nghĩa là mảng có thể được xây dựng lại nếu một ổ đĩa bị lỗi. Nó không giống như mirroring (gương). 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 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, điều này không phải là điều bạn phải lo lắng với RAID 0 hoặc RAID 1.
Logo phần mềm Unraid, một hệ điều hành NAS phổ biến hỗ trợ cấu hình RAID với tính năng parity.
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 cần 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 lên kế hoạch xây dựng 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 bị lỗi và bạn có thể lên kế hoạch phù hợp để xây dựng lại dữ liệu của mình.
5. Bỏ Qua Cập Nhật Firmware
Firmware của bộ điều khiển và ổ cứng 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 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 hơn cho bộ điều khiển RAID của mình. Bất kể thế nào, 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, 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 quy trình cập nhật firmware để có thể dễ dàng flash firmware mới khi cần.
Hình ảnh đồ họa minh họa bàn tay cầm ổ cứng SSD, tượng trưng cho tuổi thọ và độ bền của SSD bị ảnh hưởng bởi quá trình ghi dữ liệu.
Bạn không cần firmware mới nhất cho SSD của mình, nhưng vẫn là một ý tưởng hay khi cập nhật mọi thứ lên cùng một phiên bản trước khi cấu hình mảng của bạn. 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, và đó là chưa kể 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 hoạt động nhất định, hoặc một số lượng byte nhất định đã được ghi. Các bản cập nhật firmware giúp khắc phục những lỗi này.
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 phải chăng, nhưng vẫn có rất nhiều lợi thế 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 dự phòng và toàn vẹn dữ liệu để lưu trữ một lượng lớn dữ liệu. Việc tránh những sai lầm trên sẽ giúp bạn tận dụng tối đa tiềm năng của hệ thống SSD RAID, đảm bảo dữ liệu an toàn và hiệu suất ổn định.
Bạn đã từng cấu hình RAID với SSD chưa? Hãy chia sẻ kinh nghiệm và những sai lầm bạn đã gặp phải trong phần bình luận bên dưới nhé!
