Nếu bạn đã từng nhìn vào hệ thống NAS đang chạy mảng RAID với ổ HDD và tự hỏi liệu việc thay thế chúng bằng SSD sẽ ra sao, bạn không đơn độc. Suy cho cùng, nếu RAID có thể giúp ổ đĩa chậm hơn truy cập dữ liệu nhanh hơn, thì với ổ đĩa nhanh hơn, nó hẳn phải còn nhanh hơn nữa, phải không? Tuy nhiên, đó chỉ là một phần của phương trình, và những yếu tố khác cần xem xét lại quan trọng hơn trong trường hợp này.
Khái niệm RAID, viết tắt của Redundant Array of Inexpensive Disks (Mảng Đĩa Dự Phòng Giá Rẻ), ra đời để khắc phục các vấn đề cố hữu của ổ cứng cơ học (HDD), bao gồm độ tin cậy, chi phí và hiệu suất. Dữ liệu được lưu trữ trên nhiều ổ đĩa nhằm cung cấp khả năng dự phòng và sửa lỗi, hoặc để đạt tốc độ và băng thông tối đa, hoặc kết hợp cả ba biến thể chính.
Thế nhưng, những khái niệm ban đầu về mảng RAID đã được thay thế bằng việc áp dụng tính năng dự phòng ở cấp độ khối nhỏ hơn thay vì cấp độ ổ đĩa. Mảng RAID SSD chủ yếu được sử dụng để bảo vệ chống mất dữ liệu khi một ổ đĩa gặp sự cố, chứ không phải để tăng thêm tốc độ. Trên thực tế, các cải thiện tốc độ bổ sung của RAID truyền thống thậm chí có thể gây hại cho SSD của bạn và khiến chúng hao mòn nhanh hơn, điều này không tốt cho dữ liệu quý giá của bạn.
Dữ liệu của bạn giá trị đến mức nào? Rủi ro khi dùng SSD trong RAID
Lưu trữ SSD có thể khiến dữ liệu của bạn “bay hơi” trong chớp mắt
Các mảng RAID được thiết kế hàng thập kỷ trước để khắc phục một số vấn đề cố hữu của ổ cứng cơ học khi lưu trữ lượng lớn dữ liệu qua kết nối mạng, với nhiều người dùng truy cập máy chủ. Nhiều vấn đề trong số này được giải quyết đơn giản bằng cách sử dụng SSD trong một nhóm lưu trữ, sau đó sao chép (mirroring) các nhóm đó, thay vì tạo mảng RAID từ từng ổ đĩa riêng lẻ.
Có những trường hợp bạn có thể sử dụng giải pháp lưu trữ RAID toàn flash. Các nhà cung cấp doanh nghiệp sử dụng nó chủ yếu như một công cụ phòng ngừa mất dữ liệu với tính năng nhân bản (mirrored) hoặc phân chia parity (striped parity) để việc mất một ổ đĩa không làm mất toàn bộ dữ liệu. Tuy nhiên, chúng cũng được sử dụng cho một vài trường hợp đặc biệt khi di chuyển các khối dữ liệu lớn qua mạng nội bộ của công ty.
Đúng là bạn sẽ có được hiệu suất tăng lên từ mảng RAID SSD, nhưng bạn cũng phải đối mặt với sự gia tăng tương ứng về độ hao mòn NAND và áp lực lên bộ điều khiển, cả hai yếu tố này đều góp phần làm giảm tuổi thọ của ổ đĩa. Và khi một SSD có thể hỏng bất cứ lúc nào với ít dấu hiệu cảnh báo hơn so với HDD, đó không phải là rủi ro mà nhiều người sẵn sàng chấp nhận.
Việc này không thành vấn đề nếu dữ liệu bạn đang lưu trữ là tạm thời, hoặc bạn có thể tải lại nhanh chóng nếu ổ đĩa bị hỏng. Chẳng hạn như các tệp máy chủ trò chơi (miễn là tệp cấu hình được sao lưu ở nơi khác), hoặc các bản sao lưu Thư viện Steam của bạn để tiết kiệm băng thông tải xuống, hay các tệp Apple Music đã tải xuống để nghe ngoại tuyến.
Sẽ không có vấn đề gì lớn nếu dữ liệu đó bị mất và bạn có thể khôi phục lại sau một thời gian ngắn. Nhưng đó sẽ là một vấn đề lớn nếu các SSD đó đang chứa các bản sao lưu ảnh, tài liệu công việc hoặc bất kỳ thứ gì khác khó có thể thay thế. Khôi phục dữ liệu từ SSD không hề đơn giản như từ ổ cứng, và nếu ô nhớ đã mất dữ liệu, bạn sẽ không thể khôi phục được.
Bạn có thể không nhận thấy sự tăng tốc đáng kể
Mạng nội bộ của bạn có thể là nút thắt cổ chai
Đây là một điểm khác về SSD — chúng thường nhanh hơn các thành phần khác trong chuỗi truyền dữ liệu. Nếu bạn đang sử dụng mảng RAID từ cùng một máy tính, giới hạn của bạn là kết nối vật lý, dù là SATA, PCIe hay SAS. Và bạn chỉ đang tăng tốc độ truyền tải tuyến tính với RAID, chứ không phải IOPS ngẫu nhiên (Input/Output Operations Per Second), vốn thường quan trọng hơn. Một lần nữa, bạn không sử dụng mảng RAID của SSD để cải thiện tốc độ, mà chủ yếu là để tăng độ tin cậy và giảm khả năng mất dữ liệu hoàn toàn.
Nếu bạn đang lấy dữ liệu qua mạng, tốc độ mạng sẽ là nút thắt cổ chai trừ khi bạn đang sử dụng NVMe và cáp quang. Nếu vậy, bạn đang ở một đẳng cấp hoàn toàn khác so với những gì chúng ta đang chạy trong phòng thí nghiệm gia đình, và chúc mừng bạn. Cho đến khi những công nghệ đó trở nên rẻ hơn, chúng ta thực sự không cần các mảng RAID SSD.
Tuy nhiên, SSD làm bộ nhớ đệm cho mảng RAID HDD là một giải pháp tối ưu
Mặc dù về mặt kỹ thuật, bạn có thể kết hợp SSD và HDD vào cùng một mảng RAID, nhưng bạn đang lãng phí tốc độ vì bộ điều khiển RAID sẽ chờ các thao tác hoàn thành trước khi bắt đầu tác vụ tiếp theo, do đó ổ đĩa chậm nhất của bạn sẽ là giới hạn. Thay vào đó, hãy đặt một (hoặc hai) SSD phía trước mảng RAID HDD đó làm bộ nhớ đệm (cache), và bạn sẽ ngay lập tức nhận thấy sự tăng tốc đáng kể. Miễn là SSD của bạn lớn hơn tệp (hoặc các tệp) bạn đang truyền tại một thời điểm, nó sẽ lưu toàn bộ vào bộ nhớ đệm trong thời gian ngắn, và sau đó ghi vào mảng HDD theo thời gian của riêng nó.
Bạn có thể tạo mảng RAID toàn SSD, nhưng có thể không cần thiết
Khe cắm SSD M.2 trên thiết bị NAS Synology DiskStation DS1019+ minh họa khả năng mở rộng lưu trữ flash
Không ai ở đây tranh cãi rằng các mảng RAID toàn flash không nhanh. Chúng rất nhanh, nhưng liệu chúng có cần thiết cho trường hợp sử dụng của bạn không? Ngay cả trong môi trường doanh nghiệp, chúng cũng không phổ biến và thường được sử dụng để giảm thiểu mất dữ liệu trong khi chuyển sang mảng HDD chậm hơn hoặc làm bộ nhớ tạm thời để giảm tải cho mạng. Rất có thể, mạng gia đình của bạn không chịu áp lực tương tự, và bạn thực sự không cần chi tiền cho nhiều SSD NVMe hoặc SATA chỉ để lưu trữ máy chủ Jellyfin của mình. Trừ khi bạn thực sự muốn, bởi vì đó là hệ thống của riêng bạn.
Kết luận
Tóm lại, mặc dù ý tưởng sử dụng SSD trong mảng RAID cho NAS gia đình nghe có vẻ hấp dẫn về mặt lý thuyết tốc độ, nhưng thực tế lại phức tạp hơn nhiều. Các mảng RAID SSD chủ yếu hữu ích trong các kịch bản doanh nghiệp để đảm bảo tính sẵn sàng dữ liệu, chứ không phải để đạt được hiệu suất vượt trội cho người dùng phổ thông. Những lo ngại về tuổi thọ SSD, khả năng phục hồi dữ liệu phức tạp và giới hạn từ nút thắt cổ chai mạng/kết nối thường làm lu mờ lợi ích tốc độ có thể có.
Đối với hầu hết các hệ thống NAS gia đình, việc sử dụng SSD làm bộ nhớ đệm (cache) cho mảng RAID HDD là một giải pháp tối ưu và hiệu quả hơn nhiều, giúp cải thiện tốc độ truy cập mà không phải hy sinh độ bền hay tính toàn vẹn của dữ liệu quan trọng. Hãy cân nhắc kỹ nhu cầu và mục đích sử dụng thực tế của bạn trước khi quyết định đầu tư vào một hệ thống RAID SSD toàn diện.
Nếu bạn có bất kỳ câu hỏi hoặc muốn chia sẻ kinh nghiệm về việc sử dụng SSD trong NAS hay RAID, đừng ngần ngại để lại bình luận bên dưới!
