DANH MỤC MENU

Cách tối ưu bộ nhớ đệm Cache trên NAS của bạn

Views: 671 - Category: Kiến thức công nghệ, Tin tức - On:

Bạn đang dùng các dòng NAS có hỗ trợ khe cắm SSD M.2 hoặc đơn giản lắp song song 1 ổ cứng SSD 2.5” bên cạnh các ổ cứng lưu trữ dữ liệu HDD. Vậy thì chắc chắn rằng, việc thiết lập bộ đệm cache sẽ là giải pháp hàng đầu mà bạn cần cân nhắc để cải thiện tốc độ xử lý dữ liệu. Hãy cùng đơn vị Hà Phương khám phá cách để tối ưu hóa hiệu suất hoạt động trên thiết bị lưu trữ NAS của bạn với bộ nhớ đệm Cache!

Cách tối ưu bộ nhớ đệm Cache trên NAS của bạn

Bộ đệm SSD là gì?

Đầu tiên, bạn sẽ cần nắm rõ khái niệm bộ đệm SSD là gì? Bộ đệm SSD là không gian lưu trữ tạm thời những dữ liệu được truy cập thường xuyên (hay còn gọi là dữ liệu nóng) trên chip nhớ flash trong ổ SSD. Thay vì sử dụng HDD thì SSD sẽ được sử dụng để cấu hình bộ nhớ cache bởi các ưu điểm về độ trễ thấp hơn có thể đáp ứng các yêu cầu dữ liệu dễ dàng hơn, tăng tốc độ đọc/ghi và tăng hiệu suất tổng thể.

Khi chạy các ứng dụng yêu cầu thông lượng IOPS ngẫu nhiên cao hơn hoặc trong trường hợp lượng lớn dữ liệu được ghi vào các khối không liền kề (ví dụ: cơ sở dữ liệu OLTP và dịch vụ email), việc xây dựng một hệ thống bao gồm các thiết bị NAS sử dụng toàn ổ cứng SSD có thể sẽ tiêu tốn rất nhiều chi phí đầu tư của bạn. Vì vậy, bạn có thể cấu hình bộ đệm SSD trên 1 ổ cứng SSD bên cạnh các ổ HDD khác hoặc thiết lập trên 2 thanh SSD M.2 NVMe nếu thiết bị NAS của bạn có hỗ trợ. 

Bộ đệm SSD là không gian lưu trữ tạm thời hay còn gọi là dữ liệu nóng

Sự khác biệt giữa HDD và SSD

Cấu tạo của hai loại ổ cứng là HDD và SSD có phần khác nhau, cấu tạo của ổ cứng HDD bao gồm một bộ truyền động, đầu đọc/ghi, trục xoay và các đĩa từ để ghi dữ liệu. Khi xử lý các tác vụ yêu cầu tốc độ đọc/ghi cao (đặc biệt đối với số lượng lớn tệp có kích thước nhỏ), đĩa quay và đầu đọc/ghi tiếp tục di chuyển để tìm kiếm dữ liệu nằm rải rác trên ổ đĩa theo cách không liền kề. Đó là nguyên nhân gây ra độ trễ trong việc truy xuất dữ liệu trên ổ cứng HDD. Trong khi đó, SSD không có bộ phận chuyển động và sử dụng bộ nhớ flash để lưu trữ dữ liệu, tiêu thụ ít điện năng hơn, gần như không gây ra tiếng ồn trong quá trình hoạt động.

Quá trình làm việc trên HDD

Vai trò của bộ đệm SSD

Trên thiết bị lưu trữ NAS, bộ nhớ đệm SSD có thể được cấu hình theo 2 chế độ sau đây

  • Bộ đệm chỉ đọc: Khi bạn cài đặt ổ SSD làm bộ đệm chỉ đọc, chỉ những dữ liệu được truy cập thường xuyên mới được lưu trữ trong bộ đệm để tăng tốc độ đọc ngẫu nhiên. Dữ liệu không được ghi trên ổ SSD đó, vì vậy ngay cả khi SSD bị hỏng thì dữ liệu vẫn được đảm bảo an toàn. 
  • Bộ đệm đọc/ghi: So với bộ nhớ đệm chỉ đọc, bộ đệm cache hỗ trợ cả đọc ghi dữ liệu đồng bộ vào SSD. Để đảm bảo an toàn dữ liệu, bạn sẽ cần ít nhất hai ổ SSD hoặc 2 thanh SSD M.2 NVMe để thiết lập RAID 1. Tuy nhiên, vẫn không tránh khỏi nguy cơ dữ liệu bị đe dọa nếu số lượng ổ SSD bị hao mòn vượt quá khả năng chịu lỗi trong cấu hình RAID.

Cách để lựa chọn ổ cứng SSD phù hợp cho bộ đệm cache

Ổ cứng SSD ghi dữ liệu thường xuyên thì tuổi thọ của phần cứng này sẽ càng bị rút ngắn. Tìm một sản phẩm ổ cứng SSD phù hợp với nhu cầu xử lý dữ liệu tốc độ cao của bạn là điều cực kỳ quan trọng vì bạn không muốn bộ nhớ cache của mình gặp vấn đề quá sớm. Khi chọn đúng ổ SSD để thiết lập bộ nhớ đệm SSD cho NAS của mình, bạn nên đánh giá độ bền của SSD bằng cách xem xét kỹ hai thông số kỹ thuật: TBW (Terabyte Write) & DWPD (Drive Writes Per Day). Cụ thể hơn:

  • TBW có nghĩa là lượng dữ liệu tích lũy có thể được ghi vào ổ SSD trong suốt vòng đời của ổ cứng
  • DWPD đề cập đến số lần bạn có thể ghi đè lên toàn bộ ổ SSD mỗi ngày trong thời gian bảo hành. 

TBW có nghĩa là lượng dữ liệu tích lũy có thể được ghi vào ổ SSD trong suốt vòng đời của ổ cứng

Nếu bạn biết dung lượng ổ đĩa của mình và thời gian bảo hành, bạn có thể chuyển đổi chỉ số TBW sang DWPD hoặc ngược lại với cách tính toán sau đây:

  • TBW = DWPD X 365 X Bảo hành (năm) X Dung lượng (TB)
  • DWPD = TBW / (365 X Bảo hành (năm) X Dung lượng (TB))

Lấy 1 ví dụ: Ổ cứng SSD của bạn có dung lượng lưu trữ 2TB và được áp dụng chính sách bảo hành 5 năm. Nếu chỉ số DWPD là 1, điều đó có nghĩa là bạn có thể ghi 2TB dữ liệu vào ổ cứng đó hàng ngày trong 5 năm tiếp theo. Dựa vào công thức trên, chỉ số TBW sẽ bằng: 1 * 365 * 5 * 2 = 3650TB. 

Điều này có nghĩa: Tốt nhất bạn nên thay thế ổ cứng SSD này trước khi đạt tới 3650 TB dung lượng lưu trữ. Theo dõi việc sử dụng NAS hàng ngày của bạn để đánh giá lượng dữ liệu được ghi và xem liệu chỉ số TBW có đáp ứng được nhu cầu lưu trữ của bạn hay không. Nếu việc sử dụng NAS hàng ngày của bạn liên quan đến các ứng dụng phải xử lý nhiều dữ liệu, bạn sẽ cần sử dụng các dòng ổ cứng SSD dành cho doanh nghiệp Enterprise để đảm bảo độ bền trong khoảng thời gian sử dụng dài hạn. 

Nếu bạn định sử dụng các sản phẩm ổ cứng SSD tiêu dùng thông thường thì có 1 số yếu tố bạn cần cân nhắc:

Ổ cứng SSD tiêu dùng thông thường sẽ có chỉ số DWPD dưới 1. Vì vậy, các dòng sản phẩm này phù hợp để sử dụng làm ổ đĩa khởi động nhưng không thể chịu được khối lượng công việc đọc/ghi liên tục với tần suất cao khi được lắp đặt trong NAS.  Ngược lại, hầu hết các ổ SSD cấp doanh nghiệp đều có chỉ số DWPD cao hơn ( từ 1 đến 10) vì vậy độ bền của các dòng SSD Enterprise sẽ vượt trội hơn rất nhiều. Ngoài độ bền của SSD, bạn cũng nên xem xét các yêu cầu về bộ nhớ của bộ nhớ đệm SSD. Vì bộ đệm SSD yêu cầu một lượng bộ nhớ hệ thống nhất định tùy thuộc vào kích thước bộ đệm, bạn có thể phải nâng cấp dung lượng lưu trữ nếu muốn cấu hình bộ đệm SSD lớn hơn. Để duy trì sự ổn định của hệ thống, bạn chỉ nên thiết lập tối đa 1/4 bộ nhớ hệ thống cài đặt sẵn được phân bổ cho bộ nhớ đệm SSD.

Do ổ SSD 1GB chiếm khoảng 416KB bộ nhớ hệ thống (bao gồm cả bộ nhớ có thể mở rộng). Nếu bộ đệm cache (chỉ đọc) SSD được cấu hình từ 2 ổ cứng 128GB (tổng cộng 256GB), sẽ yêu cầu ít nhất bộ nhớ 104MB. Trong khi bộ nhớ đệm cache ( đọc-ghi) từ 2 ổ SSD 128GB (tổng dung lượng 128GB) sẽ đòi hỏi bộ nhớ ít nhất 52 MB. Vì vậy, bạn cần lưu ý rằng việc thiếu dung lượng lưu trữ sẽ hạn chế kích thước bộ đệm cache SSD. Nếu thiết bị lưu trữ NAS của bạn hỗ trợ khe cắm mở rộng PCIe, bạn có thể cân nhắc việc lắp thêm các module SSD M.2 kép. Vì vậy, thay vì cấu hình bộ nhớ cache trên ổ cứng SSD SATA thì bạn có thể thiết lập trên các thẻ SSD M.2 NVMe để cải thiện hiệu suất bộ nhớ đệm. 

Với module mở rộng Synology M2D18, bạn có thể giải phóng các khoang ổ đĩa chính để cải thiện dung lượng lưu trữ dữ liệu. Ngoài ra, bạn cũng sẽ nhận được rất nhiều tùy chọn về thẻ SSD M.2 linh hoạt vì Synology M2D18 hỗ trợ các chuẩn SSD M.2 ở định dạng 2280/2260/2242. Khi cân nhắc việc cấu hình bộ đệm cache SSD để tối ưu hóa hiệu suất, ngoài việc tham khảo danh sách tương thích để tìm ra các sản phẩm SSD tương thích, bạn sẽ cần tìm hiểu kỹ càng về các chỉ số TBW và DWPD trong bảng thông số ổ đĩa để đảm bảo độ bền SSD đáp ứng yêu cầu khối lượng công việc của bạn.

Bạn có thể giải phóng các khoang ổ đĩa chính để cải thiện dung lượng lưu trữ dữ liệu với module mở rộng Synology M2D18

Tổng kết

Trên đây là những gì bạn đọc cần biết về cách để tối ưu hóa NAS của bạn với bộ nhớ đệm Cache. Bộ đệm cache SSD mang tới rất nhiều lợi ích như tăng tốc độ truy cập dữ liệu, tăng tốc hiệu suất đọc/ghi và giảm tải cho hệ thống lưu trữ chính. Vì vậy, có rất nhiều người dùng NAS đã và đang lựa chọn bộ đệm cache để cải thiện hiệu suất công việc cùng nhiều tác vụ quan trọng khác. Đừng quên theo dõi những bài viết mới nhất của đơn vị Hà Phương trong thời gian sắp tới. Hứa hẹn sẽ có những chủ đề hấp dẫn đang chờ đón bạn!

Có thể bạn quan tâm

NHÀ PHÂN PHỐI THIẾT BỊ MẠNG CHÍNH HÃNG, UY TÍN

CÔNG TY TNHH PHÂN PHỐI HÀ PHƯƠNG

Văn phòng Hà Nội
Số 39 Đường 3.9 Khu đô thị Gamuda Gardens, Phường Yên Sở, Quận Hoàng Mai, TP Hà Nội
0964.232.066
haphuong@npp.com.vn
Chi nhánh Hồ Chí Minh
Đường số 30, Phường Linh Đông, TP. Thủ Đức, Hồ Chí Minh
0964.232.066

    Báo giá Dự Án

    Bạn có câu hỏi về việc mua một sản phẩm hoặc giải pháp mà bạn quan tâm? Điền vào biểu mẫu và chúng tôi sẽ trả lời sau 1 ngày làm việc. Báo giá ngay, được hỗ trợ giá ưu đãi tốt nhất.