Dec 9, 2019
1300 Views
0 0

Ổ cứng chuyên dụng dành cho server (máy chủ) từ Toshiba sẽ mang đến lợi ích đột phá nào?

Written by

Nếu như các bạn không để ý thì trong các hệ thống máy tính từ xưa tới nay luôn có ít nhất là hai dạng sản phẩm ổ cứng dùng cho lưu trữ, ít nhất là hai loại bởi ngày nay thì còn nhiều hơn vậy nữa, có đến hơn 5 loại ổ cứng. Loại ở đây chính là các thiết kế và tính năng có phần khác biệt nhằm mang đến hiệu năng tốt hơn, độ bền tốt hơn hay đơn giản là khả năng mở rộng tốt hơn. Chọn loại ổ cứng phù hợp cho nhu cầu lưu trữ không chỉ mang đến chi phí đầu tư hợp lý mà còn là sự an toàn của dữ liệu của bạn cũng như cả hiệu năng vận hành mà đôi khi không hẳn là tốc độ đọc ghi đơn thuần.

Tạm không bàn đến các ổ cứng được thiết kế cho PC phổ thông, cho PC Gaming, cho Workstation, cho NAS, cho các thiết bị CCTV, lần này chúng ta bàn đến server, thứ mà dùng HDD (ổ cứng) gần như nhiều nhất nhì ở thời điểm hiện tại, khi mà thời đại internet bùng nổ và dữ liệu độ phân giải cao ngày càng nhiều, cũng như sự bùng nổ của các mạng xã hội, nơi mà mỗi phút có đến hàng triệu tấm hình được chia sẻ lên mạng và được các máy chủ lưu trữ.

Một số đặc trưng của ổ cứng chuyên dành cho server của Toshiba, với dòng MG07 và mới nhất là MG08

  • Được thiết kế để vận hành 24/7 (tức là hoạt động liên tục quanh năm suốt tháng).
  • Có chế độ bảo hành chuẩn là 5 năm
  • Tích hợp hàng loạt công nghệ nhằm mang đến độ ổn định khi vận hành như: Toshiba Stable Platter, Rotational Vibrations Sensor, phiến đĩa TDMR,….
  • Tích hợp công nghệ đặc trưng nhằm mang đến hiệu năng vận hành linh hoạt và hiệu quả hơn như: Persistent Write Cache
  • Toshiba Dynamic Cache Technology
  • Cam kết mức dung lượng hoạt động tối thiểu, với cả MG07 và MG08 thì đều là 550TB / năm

Bài viết này cũng sẽ thể hiện một số kết quả thử nghiệm đo được của ổ MG07 14TB nhằm giúp bạn đọc có cái nhìn tổng quan hơn, bên cạnh việc chia sẻ một số kịch bản sử dụng cần đến ổ cứng dung lượng lớn và thiết lập phần cứng cho máy chủ phù hợp nhằm đạt được giải pháp hoàn thiện hơn.

HDD Toshiba MG07 14TB

 

Một số hình ảnh cận cảnh về ổ cứng Toshiba MG07 14TB, một trong những ổ cứng có dung lượng lớn nhất ở VN hiện tại, phiên bản mới hơn là MG08 16TB đang trên đường về hàng, hiện tại đã có thể đặt hàng. Thông tin thêm là cả hai dòng này vẫn đều được duy trì song song với nhau và đều có nhiều mức dung lượng, tối đa là 16TB cho năm nay và có thể lên đến 20TB vào năm sau.

Không rõ sản phẩm bán lẻ có bao bì đầy đủ sẽ được đóng gói như thế nào nhưng kiểu đóng gói với hộp nhựa định hình này mang đến cảm giác yên tâm hơn về sản phẩm bên trong, so với kiểu thường thấy là một lớp nhựa chống tĩnh điện như thông thường.

Nếu bạn xem qua sản phẩm thông tin sản phẩm từ Toshiba Storage thì bạn có thể cho rằng đây không phải là sản phẩm đúng, nhưng, ngược lại mới là đúng. Đa phần các ổ cứng dành cho server chỉ có thiết kế phần tem nhãn như vầy mà thôi, bởi thực tế là không ai cần trưng sản phẩm ra để khoe cả, hầu hết đều được đóng hàng loạt vào các máy chủ.

Theo thường lệ cũng như thiết kế hiện đại thì phần PCB điều khiển ổ cứng sẽ được quay vào trong, vừa hạn chế rủi ro hư hỏng linh kiện vừa tản nhiệt được cho các thành phần chính như IC điều khiển, RAM, NAND cache,….

Thông tin thứ hai về thông số kỹ thuật cơ bản của các ổ cứng MG series của Toshiba là người dùng có hai lựa chọn giao tiếp với hệ thống là SATA và SAS. Nếu hệ thống của bạn có công SAS thì nên ưu tiên dùng cổng SAS, sẽ thuận tiện hơn cho việc kích hoạt RAID cấp cao hay một số tính năng quản lý khác, ngược lại thì đương nhiên là vẫn có thể tận dụng được hiệu năng của ổ cứng với giao tiếp SATA, nhưng thiết lập thì quy mô nhỏ hơn.

Hình ảnh này thể hiện sự khác biệt rõ ràng nhất giữa một ổ cứng cho PC thông thường và ổ cứng dành cho máy chủ. Sự cơ bắp cũng như mọi thành phần đều có tác dụng liên quan đến khả năng vận hành của tổng thể sản phẩm. Nếu bạn cầm sản phẩm này lên bạn sẽ thấy được khả năng tản nhiệt của tấm thép ốp bên ngoài này, không đơn thuần chỉ có tác dụng trang trí. Nó có thiết kế cân đối, kiêm thêm nhiệm vụ vệ sĩ vòng ngoài cho 9 phiến đĩa với dung lượng 14TB bên trong.

Một số hình ảnh của MG07 14TB bên cạnh thiết bị NAS Synology 218+ cũng chung nhà phân phối AMC. Tất nhiên là chúng ta không dùng chung hai sản phẩm này với nhau mặc dù hoàn toàn có thể được. Bởi đơn giản bộ khung của NAS cũng như cách mà nó vận hành không phù hợp lắm với một ổ cứng dành cho server. Với NAS thì Toshiba có dòng N300, cũng có nhiều mức dung lượng trong đó mức cao nhất cũng là 16TB, được thiết kế và tùy chỉnh để hoạt động thuần chất với các thiết bị NAS nhất.

Kết quả thử nghiệm MG07 14TB

Thử nghiệm với một cấu hình mạnh nhất ở thời điểm hiện tại nhằm đảm bảo không có bất cứ điểm nghẽn nào đối với ổ cứng này. Cần chia sẻ với bạn đọc rằng thiết lập này nhằm có đánh giá hiệu năng ban đầu mà thôi, các bài sau sẽ là một server thật sự hơn với thiết lập RAID nhằm khai phá các điểm chính khác như nhiệt lượng vận hành, khả năng chịu tải,…

Toshiba gửi đến OCZone tổng cộng là hai ổ 14TB đều thuộc dòng server, nhưng mã thì lại là MN07 và MG07, có sự khác biệt nhẹ nhưng không đáng kể, chúng ta cũng sẽ làm rõ nếu cần ở các bài viết khác.

Còn ngay sau đây, mời bạn đọc xem qua các thử nghiệm về hiệu năng “thuần” với các ứng dụng phổ biến, mỗi ứng dụng tập trung vào một kích bản sử dụng khác nhau hay nhiều hơn.

Hình ảnh đầu tiên cũng là thử nghiệm đầu tiên thể hiện tốc độ đọc và ghi thuần, còn gọi khác là Sequential Read / Write, nói dễ hiểu là đọc và ghi dữ liệu tuần tự với các file dung lượng lớn. Lớn ở đây nghĩa là lớn hơn block 4KB nhiều. Bạn đọc có thể tìm hiểu thêm ở phần chú thích cuối bài. Thực tế hơn, hiệu năng này sẽ thể hiện khi bạn chép vào hoặc chép ra các file có dung lượng lớn như phim, các file nén hay thư mục nén có dung lượng lớn (một hoặc vài file). Còn hai hàng dưới là tốc độ đọc và ghi ngẫu nhiên các file 4KB, tức là các file siêu nhỏ, vốn chiếm tỷ lệ rất lớn trong máy tính ngày nay. Để dễ hình dung thì đó chính là việc bạn chép hoặc ghi nguyên 1 thư mục của ứng dụng hoặc game nào đó, mà không nén lại thành 1 file, điều này thường dẫn đến tốc độ đọc hoặc ghi chậm hơn rất nhiều lần.

Phần thử nghiệm này thể hiện khả năng vận hành riêng biệt hơn đối với nhánh phim ảnh, nếu bạn định dựng một máy xử lý và render phim thì nên quan tâm tới thử nghiệm này. Bộ công cụ đến từ chính AJA, một trong những hãng rất lớn tronh lĩnh vực thiết bị và ứng dụng của phim ảnh chuyên nghiệp. Thử nghiệm bên cạnh sẽ thể hiện tốc độ mà bạn chép hay đọc các file dữ liệu thô sau khi mới tác nghiệp về, hệ thống cần ghi nhận và xử lý sơ bộ (nếu có thiết lập sẵn với các công cụ khác). Thời điểm này tốc độ cảu hệ thống lưu trữ là rất quan trọng. Lưu ý thêm là thử nghiệm này chạy với ổ đơn, thiết lập RAID 1 sẽ có kết quả tương tự. Kinh nghiệm của người viết thì công cụ này cũng cho ra kết quả gần giống với việc đọc và ghi file thực tế nhất.

Trước khi đến với việc đọc và ghi file thực tế thì hãy cùng người viết tìm hiểu về hiệu năng đọc ghi 4KB, vốn dĩ là cái mà ít người dùng để ý mặc dù nó ảnh hướngđến hiệu năng cực kỳ lớn. Ổ MG07 này thể hiện tương đối tốt ở hai dòng cuối, đặc biệt là con số IOPS lên đến vài trăm, cao hơn khá nhiều so với các ổ cứng thông thường khác, chủ yếu nằm ở thuật toán trong firmware và bộ nhớ cache dạng NAND có dung lượng lớn. Phần này cũng thể hiện được khả năng chịu tải đa nhiệm khi hàng loạt truy vấn đến máy chủ trong các điều kiện sử dụng thực tế. IOPS (Input/Output Operations Per Second) thể hiện khả năng xử lý được bao nhiêu truy vấn về dữ liệu mỗi giây, tính riêng biệt cho đọc và ghi, hoặc hỗn hợp, chỉ số này càng cao càng tốt, càng cao thì thời gian truyền tải dữ liệu theo gói hoặc theo nhóm sẽ nhanh hơn rất nhiều.

Tốc độc đọc dữ liệu thực tế, mức bình quân là khoảng 240MB/s

Và ghi dữ liệu thực tế, tốc độ bình quân cũng là khoảng 240MB/s. Nhưng giai đoạn đầu thì tốc độ đạt được đến hơn 1GBps, cao hơn cả các SSD SATA phổ thông, đây là một trong những đặc điểm khá riêng của các SSD chuyên dụng như MG07 của Toshiba.

Hiệu năng đo riêng cho ổ MN07 14TB, cũng tương tự và không có khác biệt gì, bởi cơ bản hai ổ cũng tương tự nhau từ hình thức đến nội tại bên trong.

Làm sao để tận dụng tốt nhất hiệu năng ổ MG07 14TB hay MG08 16TB ở nhu cầu lưu trữ cơ bản của doanh nghiệp vừa và nhỏ?

Với kịch bản quy mô nhỏ, thường các doanh nghiệp sẽ trang bị một server cho tất cả, như bao gồm máy chủ kế toán, chia sẻ dữ liệu có kiểm soát. Cấu hình thông thường mặc định là có tích hợp RAID nhưng cũng chỉ có khoảng 2 cổng LAN 1Gbps, một sốtùy chọn cao hơn sẽ có 4 cổng LAN 1Gbps, mỗi một cổng LAN 1Gbps sẽ có khả năng truyền tải dữ liệu theo lý thuyết đạt 125MBps, tức là chưa được 1/2 tốc độ của ổ MG07 này hoặc MG08 sắp tới. Do đó, để tận dụng hài hòa nhất thì kịch bản RAID 5 với tối thiểu 3 ổ cứng MG07 14TB sẽ là hợp lý và hài hòa nhất, về cả mức độ chịu tải cũng như độ an toàn của dữ liệu, hoặc nếu dư dả hơn, hãy thiết lập RAID 0+1 với 4 ổ 14TB. Tổng mức dung lượng lưu trữ được là 28TB trong khi toàn bộ 28TB sẽ được đảm bảo an toàn.

Nếu server của doanh nghiệp chỉ có 2 cổng LAN 1Gbps, thì đơn giản là thiết lập RAID 1 với 2 ổ 14TB hoặc 16TB, đảm bảo an toàn tối đa trong khi khai thác vừa đủ tốc độ truyền tải qua mạng. Trong tình huống cần tăng cường hiệu năng IOPS, có thể dùng thêm các giải pháp bộ nhớ đệm như Intel CAS hoặc Intel Optane nếu hệ thống phần cứng lẫn phần mềm đều hỗ trợ.

Các đặc trưng của dòng ổ cứng chuyên dụng cho server của Toshiba

Ổ cứng dung lượng lớn cần phải được tại ra từ các công nghệ và quy trình sản xuất đáng tin cậy. Với Toshiba thì thế hệ ổ MG gần như đã tạo nên thành công của họ, tạo dựng một xu hướng khách hàng riêng của mình với độ tin cậy lớn. Nói cách khác thì để đánh giá chất lượng một thương hiệu về sản phẩm lưu trữ thì hãy nhìn vào mảng sản phẩm dành cho máy chủ của họ, và các công nghệ mà họ đã phát triển được cũng như số lượng khách hàng đang sử dụng sản phẩm của họ, thì sẽ có cái nhìn tổng thể và đánh giá chính xác nhất.

Một trong những tiêu chuẩn hàng đầu dành cho một ổ cứng dung lượng cao và độ tin cậy lớn là công nghệ hàn kín khí Helium. (cho những bạn chưa biết thì với các ổ cứng dành cho PC thông thường không hẳn là kín 100% mà vẫn có tồn tại không khí, thậm chí còn có “cửa sổ”).

Các ổ MG series của Toshiba sử dụng công nghệ phiến đĩa TDMR (Two Dimentional Magnetic Recording), giúp tăng dung lượng dễ dàng hơn song hành với số lượng phiến đĩa lớn, có nhiều khoảng không gian dự phòng (backup) hơn.

Về khía cạnh độ tin cậy, người ta dùng khải niệm “workload” hay mức độ tải để đánh giá một phần hiệu năng cũng như khả năng vận hành bền bỉ của các ổ cứng. Cụ thể hơn chính là mức dung lượng có thể đọc ghi được trong một năm đạt khoảng bao nhiêu, với MG07 và MG08 của Toshiba thì con số này là đến 550TB / năm, một con số rất cao. Một điểm khác, đó chính là độ rung, càng nhiều phiến đĩa, càng phải tải nhiều thì một sai lệch dù nhỏ cũng có thể để lại hậu quả vô cùng lớn. Toshiba áp dụng cả hai công nghệ hỗ trợ cho nhau, từ các cảm biến rung động cho đến công nghệ của động cơ giúp các phiến đĩa vận hành ổn định nhất. (Theo tài liệu của hãng thì hai công nghệ sẽ có tên gọi là: Stable Platter Technology và Rotational Vibration Sensor Technology).

Hiệu năng cũng là sự khác biệt rất lớn nếu so sánh với các ổ cứng dành cho PC thông thường, nếu bạn vẫn nghĩ rằng các ổ cứng chỉ đạt được hiệu năng khoảng hơn 100MB/s cho đọc và ghi dữ liệu thì bạn sẽ phải suy nghĩ lại. Bởi như phần benchmark ở trên có thể hiện, tốc độ của các ổ MG series của Toshiba đa phần đều đạt hơn 250MB/s, nhờ vào sự khác biệt lớn về firmware, đặc biệt là bộ nhớ đệm (cache). Cache của MG07 hay MG08 đều là dạng NAND, vốn dĩ có tốc độ tốt hơn Flash rất nhiều, bao gồm cả độ bền nữa.  Cũng nhờ vào chip cache dạng NAND nên tốc độ ghi dữ liệu dung lượng vừa phải thậm chí có thể đạt đến tốc độ 1GBps ở khoảng thời gian đầu của việc ghi dữ liệu, bạn có thể nhìn vào việc chép dữ liệu thực tế để hình dung.

Phần còn lại liên quan đến bộ nhớ đệm cực kỳ hay ho và hữu ích, cái mà trước đây phải dùng đến card RAID chuyên dụng kèm theo một viên pin mới có thể làm được thì nay Toshiba đã làm mọi thứ thông minh và dễ dàng hơn. Cơ bản thì nó làm được một việc là dữ liệu nếu đang ghi vào ổ cứng mà bị mất điện đột ngột sẽ ít bị lỗi hoặc mất hơn, chỉ cần nó kịp ghi vào bộ nhớ đệm, ngay khi mở máy lên lại thì nó sẽ ghi tiếp tục vào ổ cứng. Để hiểu rõ hơn thì bạn có thể hình dung rằng cơ chế ghi dữ liệu của Toshiba áp dụng cho các ổ MG series là ghi vào bộ nhớ đệm trước sau đó mới ghi vào ổ cứng, và nhờ vào firmware được thiết kế thông minh nên việc này đã thành hiện thực.

Thay lời kết

Nếu bạn đang xây dựng hệ thống lưu trữ quy mô lớn cho công ty, cần dung lượng lớn và khả năng “scaleup” (ý nói về khả năng mở rộng mà chi phí không phát sinh quá lớn cho việc điều chỉnh lại việc vận hành của hệ thống) thì bạn nên xem xét các ổ cứng có dung lượng lớn nhất ở thời điểm đó, hiện tại đang là 16TB từ Toshiba với hàng loạt các công nghệ rất riêng của mình. Chi phí đầu tư vào các ổ cứng dung lượng lớn ngay từ đầu có thể làm nhiều người cân nhắc nhưng về dài hạn thì nó là tối ưu nhất, bao gồm cả việc điện năng, nhiệt lượng.

Các ổ cứng MG07 series hay cả MG08 series mới của Toshiba dù rất cơ bắp nhưng vẫn không vượt chuẩn, vẫn gắn vừa vào khay ổ cứng 3.5″ thông thường. Để tận dụng tối đa khả năng của ổ thì người dùng nên dùng chung với các case dành cho server bao gồm cả dạng nằm (rack) hoặc dạng đứng và bắt đủ vít nếu có hay gắn khớp bộ giữ đúng kỹ thuật.

Chú thích:

  • IOPS là gì? IOPS viết tắt từ Input/Output operation per second là đơn vị đo lường được sử dụng cho hệ thống lưu trữ. IOPS cho biết một tác vụ ghi hay đọc được xử lý trong vòng 1 giây. Đối với một hệ thống lưu trữ tốc độ IOPS càng cao thì việc xử lý dữ liệu càng nhanh đặc biệt đối với các ứng dụng phần mềm yêu cầu xử lý nhiều tác vụ như ERP trong doanh nghiệp, hay đơn giản hơn là máy chủ kế toán, các ứng dụng đặc thù.
  • Ổ cứng dung lượng cao dành cho máy chủ vẫn áp dụng quy cách format 1000 byte như trước đây, đồng nghĩa với việc mua ổ cứng 14TB sau khi format xong thì dung lượng sử dụng thực được sẽ ở mức khoảng 12.6TB.
  • Các ổ cứng MG series của Toshiba đều hỗ trợ các định dạng bảo mật và tiên tiến hơn như 4Kn, 512e, 512n,… Giải thích cụ thể và toàn diện sẽ dành cho một viết khác, sau đây chỉ là mô tả cơ bản để bạn đọc tham khảo thêm:
    • 4Kn: 4KB native (Physical sector)
    • 512e: 512B emulation
    • Physical sector # Logical Sector
    • 4Kn có nghĩa là về định dạng vật lý hay logic đều sẽ sử dụng hoặc cho ra kích thước 4KB như nhau.
    • 512n có nghĩa là về định dạng vật lý hay logic đều sẽ chỉ sử dụng hoặc cho ra kích thước 512B như nhau.
    • 512e có nghĩa là định dạng vật lý thì dùng 4KB nhưng logic thì lại là 512B.
    • => Tùy vào trường hợp ứng dụng cụ thể cũng như hệ điều hành hỗ trợ như thế nào mà có sự khác biệt đáng kể về hiệu năng. 

Block size là gì?

Block size là đơn vị dữ liệu nhỏ nhất mà hệ thống có thể lưu trữ. Block size có thể là 1KB hay 64MB, v.v… Nếu file ta lưu trữ vượt quá kích cỡ của 1 block, ta sẽ cần thêm một data block khác để lưu trữ. Nếu thông số này thiết lập không phù hợp với nhu cầu sử dụng thì sẽ gây lãng phí bộ nhớ và giảm hiệu năng. Ví dụ nếu Block Size có giá trị là 64KB thì tối thiểu sẽ có 64KB được ghi vào ổ đĩa trong mọi trường hợp, ngay cả khi đó là một file text có dung lượng 2KB. Vì thế giá trị này nên xấp xỉ tương ứng với kích thước trung bình của các file bạn dùng. Nếu ổ cứng chứa nhiều file nhỏ ví dụ tài liệu Word, bạn nên để block size bé, nếu chứa nhiều phim ảnh hoặc nhạc, block size lớn sẽ cho hiệu năng cao hơn (nhất là với hệ thống RAID 0).

Bên cạnh đó, Block size còn có một chức năng khác quyết định việc file sẽ được ghi vào đâu. Quay về với ví dụ Block Size 64KB, nếu như file có kích thước nhỏ hơn 64KB, nó sẽ chỉ được ghi vào một ổ cứng trong hệ thống RAID và như vậy sẽ không có bất cứ sự cải thiện hiệu năng nào. Trong một trường hợp khác, một file có kích thước 150KB sẽ được ghi vào 3 ổ đĩa với các đoạn 64KB + 64KB + 22KB và bộ điều khiển có thể đọc thông tin từ ba ổ cùng lúc cho phép tăng tốc đáng kể. Nếu bạn chọn block size là 128KB thì file đó chỉ được ghi vào 2 ổ 128KB + 22KB mà thôi. Thực tế bạn nên chọn Block Size là 128KB cho các máy tính để bàn trừ khi có nhu cầu riêng.

 

Sản phẩm được phân phối bởi công ty Ánh Minh Cường (anhminhcuong.vn)

Article Tags:
· · ·
Article Categories:
Reviews

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *