Bài báo này được viết bởi Rainer W. Kaese, quản lý cấp cao thuộc bộ phận phát triển kinh doanh các sản phẩm lưu trữ của Toshiba Electronics Europe. Rainer công tác tại Toshiba từ năm 1994. Ban đầu ông chuyên về vi mạch tích hợp chuyên dụng (ASIC), tiếp đến quản lý trung tâm thiết kế ASIC, sau đó là nhóm phát triển kinh doanh sản phẩm ASIC. Hiện tại ông chịu trách nhiệm giới thiệu sản phẩm ổ cứng (HDD) và ổ đĩa thể rắn (SSD) doanh nghiệp của Toshiba cho các trung tâm dữ liệu, điện toán đám mây và ứng dụng doanh nghiệp.
Ổ cứng NAS và ổ cứng camera giám sát khác biệt như thế nào so với ổ cứng máy tính thông thường?
Ổ cứng NAS và ổ cứng camera giám sát được thiết kế, thử nghiệm để cung cấp hoạt động tin cậy và lâu dài 24/7. Những ổ cứng trong phần lớn máy tính để bàn, máy tính xách tay không được chế tạo theo các tiêu chí này.
Ngoài ra, các ổ cứng NAS, chẳng hạn như ổ cứng Toshiba N300 và ổ cứng camera giám sát, thường tích hợp các cảm biến rung. Điều này cho phép nhiều ổ đĩa được lắp đặt gần nhau một cách an toàn trong cùng khay chứa mà vẫn hoạt động tin cậy. Nếu không có các cảm biến này, nguy cơ từ việc rung động sẽ ảnh hưởng đến các ổ khác trong một hệ thống nhiều ổ đĩa.
Ổ cứng NAS và ổ cứng camera giám sát ở vị trí nào so với ổ cứng cao cấp trong các máy chủ?
Cũng như ổ cứng NAS và ổ cứng camera giám sát, ổ cứng máy chủ được thiết kế để hoạt động 24/7 và dành cho những hệ thống có nhiều ổ đĩa hoạt động gần nhau. Điểm khác biệt chính nằm ở tải làm việc: ổ cứng máy chủ được chế tạo cho nhiệm vụ tải cao liên quan đến số lượng người dùng lớn và chuyên được sử dụng trong ứng dụng sản xuất. Ổ cứng NAS và ổ cứng camera giám sát được thiết kế với tải làm việc ít hơn, điển hình cho ứng dụng giám sát hoặc lưu trữ mạng trung tâm.
Do đó, ổ cứng NAS và ổ cứng camera giám sát nằm ở vị trí giữa ổ cứng máy chủ và ổ cứng máy tính, xét về khả năng chịu tải và giá thành.
Ngày càng nhiều dữ liệu được lưu trữ trên đám mây, điều gì đang thúc đẩy nhu cầu tiếp tục lưu trữ cục bộ, đặc biệt là NAS?
Tất cả chúng ta đều nghe nói về sự bùng nổ dữ liệu, và trong khi đám mây mang đến một phần giải pháp lưu trữ, có những tình huống dữ liệu cần phải được lưu trữ cục bộ. Cũng có sự đánh giá cao về tầm quan trọng của các bản sao lưu mạnh mẽ và đáng tin cậy. Kết hợp với lượng dữ liệu ngày càng tăng của thế giới, việc cần duy trì các bản sao dữ liệu đang làm tăng thêm nhu cầu dung lượng lưu trữ diễn ra khắp mọi nơi, từ người dùng gia đình với thiết bị NAS và hệ thống giám sát đến các doanh nghiệp lớn.
Hệ thống NAS đang mở ra và tích hợp những tính năng mà trước đây bạn chỉ thấy trong các hệ thống máy chủ doanh nghiệp đắt tiền với kết nối kênh sợi quang (FC). Điều này có nghĩa là khi nhu cầu lưu trữ phát triển, đặc biệt trong doanh nghiệp, các hệ thống NAS trang bị ổ cứng N300 có thể được dùng cho các bộ phận ngày càng mở rộng.
SSD đang trở nên rẻ hơn theo thời gian, có còn chỗ đứng cho lưu trữ bằng ổ cứng cơ hay không?
Giá thành của SSD hiện giảm xuống khá nhiều, và thực sự một số hệ thống NAS cao cấp đã sử dụng chúng để làm bộ nhớ cache. SSD có ưu điểm hiệu năng cao, nhưng ổ cứng cơ vẫn chiếm thế thượng phong nhờ cung cấp dung lượng lớn với giá rẻ. Cùng với nhiều hoạt động nghiên cứu và phát triển (R&D), đặc biệt là gia tăng mật độ dữ liệu và số lượng đĩa từ trên ổ cứng, chúng ta sẽ thấy giá thành trên mỗi GB tiếp tục giảm xuống và dung lượng tăng lên đáng kể. Kết quả, ổ cứng cơ sẽ vẫn là một thành phần thiết yếu của hệ sinh thái lưu trữ trong ít nhất 10 năm tới.
Tại sao ổ cứng có thể tăng quy mô mang lại hiệu quả kinh tế cao hơn SSD?
Về bản chất, một SSD được tạo bởi các cell lưu trữ, mỗi cell gồm có bóng bán dẫn đọc/ghi và dây dẫn điện riêng. Mặc dù kiến trúc hình học nhỏ hơn và xếp chồng cell theo kiểu 3D, nhưng để tăng gấp đôi dung lượng, bạn phải tăng gấp đôi số cell lưu trữ, tức là tăng gấp đôi số bóng bán dẫn và dây dẫn điện cần thiết - dẫn đến tăng giá thành. Đối với ổ cứng cơ, có nhiều cách để tăng mật độ ghi và bổ sung thêm các đĩa từ với giá rẻ hơn mà không làm tăng kích thước vật lý hoặc tăng giá thành của ổ đĩa.
Chúng ta có thể thấy ổ cứng NAS đạt dung lượng bao nhiêu trong ngắn hạn và trung hạn?
Gần đây, chúng ta đã thấy những cải thiện về cách thức dữ liệu được ghi và số lượng đĩa từ trong một ổ cứng kích cỡ 3.5 inch tiêu chuẩn. Nhờ hai cải tiến này mà bạn có thể sở hữu ổ cứng NAS với dung lượng lên đến 8TB.
Những bước tiếp theo là mang ổ đĩa chứa khí helium - được tìm thấy ở một số máy chủ - vào hệ thống NAS. Điều này cho phép đĩa từ mỏng hơn, nghĩa là bạn có thể lắp chúng nhiều hơn trong cùng một kích cỡ vỏ bọc. Sự phát triển này sẽ giúp dung lượng ổ cứng NAS tăng lên đến 14TB.
Cũng có những nỗ lực đang diễn ra trong ngành công nghiệp ổ cứng nhằm phát triển các công nghệ ghi mới, cho thấy dung lượng ổ cứng NAS tiến gần đến giới hạn và dần dần phá vỡ rào cản dung lượng 40TB.