Các giải pháp lưu trữ

Bên cạnh ổ đĩa cứng là trung tâm lưu trữ, ổ quang và ổ USB là những phương tiện lưu trữ đắc lực thay thế cho ổ đĩa mềm, từng hiện diện rộng rãi một thời, nhờ ưu thế dung lượng, tuổi thọ và tính kinh tế.

Hitachi Deskstar 7K400. (PCmag)

Trong khi chiếc màn hình mỏng, card đồ hoạ thế hệ mới và chip xử lý lõi kép là phần phụ trách ánh đèn đèn sân khấu, vẻ hào nhoáng bề ngoài, thì chiếc ổ cứng và các thiết bị lưu trữ khác nằm trong case âm thầm làm phận sự lưu trữ an toàn hàng chục Gigabyte dữ liệu giúp chạy các chương trình và là nơi ghi nhớ các số liệu cần thiết của bạn.

Việc lưu trữ các bit và byte dữ liệu được chia ra các loại: điện từ và quang; hoặc truy cập ngẫu nhiên và tuyến tính. Ví dụ các loại ổ đĩa cứng, sử dụng từ tính để lưu trữ, viết dữ liệu lên vỏ của các đĩa quay kim loại được phủ một hợp chất đặc biệt, với các đầu từ giúp đọc và ghi, đi tới đi lui một cách nhanh chóng, chính xác. Các thiết bị lưu trữ quang học bao gồm các loại ổ/đầu đọc ghi đĩa quang CD và DVD, sử dụng tia laser để đọc và khắc các mắt nhớ trên các đĩa phản quang sáng chói này. Các thiết bị lưu trữ truy cập ngẫu nhiên thường là dạng đĩa, cho phép người dùng truy cập vào bất kỳ phần nội dung nào trong đĩa trong vòng vài ms kể từ khi ra lệnh, bởi thế dữ liệu được đọc ra hoặc ghi vào một cách nhanh chóng. Các thiết bị lưu trữ truy cập tuyến tính không phổ biến bằng loại truy cập ngẫu nhiên, đại diện là loại hình băng từ, bắt buộc người dùng phải tua đi hoặc tua lại để tìm ra phần dữ liệu họ cần.

Hầu hết các dữ liệu đều được ghi trên ổ cứng và được coi như là một trung tâm lưu trữ media cố định. Bên cạnh đó còn có các loại hình thiết bị lưu trữ tháo lắp được dành cho PC như là ổ quang, ổ mềm, thẻ nhớ mở rộng… Hầu hết các máy tính đều sử dụng nhiều loại hình lưu trữ khác nhau để bảo quản dữ liệu quan trọng trong thời gian dài, chẳng hạn các chương trình mới, các bộ cài, sao lưu (backup)...

Công nghệ ổ đĩa cứng

Hiện có 3 công nghệ ổ đĩa cứng được dùng rộng rãi làm thiết bị lưu trữ cố định bên trong: IDE, Serial ATA (SATA) và SCSI.

Bên cạnh dung lượng hàng Gigabyte, các ổ cứng còn được phân loại theo tốc độ ghi, hoặc tốc độ chuyển tải dữ liệu với bo mạch chủ trong điều kiện máy làm việc bình thường. Các thông số cần quan tâm của ổ cứng là: thời gian tìm kiếm (thời gian để máy lấy ra những dữ liệu yêu cầu trong một chương trình cụ thể, tính theo ms), tốc độ quay (được tính bằng số vòng quay/phút, của đầu ghi ổ cứng, thông số này ảnh hưởng tới thời gian tìm kiếm dữ liệu), và kích thước bộ nhớ đệm (đây là dung lượng bộ nhớ tạm thời trữ sẵn dữ liệu giúp truy cập nhanh hơn so với việc lấy ra từ đầu đọc ghi).

Các ổ cứng ngày nay thường có tốc độ ghi là 133 MB/giây, 150 MB/s hoặc 300 MB/s. Nó cho phép tìm kiếm dữ liệu trong vòng chưa đầy 9 ms, và có tốc độ quay 5400, 7200 hoặc 10.000 vòn/phút và bộ nhớ đệm là 2MB hoặc 8MB.

IDE là một tiêu chuẩn cũ, mang nhiều hạn chế. Sử dụng công nghệ ghi và cáp rộng với tốc độ ghi dao động trong khoảng từ 33 MB/s tới gần 133 MB/s, nhưng không thể nhanh hơn. Do đó, công nghệ ghi ổ cứng Ultra-ATA đã ra đời để giúp cải thiện hạn chế này. Một ổ cứng Ultra-ATA/133 (với tốc độ ghi 133 MB/s) là một ổ ghi IDE tốc độ, giới hạn trên của công nghệ IDE. Còn nếu ngay lúc này bạn đặt hàng một chiếc PC mới, bạn sẽ gặp loại ổ cứng SATA.

Công nghệ SATA sử dụng cáp mỏng hơn. Với công nghệ serial, nó thực hiện công đoạn trao đổi dữ liệu theo phương thức tuần tự. IDE là công nghệ song song, có nghĩa là nó gửi một lượng lớn dữ liệu song song đồng thời. Các ổ SATA ban đầu có tốc độ ghi 150 MB/s, bỏ xa rất nhiều so với những gì mà IDE có thể làm được. Các ổ cứng SATA II đời mới còn cho tốc độ ghi phi thường 300 MB/s.

Cả IDE và SATA đều sử dụng bộ câu lệnh giống nhau, điều đó có nghĩa là SATA có thể thế chỗ IDE một cách dễ dàng. Tuy nhiên, chúng còn có nhiều sai khác:

- Các kênh IDE cho phép mỗi kênh có thể móc nối với 2 ổ (như các ổ cứng, ổ quang, đầu băng, ổ Zip tháo lắp được…).

- Một kênh SATA chỉ cho phép kết nối trực tiếp với một loại ổ, và hiện tại chỉ có ổ cứng SATA mới có thể được kết nối tới.

- IDE sử dụng loại cáp rộng với 40 hoặc 80 sợi, với 40 chân tiếp xúc.

- SATA sử dụng loại cáp nhỏ với 4 dây và 7 chân tiếp xúc.

Tất cả các bo mạch chủ đều hỗ trợ IDE, chỉ có một số mainboard đời mới hỗ trợ SATA. Nếu bo mạch chủ của bạn không hỗ trợ SATA, bạn cần phải trang bị thêm card PCI SATA để nối với một hoặc nhiều ổ cứng SATA.

SATA cho khả năng thể hiện tốt hơn nhờ khả năng đọc/ghi siêu tốc thích hợp cho các game thủ và tương thích với hầu hết công nghệ cải tiến. Tuy nhiên, ngoài IDE và SATA, còn có một loại ổ cứng thứ ba, được dùng trong các máy chủ (server) và các máy dành cho chuyên viên IT “ghiền” PC tốc độ. Công nghệ này có tên gọi là SCSI.

SCSI không được hỗ trợ rộng rãi cho hầu hết các bo mạch chủ. Do đó, bạn cần phải trang bị một adapter chủ để kết nối với một ổ cứng SCSI tới máy tính. Một chiếc host adapter chất lượng và một ổ cứng SCSI hiển nhiên tốn kém hơn nhiều so với bất kỳ một ổ cứng SATA hay IDE nào. Công nghệ SCSI hiện tại có tên gọi Ultra320, cho tốc độ bit 320 MB/s, nhanh hơn cả loại SATA II.

Có nên trang bị tất cả? Nếu bạn đang tìm mua một ổ cứng mới để nâng cấp, trước hết phải nghiên cứu cấu hình PC hiện có của bạn. Thường là bạn nên chọn ổ IDE, hoặc là nếu PC bạn mua gần đây, nhiều cơ hội bạn có thể sắm một ổ cứng SATA. Bạn cần xác định “số kênh” mà PC cho phép kết nối tới để giao tiếp với ổ cứng mới trong trường hợp chưa muốn đào thải ổ cứng cũ.

Trừ khi bạn đang dùng một máy chủ với quá nhiều máy trạm, còn không, các công nghệ IDE hoặc SATA vẫn là lựa chọn tốt, dễ sử dụng, giá thân thiện và đủ nhanh cho mọi ứng dụng bạn cần.

RAID

Có thể trong chúng ta đã từng nghe thấy một công nghệ đa ổ cứng có tên gọi là RAID. RAID là viết tắt của cụm từ Redundant Array of Inexpensive Disks, và nó được dùng để liên kết từ 2 ổ cứng trở lên với nhau thông qua một kênh liên kết đặc biệt và một bộ điều khiển RAID. RAID vừa giúp gia tăng khả năng thể hiện bằng cách giữ cho luồng dữ liệu của hơn một ổ được vận hành trôi chảy, đồng thời bảo vệ dữ liệu trước những nguy cơ mất mát vì lỗi thiết bị. Lợi thế của việc dùng nhiều ổ cứng là bạn có thể lưu một nội dung, hay file dữ liệu đồng thời ở tất các ổ thành phần, nếu một ổ bị lỗi vẫn còn có các ổ khác.

RAID được chia theo mức, tức là nó bao gồm các công nghệ RAID khác nhau. Ba loại công nghệ RAID thường gặp bao gồm RAID 0 (không thực sự là RAID), RAID 1 không thực sự là dư thừa – redundant) và loại hỗn hợp của hai loại trên RAID 0+1.

RAID 0 chia luồng (stripe) dữ liệu thành hai và đưa đến hai ổ cứng giống hệt nhau, 2 ổ này sẽ phối hợp nhịp nhàng để dữ liệu được chuyển tải một cách hiệu quả hơn và tăng khả năng thể hiện của toàn hệ thống.

RAID 1 sao lưu (mirror) dữ liệu từ một hoặc nhóm ổ cứng này sang ổ cứng hoặc nhóm ổ cứng khác, tạo ra kiểu bảo vệ dư thừa. RAID 0+1 yêu cầu tối thiểu 4 ổ cứng được kết nối tới, và kết hợp của công nghệ stripe của RAID 0 với công nghệ redundancy của RAID 1 để vừa cải thiện tốc độ đáp ứng vừa nâng cao tính bảo vệ dữ liệu. Nhiều bo mạch chủ yêu cầu đưa ra các loại chọn công nghệ RAID cơ bản. Bên cạnh 3 công nghệ RAID còn có RAID 5 giúp nâng cao dung lượng ổ kết hợp vừa đảm bảo tốc độ ghi vừa đảm bảo độ an toàn và JBOD chỉ nhằm tạo ra một ổ dung lượng tổng hợp nhưng không yêu cầu các ổ cứng phải hoàn toàn giống hệt nhau.

GCC-4241N - ổ DVD/CD-RW combo của LG. (LG)

Ổ quang

Bên cạnh ổ cứng, máy tính còn có ổ đĩa quang để lưu dữ liệu và các chương trình. Mặc dù hiện nay, nhiều ứng dụng bạn có thể tải từ mạng về, nhưng có rất nhiều ứng dụng, phần mềm, dữ liệu, phim ảnh, bài hát thậm chí là trò chơi bạn có thể ghi từ ổ cứng ra đĩa quang (nhờ ổ ghi CD/DVD-ROM) để tiện vận chuyển và chia sẻ. Ngoài ra, ổ quang cũng là một phương thức để sao lưu dữ liệu (backup) cũng thông qua việc ghi ra đĩa.

Hầu hết các loại ổ quang là ổ CD-ROM cho phép đọc đĩa dữ liệu CD-ROM và đĩa nhạc CD. Ổ ghi CD, hay CD-RW, có thể đọc các loại đĩa CD-ROM và ghi dữ liệu, nhạc sang loại đĩa cho phép ghi và cho phép ghi đè. Còn ổ quang DVD-ROM, có thể đọc các loại đĩa media DVD-ROM và đĩa phim DVD/VCD, và kể cả đĩa CD. Nhiều năm nay, nhiều người thường dùng cả hai loại ổ quang song song: ổ đọc DVD và ổ đọc/ghi CD, mà ngành công nghiệp này gọi là loại ổ DVD-ROM/CD-RW combo.

Ổ ghi DVD sẽ cho phép ghi được các định dạng đĩa DVD sau: DVD+RW, DVD-RW và DVD-RAM. Như vậy, các ổ quang loại này sẽ có phép đọc và ghi hầu hết mọi định dạng đĩa, và mọi nội dung: từ dữ liệu, đĩa nhạc CD, video… Thế hệ ổ quang mới nhất còn có thể đọc và ghi dữ liệu vào các đĩa DVD 2 lớp cho phép lưu được lượng dữ liệu nhiều hơn đĩa DVD tiêu chuẩn.

Ổ quang là điển hình của thiết bị lưu trữ công nghệ IDE. Các đĩa CD có thể lưu được dung lượng 650-700 MB. Các đĩa DVD+/-RW có dung lượng 4,7 GB. Đĩa DVD 2 lớp có dung lượng 8,5 GB. Vì thế bạn có thể sử dụng loại đĩa CD, DVD cho phép ghi một lần và sử dụng chúng là phương tiện lưu trữ file media hoặc dữ liệu vĩnh cửu. Ngoài ra, bạn cũng có thể sử dụng loại đĩa cho phép ghi đè để làm phương tiện trung chuyển dữ liệu tạm thời và có thể ghi nhiều lần lên đĩa đó.

Một số dạng thiết bị lưu trữ khác

Chỉ cần một ổ cứng và ổ ghi đĩa quang là bạn đã có thể thực hiện hầu hết những gì bạn muốn, về cơ bản là đã đủ. Tuy nhiên, có một số dạng lưu trữ khác bổ trợ cho bạn trong phương án trao đổi dữ liệu lưu động và linh động.

Các ổ cứng ngoài ghép nối qua cổng USB 2.0 hoặc cổng FireWire có dung lượng ngang ngửa với ổ cứng bên trong, nhưng có thể ghép hoặc tháo lắp dễ dàng và bạn có thể mang đi khắp mọi nơi. Một ổ cứng để ngoài cũng là lựa chọn hoàn hảo để mở rộng dung lượng lưu trữ cho chiếc máy tính xách tay hoặc máy bàn của bạn thay vì sắm thêm một ổ cứng bên trong thứ hai.

Thẻ nhớ mở rộng USB. (Engadget)

Các ổ nhớ USB, bao gồm thẻ nhớ flash, với dung lượng giới hạn (dao động quanh mốc 2 GB) nhưng nhỏ gọn và dễ dàng sao chép cũng như giúp di chuyển dữ liệu từ PC này sang PC khác khi các máy không nối mạng.

Các loại ổ media tháo lắp được giống như ổ mềm trước đây, nhưng năng lực lưu trữ mạnh hơn. Ổ mềm thường chỉ cho phép lưu được 1,4 MB dữ liệu, được dùng để chạy motherboard BIOS hoặc cài phần mềm điều khiển (driver) trong Windows. Có vai trò như ổ quang, ổ media của hãng Iomega (Zip drive), có các đĩa lưu được 750 MB dữ liệu.

Trên đây là những loại hình lưu trữ cá nhân thường gặp. Tuy nhiên, ở tầm vóc một cơ quan, việc lưu trữ không dừng lại ở một vài ổ cứng, ổ quang và các thiết bị lưu trữ lưu động, mà là cả mạng lưu trữ, các máy lưu trữ chuyên dụng (server) cho phép lưu hàng trăm GB, thậm chí hàng Terabyte dữ liệu.

T.B. (theo Yahoo)