Hai loại thiết bị lưu trữ cắm ngoài được đề cập lần lượt là thiết bị lưu trữ kết nối trực tiếp (DAS - Direct-attached storage) và thiết bị lưu trữ kết nối qua mạng (NAS - Network-attached storage). Cả hai đều lưu dữ liệu trong các ổ lưu trữ gắn trong (ổ cứng hặc SSD). Để đơn giản, phần sau sẽ đề cập DAS dưới tên ổ gắn ngoài.
Một vài khái niệm thường gặp
Trước tiên, ta sẽ tìm hiểu một số thuật ngữ thường gặp đối với các thiết bị lưu trữ gắn ngoài.
Hỗ trợ một ổ đĩa
Khái niệm này có nghĩa là thiết bị gắn ngoài chỉ bao gồm một ổ lưu trữ gắn trong. Một thiết bị gắn ngoài một ổ có dung lượng tối đa chính là dung lượng của ổ gắn trong, lên tới 4 TB với ổ kích thước 3,5 inch và 2 TB với ổ 2,5 inch.
Hỗ trợ nhiều ổ đĩa
Hai ổ gắn ngoài loại lớn, hỗ trợ nhiều ổ cứng, và các ổ gắn ngoài loại nhỏ
Các thiết bị gắn ngoài hỗ trợ nhiều ổ đĩa có thể gắn nhiều ổ lưu trữ. Số ổ lưu trữ hỗ trợ có thể từ 2 ổ, như chiếc WD VelociRaptor Duo, tới 6 ổ, như chiếc Promise Pegasus R6.
Việc hỗ trợ nhiều ổ đĩa vừa giúp tăng dung lượng tối đa, vừa cho phép sử dụng các tính năng như RAID.
RAID
RAID (viết tắt của Redundant Array of Independent Disk) là hình thức cho phép kết hợp nhiều ổ lưu trữ lại thành một hệ thống lưu trữ duy nhất và yêu cầu có ít nhất là 2 ổ gắn trong. Tùy thuộc vào phương thức kết hợp, RAID có thể đem lại tốc độ cao hơn hoặc dung lượng lớn hơn, hoặc cả hai. Thông thường bạn cần phải sử dụng các ổ có cùng dung lượng cho RAID. Dưới đây là các phương thức RAID thông dụng:
RAID 1: Còn được gọi là hình thức phản chiếu dữ liệu, yêu cầu ít nhất 2 ổ gắn trong. Trong phương thức này, dữ liệu được ghi giống hệt nhau cùng lúc vào 2 ổ. Hệ thống RAID 1 có thể tiếp tục hoạt động kể cả khi một trong hai ổ bị hỏng, cho phép bạn thay nóng ổ bị hỏng mà không làm ảnh hưởng tới dữ liệu. Điểm yếu của RAID 1 là dù cho bạn có sử dụng bao nhiêu ổ cứng thì dung lượng bạn có thể dùng cũng chỉ tương đương 1 ổ. RAID 1 cũng không đem lại sự cải thiện về tốc độ và được dùng chủ yếu cho các thiết bị hỗ trợ 2 ổ.
RAID 0: Giống như RAID 1, RAID 0 cũng yêu cầu ít nhất 2 ổ gắn trong. Tuy nhiên RAID 0 hoạt động theo phương thức tổng hợp dung lượng của mỗi ổ lại thành một hệ thống lưu trữ chung, đem lại băng thông cao hơn và dung lượng tối đa. Tuy nhiên do dữ liệu ở RAID 0 được ghi theo kiểu tách rời, tức là được chia thành nhiều phần để lưu ở các ổ, nên nếu như một trong các ổ bị hỏng, dữ liệu trên tất cả các ổ còn lại cũng không dùng được. Do vậy tuy RAID 0 đem lại tốc độ và dung lượng cao hơn, khả năng xảy ra hỏng hóc cũng lớn hơn. RAID 0 được dùng chủ yếu cho các thiết bị hỗ trợ hai ổ. Nếu như chọn sử dụng RAID 0, việc sao lưu dữ liệu là bắt buộc.
RAID 10: Phương thức này chủ yếu dùng cho các thiết bị hỗ trợ 4 ổ gắn trong. Nó là sự kết hợp giữa RAID 1 và RAID 0, với hiệu năng và độ an toàn đều được nâng cao.
RAID 5: Phương thức này yêu cầu ít nhất 3 ổ gắn trong và lưu dữ liệu trên tất cả các ổ trong khi đảm bảo sự an toàn dữ liệu của hệ thống. Các đoạn dữ liệu được ghi đều lên các ổ, và được sao lưu bằng thuật toán, để đảm bảo nếu một đoạn dữ liệu bị hỏng thì nó có thể được khôi phục từ bản sao lưu và các đoạn dữ liệu còn lại. Điều này giúp đảm bảo dữ liệu của toàn hệ thống không bị mất nếu như chỉ có một ổ gắn trong hỏng.
Mặc dù khi một ổ hỏng thì dữ liệu cả hệ thống không mất, hiệu năng sẽ suy giảm cho tới khi bạn thay thế ổ hỏng. Do cân bằng được các yếu tố như dung lượng lưu trữ (khi sử dụng nhiều ổ, bạn chỉ mất dung lượng tương đương 1 ổ cho sao lưu, phần dung lượng còn lại có thể dùng để lưu trữ dữ liệu), hiệu năng và an toàn dữ liệu, RAID 5 là phương thức được ưu tiên.
RAID khá phức tạp, do vậy nếu bạn không hoàn toàn hiểu rõ các phương thức thì đó cũng là điều bình thường. Một điểm tiện lợi là các thiết bị lưu trữ ngoài hỗ trợ RAID đều đã thiết lập RAID sẵn, nên hầu như bạn sẽ không phải tự thiết lập để sử dụng RAID.
Tháo nóng: Tháo nóng là tính năng chỉ có trong các hệ thống RAID có sao lưu (tức là không thực hiện được với RAID 0), cho phép bạn thay một ổ đĩa trong mà không cần rút nguồn của cả hệ thống lưu trữ. Đây là tính năng cần thiết khi bạn muốn thay một ổ bị hỏng mà vẫn muốn hệ thống lưu trữ tiếp tục hoạt động với máy tính hoặc mạng.
JBOD: Bên cạnh RAID, những thiết bị gắn ngoài hỗ trợ nhiều ổ cũng thường có tính năng JBOD. JBOD (viết tắt của Just a Bunch Of Disk) là cách thiết lập nhiều ổ gắn trong hoạt động riêng rẽ và không liên hệ với nhau. Nói cách khác, nếu như bạn cắm một thiết bị gắn ngoài có 2 ổ và hoạt động theo kiểu JBOD, sẽ có hai ổ hiện lên trên hệ điều hành.
A. Ổ gắn ngoài
Ổ gắn ngoài được gọi là thiết bị lưu trữ kết nối trực tiếp (DAS) do nó được kết nối trực tiếp tới máy chủ – máy tính, server hay thiết bị giải trí – và bổ sung thêm dung lượng lưu trữ cho thiết bị. Có hai loại ổ gắn ngoài chính: ổ loại nhỏ và ổ loại lớn.
Ổ loại nhỏ
Đây là loại ổ gắn ngoài có ổ bên trong là ổ 2,5 inch (ổ cho laptop), có thể sử dụng ổ cứng thường HĐ hoặc ổ cứng thể rắn SSD. Nhìn chung loại ổ này gọn, nhẹ và tiện mang theo. Ổ loại nhỏ gần như chỉ được chia thành một ổ trong hệ điều hành và thường sử dụng điện được cấp trực tiếp qua sợi cáp kết nối. Điều này có nghĩa là bạn sẽ không cần phải sử dụng thêm một nguồn điện ngoài cho ổ loại nhỏ. Các ổ gắn ngoài loại nhỏ được thiết kế cho những người cần mang theo dữ liệu bên mình, như người dùng laptop hoặc cho mục đích chuyển dữ liệu giữa các máy tính một cách dễ dàng.
Elgato Thunderbolt SSD, ổ gắn ngoài loại nhỏ sử dụng kết nối Thunderbolt
Hầu hết các ổ gắn ngoài loại nhỏ đều kết nối qua cổng USB. Elgato Thunderbolt SSD là ổ loại nhỏ đầu tiên sử dụng kết nối Thunderbolt.
Ngoài ra còn một thiết bị lưu trữ rất nhỏ gọn khác, không sử dụng ổ gắn trong mà dùng chip nhớ để lưu trữ. Thiết bị này có thể gọi là ổ nhớ USB, mặc dù người Việt Nam vẫn hay gọi nó là "cái USB". Chip nhớ flash trong ổ nhớ USB cũng có cấu tạo giống như trong SSD, nhưng được nối trực tiếp với một đầu cắm USB để có thể cắm vào cổng USB của thiết bị sử dụng. Ổ nhớ USB rất thông dụng do kích thước nhỏ gọn và giá rẻ. Dung lượng phổ biến hiện nay là từ 2 GB tới 16 GB, nhưng cũng có những thiết bị có dung lượng tới 128 GB, như chiếc Lexar Echo MX.
Ổ loại lớn
Bên trong ổ gắn ngoài loại lớn có thể là một hoặc nhiều ổ cứng gắn trong
Ổ gắn ngoài loại lớn sử dụng ổ cứng gắn trong với kích thước 3,5 inch và có thể chia thành một ổ hoặc nhiều ổ. Do đó nó thường được để cố định, luôn kết nối với máy tính. Một vài thiết bị, như Pegasus R6, quá to để đem theo người.
Các chuẩn kết nối của ổ cắm ngoài
Nhìn chung ổ cắm ngoài có thể sử dụng bốn loại chuẩn kết nối sau đây:
1. USB
USB (Universal Serial Bus) là chuẩn kết nối được sử dụng thông dụng nhất trên máy tính và các thiết bị điện tử. Hiện tại có hai chuẩn USB chính: USB 2.0, với tốc độ tối đa là 480 Mbps USB 3.0, với tốc độ tối đa là 5 Gbps. USB 2.0 gần như xuất hiện trên tất cả các máy tính trong thập niên trước, trong khi chuẩn USB 3.0 mới trở nên thông dụng trong khoảng 3 năm trở lại đây.
USB 3.0 có thể tương thích ngược với USB 2.0, có nghĩa là ổ gắn ngoài dùng chuẩn USB 3.0 có thể hoạt động với một cổng USB 2.0 và ngược lại. Tuy nhiên để đạt hiệu năng cao nhất thì cả ổ gắn ngoài và máy tính đều cần hỗ trợ USB 3.0. Cách dễ nhất để nhận biết chuẩn USB là nhìn vào màu sắc của cổng kết nối: nếu cổng kết nối màu xanh nghĩa là nó dùng USB 3.0.
Hai cổng USB 3.0 (với màu xanh) và hai cổng FireWire 400 (dưới cùng) ở mặt sau của thùng máy
Trên máy chủ, cổng USB luôn có bề ngoài giống nhau (được gọi là cổng cái A), cho phép kết nối các thiết bị USB bất kỳ chuẩn nào. Trong khi đó có nhiều loại cổng USB trên thiết bị lưu trữ (được gọi là cổng cái B), và yêu cầu loại cáp kết nối cũng khác nhau.
Cáp kết nối USB nối với cả hai đầu. Đầu gắn vào máy chủ (gọi là đầu đực A) luôn giữ nguyên. Đầu còn lại (gọi là đầu đực B) phụ thuộc vào cổng USB trên thiết bị lưu trữ.
Những loại cáp USB thông dụng nhất bao gồm:
Cáp USB (đầu đực A, đầu đực B): Đây là loại cáp USB thông dụng, thường dùng cho máy in hoặc các ổ gắn ngoài loại lớn dùng kết nối USB 2.0.
Cáp Mini-USB (đầu đực A, đầu đực B loại mini): Đây là cáp cho chuẩn USB 2.0, dùng cho các thiết bị có cổng Mini-USB. Các ổ gắn ngoài và smartphone loại cũ thường dùng chuẩn này.
Cáp Micro-USB (đầu đực A, đầu đực B loại micro): Đây là loại cáp USB 2.0 thông dụng nhất hiện nay, được dùng trên phần lớn các smartphone và ổ gắn ngoài hiện tại.
Cáp USB 3.0 (đầu đực A, đầu đực B): Đây là loại cáp USB 3.0 kích thước thông thường, được sử dụng trên hầu hết các ổ gắn ngoài loại lớn hỗ trợ chuẩn USB 3.0. Cả hai đầu cáp đều có màu xanh, để phân biệt với cáp USB thông thường.
Cáp Micro-USB 3.0 (đầu đực A, đầu đực B loại micro): Đây là cáp được sử dụng cho các ổ gắn ngoài loại nhỏ hỗ trợ chuẩn USB 3.0. Thường thì chỉ có đầu đực A kết nối vào máy tính có màu xanh.
Ba loại cáp USB thông dụng. Từ trái qua: Cáp Micro-USB, cáp USB 2.0 chuẩn, và cáp Micro-USB 3.0 (một đầu của nó có màu xanh)
Các thiết bị lưu trữ dùng cổng USB đều được bán kèm cáp nối. Tuy nhiên nếu như bạn có lỡ làm mất cáp thì cũng không phải lo, vì cáp USB thường có thể sử dụng chung, và nếu mua mới thì cũng không đắt lắm, chỉ cần bạn để ý mua đúng loại cáp phù hợp với thiết bị của mình.
2. FireWire hay IEEE 1394
Đây là một chuẩn kết nối linh kiện thường dùng trên các máy tính cũ, đặc biệt là các máy Mac. Nó bao gồm hai chuẩn là FireWire 400 và FireWire 800, với tốc độ tương ứng là 400 Mbps và 800 Mbps. Chuẩn FireWire cho phép bạn nối tiếp nhiều thiết bị với nhau vào một máy tính chỉ có một cổng FireWire. FireWire 400 và FireWire 800 dùng các loại cáp riêng, và cũng có cáp kích cỡ thông thường và kích cỡ nhỏ. Tuy nhiên hiện nay chuẩn kết nối này đã lỗi thời và các máy tính mới không còn hỗ trợ chuẩn này.
3. eSATA hay external SATA
Như đã nói trong phần 1, SATA là giao diện chuẩn để kết nối ổ gắn trong với bo mạch chủ. eSATA cho phép giao diện này được sử dụng ở bên ngoài máy, giống như USB hay FireWire. eSATA đem lại tốc độ giống như SATA, và hiện tại đạt tối đa là 6 Gbps. Tuy có tốc độ cao, các máy tính ít khi hỗ trợ sẵn kết nối eSATA, thường thì bạn sẽ cần thêm một cạc kết nối. Chỉ có một loại cáp nối eSATA, với hai đầu giống hệt nhau.
4. Thunderbolt
Thunderbolt là kết nối mới nhất và nhanh nhất hiện tại. Nó được giới thiệu vào đầu năm 2011, và ban đầu chỉ có trên các máy Mac. Chuẩn Thunderbolt cho tốc độ tối đa lên tới 10 Gbps. Bên cạnh đó, chuẩn này cho phép tới 7 thiết bị nối tiếp nhau mà không làm ảnh hưởng tới tốc độ. Thunderbolt không chỉ dành cho các thiết bị lưu trữ; nó cũng có thể truyền tín hiệu âm thanh và hình ảnh, khiến cho nó trở thành chuẩn kết nối linh hoạt và mạnh nhất hiện nay.
Cáp FireWire 800 (bên trái) và cáp Thunderbolt
Tuy nhiên Thunderbolt không hoàn hảo. Hiện tại nó chủ yếu được dùng trên các máy Mac, và sử dụng chuẩn này cũng rất tốn kém. Một ổ hỗ trợ cổng Thunderbolt có thể đắt hơn ổ tương tự dùng USB 3.0 tới 150 USD. Một sợi cáp Thunerbolt cũng có giá tới 50 USD, và nhiều thiết bị Thunderbolt còn không được bán kèm cáp. Dù vậy có thể coi một sợi cáp cũng là một thiết bị với các thành phần điều khiển, cho phép bổ sung nhiều tính năng và đem lại sự ổn định hiệu năng. Hiện tại chỉ có một chuẩn cho cổng và cáp kết nối Thunderbolt.
B. Thiết bị lưu trữ kết nối qua mạng (NAS)
NAS (Network-attached Storage) là giải pháp nhằm khắc phục điểm yếu của ổ gắn ngoài: nó kết nối vào mạng và cho phép tất cả các thiết bị trong mạng truy nhập dung lượng lưu trữ. Đối với người dùng gia đình hoặc doanh nghiệp nhỏ, có hai loại NAS chính: máy chủ NAS và bộ định tuyến hỗ trợ NAS.
Máy chủ NAS
Máy chủ NAS bao gồm ổ cứng kết nối với thiết bị mạng, thay vì nối với máy tính. Một máy chủ NAS thường kết nối trực tiếp đến bộ định tuyến hoặc chuyển mạch qua cáp mạng. Nó cũng giống như một máy chủ với nhiều ổ cứng, nhưng thay vì điều khiển bằng chuột, bàn phím hay hiển thị qua màn hình, nó có thể được điều khiển thông qua giao diện Web. Để tận dụng tốt nhất máy chủ NAS, bạn cần kết nối nó với một mạng Gigabit có dây.
Một máy chủ NAS của Buffalo, thương hiệu khá nổi tiếng ở Việt Nam
Tùy thuộc vào thiết lập, một máy chủ NAS có thể có nhiều chức năng bên cạnh việc lưu trữ. Nó có thể là máy chủ giải trí, có khả năng truyền các nội dung số tới thiết bị trong mạng, lưu nội dung để có thể truy nhập từ xa qua mạng Internet, hoặc thậm chí có các ứng dụng dành riêng cho thiết bị. Hiện tại Synology là hãng cung cấp nhiều máy chủ NAS với gần như tất cả các tính năng bạn có thể trông chờ. Ở Việt Nam, các máy chủ NAS của hãng Buffalo (Nhật Bản) cũng khá thông dụng, với mức giá hợp lý.
Bộ định tuyến hỗ trợ NAS
Sử dụng bộ định tuyến có cổng USB cũng là một giải pháp NAS
Có nhiều bộ định tuyến hỗ trợ cổng USB, thậm chí có thể trang bị ổ cứng cùng router. Một vài loại được trang bị sẵn ổ cứng bao gồm Time Capsule của Apple hay My Net N900 Central của Western Digital. Thường thì các bộ định tuyến không dây cao cấp đều được trang bị một hoặc hai cổng USB để bạn gắn ổ cứng ngoài.
Các loại bộ định tuyến này thường hỗ trợ hai chức năng chính: chia sẻ dữ liệu và truyền nội dung số. Chúng cũng có tính năng NAS như một tùy chọn cho những người chỉ muốn sử dụng tính năng lưu trữ qua mạng. So với máy chủ NAS, phương pháp này có ít tính năng hơn và tốc độ chậm hơn nhiều. Tuy nhiên với nhu cầu sử dụng thông thường, một vài thiết bị, như Linksys EA4500, có tốc độ rất tốt.
