Khám Phá Thông Báo Lỗi Bad Block Của QNAP NAS: Bảo Vệ Dữ Liệu Từ Ổ Cứng Đến RAID

Đôi khi, ổ cứng thậm chí có thể được đánh dấu là lỗi và bị xóa khỏi mảng RAID, mặc dù dữ liệu SMART hoặc kết quả quét Bad Block của ổ cứng cho biết ổ cứng vẫn hoạt động bình thường. Trên thực tế, những tình huống này phản ánh logic hoạt động của các lớp khác nhau trong hệ thống lưu trữ, thay vì chỉ ra sự cố hệ thống.

Bài viết này nhằm giúp người dùng QNAP hiểu ba khái niệm chính đằng sau một câu hỏi thường gặp: Hard Drive Bad Sector, SSD Bad Block và RAID Bad Block. Bằng cách làm rõ sự khác biệt giữa chúng, bạn sẽ hiểu rõ hơn về cách các thông báo lỗi này giúp QNAP NAS bảo vệ dữ liệu của bạn và cảm thấy tự tin hơn khi xử lý các thay đổi về trạng thái ổ cứng và RAID.

Giao diện người dùng hiển thị nhiều thông báo lỗi, nhưng chúng thực sự có nghĩa là gì?

SMART : Dự báo tình trạng sức khỏe của ổ cứng

SMART là hệ thống cảnh báo sớm tích hợp sẵn cho ổ cứng. Hệ thống này liên tục theo dõi các thông số sức khỏe quan trọng như số lượng sector xấu, tỷ lệ lỗi đọc/ghi và nhiệt độ. Khi một giá trị vượt quá ngưỡng an toàn, SMART sẽ kích hoạt cảnh báo để cảnh báo người dùng về các rủi ro hỏng hóc tiềm ẩn. Tuy nhiên, hệ thống không thực hiện bất kỳ biện pháp chủ động nào để giải quyết vấn đề. SMART chủ yếu tập trung vào chẩn đoán dự đoán, cho phép người dùng thực hiện các biện pháp chủ động trước khi tình trạng ổ cứng xấu đi đến mức hỏng hóc. Điều này giúp ngăn chặn sự cố leo thang và có khả năng dẫn đến mất dữ liệu vĩnh viễn. Trong số các giá trị số khác nhau do SMART cung cấp, “Reallocated_Event_Count” và “Uncorrectable_Sector_Count” là hai chỉ báo quan trọng. Giá trị khác không ở một trong hai chỉ báo này cho thấy ổ đĩa đã phát triển các sector xấu và có thể sắp hết tuổi thọ.

Bad Sector & Bad Block : Tổn thương vật lý của ổ cứng

Bad Sector và Bad Block (sau đây gọi chung là bad block) là các đơn vị lưu trữ không còn có thể đọc hoặc ghi bình thường do hư hỏng vật lý, lỗi sản xuất hoặc sử dụng trong thời gian dài. Đối với ổ đĩa cứng (HDD), lưu trữ dữ liệu trên đĩa từ, bad sector thường do bề mặt đĩa bị hư hỏng vật lý hoặc sự cố với đầu đọc/ghi. Ngược lại, ổ đĩa thể rắn (SSD), sử dụng bộ nhớ flash NAND, có thể phát triển bad block do mòn ô nhớ hoặc trục trặc điện tử. Để giải quyết vấn đề này, cả HDD và SSD đều được thiết kế với một nhóm các sector hoặc khối dự phòng được dành riêng, ẩn khỏi người dùng. Khi bộ điều khiển phát hiện ra một bad block trong quá trình truy cập dữ liệu, chương trình cơ sở bên trong của ổ đĩa sẽ đánh dấu sector đó là không khả dụng. Nếu gặp phải bad block trong quá trình ghi, chương trình cơ sở sẽ tự động thực hiện tính năng Phân bổ lại , chỉ định một sector mới từ nhóm dự phòng và ghi dữ liệu vào vị trí mới này. Tuy nhiên, khi tất cả các block dự phòng đã được sử dụng hết, điều đó có nghĩa là ổ đĩa đã bị mất dữ liệu không thể phục hồi. Tại thời điểm đó, việc dữ liệu của người dùng có thể truy cập được hay không phụ thuộc vào việc cơ chế dự phòng của lớp RAID có thể tái tạo lại dữ liệu gốc hay không.

QNAP RAID Bad Block : Bảo vệ lỗi cấp hệ thống

Trong quá trình hoạt động RAID, hệ thống có thể gặp phải các "khối" không thể đọc hoặc ghi vào đúng cách. Mặc dù các sự cố như vậy thường do các khối lỗi đã đề cập trước đó gây ra, nhưng chúng cũng có thể là kết quả của lỗi đồng bộ hóa dữ liệu hoặc các lỗi phần cứng khác. Khi QNAP BBM được bật, RAID 5/6 sẽ đánh dấu các sector bị ảnh hưởng là khối lỗi RAID . Mặc dù thuật ngữ này có vẻ giống với các khối lỗi đã đề cập trước đó , nhưng về bản chất, cả hai đều khác nhau. Khối lỗi RAID đề cập đến các khối dữ liệu được hệ thống RAID đánh dấu là không khả dụng do lỗi được báo cáo trong quá trình truy cập đĩa (có thể do các sector lỗi, khối lỗi hoặc các lỗi khác gây ra). Điều này giúp ngăn chặn các nỗ lực truy cập nhiều lần vào các khu vực bị lỗi, có thể dẫn đến suy giảm hiệu suất và cho phép xác định và xử lý tốt hơn các lỗi tạm thời và vĩnh viễn.

Ngoài việc đánh dấu thụ động các khối xấu, khi ổ đĩa báo lỗi đọc, RAID sẽ sử dụng dữ liệu dự phòng để tái tạo dữ liệu gốc và ghi lại vào đĩa, nhắc ổ đĩa thực hiện phân bổ lại khối để sửa các khối xấu. Nếu việc phân bổ lại này không thành công, hệ thống RAID sẽ đánh dấu vị trí dữ liệu là khối xấu RAID và ghi lại trong siêu dữ liệu RAID. Nếu ổ cứng tiếp tục tạo khối xấu RAID cho đến khi nhật ký siêu dữ liệu RAID đầy, RAID sẽ đánh dấu ổ đĩa là lỗi và xóa ổ đĩa khỏi mảng, ngăn không cho ổ đĩa thực hiện các thao tác tiếp theo.

QNAP RAID BBM (Quản lý khối xấu): Quản lý lỗi nâng cao của QNAP

Cơ chế QNAP RAID BBM liên tục theo dõi tình trạng sức khỏe của ổ cứng trong mảng RAID. Nếu phát hiện ra một khối lỗi trên ổ cứng và có ổ dự phòng trong hệ thống RAID, hệ thống sẽ ngay lập tức bắt đầu phản chiếu dữ liệu từ ổ bị lỗi sang ổ dự phòng. Dữ liệu từ các thành viên RAID khác sẽ được sử dụng để tái tạo dữ liệu của sector bị lỗi và ghi vào ổ dự phòng. Trong quá trình này, ngoại trừ dữ liệu trong các sector bị lỗi chưa được tái tạo, dữ liệu còn lại sẽ tiếp tục duy trì mức bảo vệ dữ liệu RAID 5/6 ban đầu, giảm thiểu rủi ro mất dữ liệu.

Tuy nhiên, nếu không cấu hình đĩa dự phòng , mức độ bảo vệ của tất cả dữ liệu vẫn sẽ bị xâm phạm khi ổ cứng cuối cùng được thay thế. Để ngăn người dùng đánh giá thấp các rủi ro liên quan và trì hoãn thêm việc thay thế ổ đĩa, QNAP BBM sẽ tự động đánh dấu ổ đĩa là lỗi và xóa ổ đĩa khỏi mảng . Điều này đóng vai trò như một cảnh báo cho người dùng rằng dữ liệu của họ có nguy cơ cao, nhắc nhở họ thay thế ổ cứng có vấn đề càng sớm càng tốt. Bằng cách triển khai biện pháp phòng ngừa này, mặc dù tạm thời làm giảm hiệu suất của mảng, nhưng nó ngăn chặn sự cố leo thang hơn nữa, do đó giảm thiểu hậu quả nghiêm trọng của việc dữ liệu không thể khôi phục do nhiều ổ đĩa bị lỗi. Cách tiếp cận này không chỉ bảo vệ bảo mật dữ liệu mà còn cung cấp cho người dùng cơ hội hành động trước khi sự cố leo thang. Chúng tôi khuyên người dùng nên kiểm tra ngay trạng thái hệ thống và thay thế ổ đĩa bị lỗi khi nhận được cảnh báo rằng ổ đĩa đã bị xóa. Ngoài ra, hãy cân nhắc cấu hình ổ đĩa dự phòng để nâng cao độ tin cậy và khả năng chịu lỗi của hệ thống RAID.

Bây giờ, chúng ta hãy quay lại câu hỏi ban đầu: Tại sao thông báo "Bad Block" lại xuất hiện khác nhau trên các trang khác nhau? Và tại sao ổ cứng có thể bị xóa khỏi mảng RAID trong khi SMART vẫn hiển thị ổ cứng đó là khỏe mạnh?

Điều này là do, trong NAS QNAP, ổ cứng và hệ thống RAID tập trung vào các mục tiêu bảo vệ khác nhau. SMART và bad sector theo dõi trạng thái vật lý của chính ổ cứng, trong khi Bad Block Management (BBM) của RAID hoạt động ở cấp hệ thống, giải quyết mọi lỗi có thể ảnh hưởng đến tính toàn vẹn hoặc hiệu suất của dữ liệu—bất kể những lỗi này có bắt nguồn từ hư hỏng vật lý của ổ cứng hay không. Ví dụ: RAID có thể đánh dấu một khối là bad và xóa ổ cứng do lỗi đồng bộ hóa dữ liệu hoặc lỗi truy cập tạm thời. Trong trường hợp đó, SMART có thể không nhất thiết ghi lại bất kỳ sự cố rõ ràng nào. Thiết kế theo lớp này nhằm đảm bảo cả tính bảo mật dữ liệu và tính ổn định của hệ thống, cho phép ổ cứng và hệ thống RAID hoạt động và được quản lý độc lập trong khi làm việc cùng nhau để bảo vệ dữ liệu của bạn.

Làm thế nào để bảo vệ dữ liệu của bạn? Từ bảo trì hàng ngày đến phòng thủ tối ưu

Bảo vệ dữ liệu không thể đạt được trong một sớm một chiều. Bằng cách rửa sạch các công nghệ QNAP RAID và BBM, thường xuyên theo dõi trạng thái phần cứng và triển khai sao lưu dữ liệu hiệu quả, người dùng có thể đảm bảo dữ liệu của họ được bảo vệ toàn diện. Đối với người dùng có nhu cầu cao về tính toàn vẹn và khả dụng của dữ liệu, nên sử dụng RAID 6, cung cấp tính khả dụng cao hơn so với RAID 5, cùng với ít nhất một ổ cứng dự phòng để giảm thiểu khoảng cách bảo vệ trong quá trình xây dựng lại. Cũng nên thực hiện RAID Scrubbing ít nhất một lần một tháng để đảm bảo tính nhất quán của dữ liệu và thông tin dư thừa, đồng thời sửa chữa mọi lỗi dữ liệu ẩn do lỗi ổ cứng hoặc các sự cố khác gây ra.

Giám sát tình trạng phần cứng thường xuyên cũng đóng vai trò quan trọng trong việc bảo vệ dữ liệu. Với ứng dụng QNAP Storage & Snapshot, người dùng có thể chủ động thực hiện các bài kiểm tra SMART và quét khối lỗi, đồng thời theo dõi các giá trị SMART và thay đổi trạng thái. Nếu “Reallocated_Event_Count” và “Uncorrectable_Sector_Count” tiếp tục tăng, điều đó cho biết ổ cứng thường xuyên sửa chữa các sector lỗi và có thể sắp hết tuổi thọ. Trong những trường hợp như vậy, nên lập kế hoạch thay thế ổ cứng càng sớm càng tốt.

QNAP NAS cung cấp nhiều công cụ để đảm bảo sao lưu dữ liệu đáng tin cậy cho NAS của bạn! QNAP Hybrid Backup Sync cho phép bạn sao lưu dữ liệu NAS vào QNAP NAS từ xa hoặc đồng bộ hóa dữ liệu đó với bộ lưu trữ đám mây. Ngoài ra, QNAP Snapshot Replica cho phép sao lưu gia tăng nhanh chóng và hiệu quả các ảnh chụp nhanh cục bộ vào QNAP NAS từ xa. Điều này cho phép khôi phục dễ dàng hoặc truy cập các tệp riêng lẻ bất cứ khi nào cần, đảm bảo an toàn dữ liệu ngay cả trong trường hợp xảy ra thảm họa.

---