Khi thiết lập hệ thống NAS tự làm tại nhà, một trong những điều khiến tôi phải cân nhắc nhiều nhất là quyết định giữa ZFS và Btrfs — hai trong số các hệ thống tệp phổ biến nhất hiện nay. Có rất nhiều điểm tương đồng giữa chúng với các tính năng như snapshot (ảnh chụp nhanh), kiểm tra tính toàn vẹn dữ liệu và sao chép khi ghi (copy-on-write) để tăng hiệu quả. Nhưng tôi không thể chỉ tin tưởng vào những gì trông tốt trên lý thuyết; chúng còn phải chứng tỏ khả năng thực tế. Với cấu hình phần cứng khiêm tốn sẵn có, tôi muốn ưu tiên mức tiêu thụ điện năng thấp, quản lý sao lưu dễ dàng và tính toàn vẹn dữ liệu lâu dài. Sau nhiều tháng sử dụng và thử nghiệm song song, tôi đã chọn Btrfs và thành thật mà nói, tôi không cảm thấy muốn quay lại ZFS — đây là lý do.
Yêu cầu bộ nhớ thấp hơn
Không gây gánh nặng cho phần cứng
ZFS nổi tiếng là hệ thống tệp “ngốn” RAM. Hầu hết các khuyến nghị đều gợi ý nên có ít nhất 8GB bộ nhớ, và lý tưởng nhất là nhiều hơn nếu bạn muốn sử dụng các tính năng như chống trùng lặp (deduplication) hoặc các biện pháp tăng hiệu suất khác. Điều này ổn nếu bạn đang chạy máy chủ với RAM ECC và phần cứng doanh nghiệp, nhưng cấu hình của tôi khiêm tốn hơn nhiều.
NAS của tôi chạy trên một máy tính mini PC cấu hình vừa phải với 4GB RAM và bộ xử lý phổ thông. Vì vậy, Btrfs chạy thoải mái trong các môi trường bộ nhớ thấp như của tôi và không yêu cầu tinh chỉnh phức tạp ngay khi cài đặt. Nó cho phép tôi sử dụng tối đa phần cứng hiện có mà không gặp phải tình trạng giật lag hiệu suất hay phải tốn thêm chi phí nâng cấp.
Bo mạch chủ được lắp đặt trong máy tính mini PC, minh họa phần cứng khiêm tốn cho NAS gia đình
Hỗ trợ gốc trong Linux
Giảm bớt một mối lo ngại
ZFS không phải là một phần của nhân Linux; nó được duy trì bởi dự án OpenZFS và phân phối dưới dạng một mô-đun nhân riêng biệt. Sự không đồng nhất này có vẻ nhỏ nhưng có thể và thực sự gây ra vấn đề khi nhân Linux cập nhật nhanh hơn mô-đun ZFS. Vì vậy, bạn sẽ phải chủ động suy nghĩ về việc quản lý nâng cấp nhân hoặc cầu nguyện rằng mọi thứ sẽ không bị hỏng — đây không phải là một chiến lược đáng tin cậy cho một thứ quan trọng như dữ liệu.
Mặt khác, Btrfs được tích hợp ngay vào nhân Linux. Điều này thường có nghĩa là khả năng tương thích lâu dài tốt hơn và các bản sửa lỗi nhanh hơn. Và đối với cá nhân tôi, điều đó có nghĩa là ít phải lo lắng hơn trong quá trình nâng cấp hệ thống. Vì NAS của tôi chạy trên Linux, Btrfs tương thích tốt với các bản cập nhật, mang lại cho tôi sự an tâm.
Hình ảnh máy tính xách tay chạy Arch Linux, minh họa môi trường hệ điều hành Linux phổ biến cho NAS, nơi Btrfs tích hợp tốt
Cài đặt và quản lý đơn giản hơn
Tại sao quản lý tệp phải phức tạp?
ZFS có thể mạnh mẽ, nhưng việc cài đặt của nó cũng cứng nhắc và phức tạp đến mức khó chịu. Bạn phải lên kế hoạch trước cách nhóm các ổ đĩa và tạo ZFS pool vì việc thay đổi cấu trúc sau này rất khó khăn. Ngay cả những tác vụ cơ bản như thêm ổ đĩa và thay đổi kích thước pool cũng đòi hỏi chút “mày mò”.
Btrfs thuận tiện và linh hoạt hơn nhiều ở khía cạnh này. Các tác vụ như tạo volume mới, bật nén dữ liệu và tạo subvolume về cơ bản là dễ dàng, tương tự như việc thêm nhiều ổ cứng vào hệ thống hiện có. Tôi thà sử dụng NAS của mình và tất cả các ứng dụng đã cài đặt còn hơn dành toàn bộ thời gian để quản lý hệ thống tệp và những vấn đề kỳ quặc của nó. Đó là lý do tại sao Btrfs có ý nghĩa hơn đối với tôi.
Các khe cắm ổ cứng và NVMe trên thiết bị Synology DS925+, biểu thị cấu hình phần cứng NAS và việc quản lý ổ đĩa
Tích hợp tốt hơn với công cụ bên thứ ba
Snapper và Timeshift hoạt động hiệu quả với Btrfs
Rất nhiều ứng dụng Linux được xây dựng dựa trên Btrfs, giúp chúng cực kỳ dễ dàng kết hợp với các hệ thống như của tôi. Tôi cần tính năng snapshot vừa để sao lưu vừa là cách dễ dàng để khôi phục về phiên bản gần đây nếu có điều gì đó bị hỏng. Snapper và Timeshift là hai trong số những công cụ đáng tin cậy nhất cho tác vụ này, và chúng hoạt động với Btrfs ngay cả ở cấp subvolume để tự động hóa quy trình snapshot và giúp việc khôi phục trở nên cực kỳ dễ dàng.
Snapshot của ZFS chắc chắn rất mạnh mẽ, nhưng nhiều công cụ desktop Linux như vậy lại không tích hợp tốt với ZFS ngay từ đầu. Và vì NAS của tôi đôi khi còn kiêm nhiệm vai trò máy tính desktop Linux nhẹ, Btrfs giúp tôi không phải tự viết script mọi thứ theo cách thủ công.
Máy tính MacBook Air kết nối với NAS tại nhà, minh họa việc truy cập dữ liệu và sử dụng các công cụ sao lưu, snapshot
Các khay ổ cứng được lắp đặt bên trong máy chủ Lenovo ThinkSystem SR250 V2, liên quan đến cấu hình lưu trữ và tính năng snapshot
Linh hoạt khi thêm ổ đĩa
Khả năng linh hoạt trong tương lai cũng quan trọng
Như đã đề cập trước đó, ZFS yêu cầu bạn phải lên kế hoạch trước cho các pool lưu trữ của mình, khiến việc thêm ổ đĩa mới sau này không còn là trải nghiệm cắm-và-chạy đơn giản. Nó thường yêu cầu bạn phải tạo ra các thiết bị ảo (vdevs) hoàn toàn mới, điều này rõ ràng là rắc rối.
Với Btrfs, tôi có thể thêm dung lượng lưu trữ khi cần vào các hệ thống tệp hiện có và cân bằng lại dữ liệu mà không cần xây dựng lại toàn bộ pool từ đầu. Điều này phù hợp hơn với nhu cầu của tôi thay vì phải mua thêm dung lượng không cần thiết ngay từ đầu chỉ để sống chung với những hạn chế của ZFS.
Thiết bị TerraMaster F2-423 với ổ cứng Seagate được lắp đặt, minh họa khả năng mở rộng dung lượng lưu trữ trên NAS
Hiệu quả năng lượng
Tiêu thụ ít tài nguyên đồng nghĩa với hiệu quả năng lượng hơn
Mặc dù hiện tại tôi đã giảm thời gian NAS hoạt động trực tuyến, nhưng trước đây tôi thường cho nó chạy 24/7. Và khi bạn có NAS chạy trong thời gian dài như vậy, hiệu quả năng lượng thực sự rất quan trọng. Vì ZFS sử dụng nhiều tài nguyên bộ nhớ, CPU và ổ đĩa hơn, nên đương nhiên nó sẽ tiêu thụ nhiều điện năng hơn.
Từ những gì tôi đã tìm hiểu khi so sánh hai hệ thống tệp, Btrfs gọn nhẹ hơn nhiều đối với RAM và CPU khi ở trạng thái nhàn rỗi. Nó cũng không giữ cho các ổ đĩa quay thường xuyên. Điều này không chỉ tiết kiệm điện năng mà còn giúp hệ thống chạy êm hơn và giảm hao mòn ổ đĩa, đảm bảo NAS tại nhà của bạn sử dụng được lâu hơn.
Cắm cáp Ethernet vào cổng LAN 10GbE trên NAS TerraMaster F4-424 Max, liên quan đến kết nối mạng và hiệu quả hoạt động của NAS
Hỗ trợ nén dữ liệu minh bạch
Sự tiện lợi hơn là điều tôi cần
Đúng là cả Btrfs và ZFS đều hỗ trợ nén dữ liệu minh bạch, nhưng tôi nhận thấy cách tiếp cận của Btrfs tiện lợi hơn một chút. Nó cho phép tôi bật tính năng nén trên từng subvolume cụ thể, vì vậy tôi có thể chọn loại dữ liệu nào nên được nén mà không cần định dạng lại toàn bộ hệ thống.
Các thuật toán nén cho những thứ như tệp nhật ký, bản sao lưu cài đặt và tài liệu hoạt động rất hiệu quả — hệ thống xử lý nó mà không có sự sụt giảm hiệu suất đáng kể nào. Đây là một cách tốt để có thêm dung lượng lưu trữ mà không cần phải suy nghĩ quá nhiều về nó. Mặc dù ZFS cũng mang lại những lợi ích tương tự, nhưng sự linh hoạt và dễ sử dụng trong Btrfs đã thuyết phục tôi chọn cái sau.
Thiết bị Ugreen NAS, minh họa một giải pháp lưu trữ mạng hiện đại hỗ trợ các hệ thống tệp tiên tiến
Bài học kinh nghiệm thực tế
Có rất nhiều điều bạn có thể tìm hiểu về NAS trước khi mua một chiếc hoặc tự xây dựng. Một khi đã thiết lập xong, sẽ có rất nhiều bài học kinh nghiệm — cả tốt lẫn xấu — khi bạn tiếp tục tối ưu hóa hệ thống cho nhu cầu của mình. Và bạn không thể đẩy nhanh quá trình học hỏi đó, bạn phải tự mình trải nghiệm, giống như tôi đã làm với Btrfs và ZFS, trước khi có thể quyết định điều mình muốn. Nhưng đôi khi, bạn có thể học được một số bài học từ sai lầm của người khác để trải nghiệm NAS của riêng bạn tốt hơn ngay từ ngày đầu tiên.
