Hầu hết các triển khai công nghiệp yêu cầu máy tính hoạt động hiệu quả không ngừng nghỉ suốt cả ngày mà không bị lỗi. Do đó, các ứng dụng công nghiệp thực hiện các biện pháp dự phòng và an toàn khác nhau để tránh hoặc giảm thiểu thời gian ngừng hoạt động. Ổ cứng lưu trữ rất quan trọng trong việc duy trì độ tin cậy của hệ thống. Các nhà sản xuất sử dụng các ổ lưu trữ có thể thay thế nóng để dự phòng và giảm thiểu thiệt hại khi ổ cứng bị lỗi. Khả năng hoán đổi nóng cho phép thay thế nhanh chóng các thành phần máy tính hoán đổi và quan trọng nhất là ổ cứng chỉ trong nháy mắt. Nhiều ngành công nghiệp quan trọng đã ưu tiên sử dụng các tính năng hot-swap trong máy tính, ví dụ như ngành điện.
Hot-swap là gì?
Hot-swap, hot-swappable, hay hot swapping là quá trình thay thế hoặc gắn các thành phần máy tính vào hệ thống đang chạy mà không cần phải tạm dừng, tắt nguồn hoặc khởi động lại toàn bộ hệ thống. Việc hỗ trợ khả năng hoán đổi nóng để đơn giản hóa các thay đổi cấu hình hệ thống hoặc giảm thời gian bảo trì trong quá trình sửa chữa các thành phần máy tính. Do đó, các ngành công nghiệp tối đa hóa các ứng dụng của các thành phần có thể thay thế nóng trong các giải pháp tính toán để nâng cao năng suất và giảm thiểu thời gian ngừng hoạt động.
Các cấp độ hot-swap
- Hệ thống hot-swap cơ bản
Hỗ trợ hệ thống vật lý và phần cứng, nhưng người vận hành vẫn cần xử lý phần mềm.
- Hệ thống hot-swap đầy đủ
Hỗ trợ các quá trình kết nối vật lý, phần cứng và phần mềm. Mức hot-swap này giao tiếp với micro switch để gửi tín hiệu đến bộ xử lý chủ khi ổ cứng được lắp vào hoặc tháo ra.
- Hot-swap tính khả dụng cao
Đây là một hệ thống hoán đổi nóng đầy đủ nhưng với mức độ kiểm soát cao hơn. Do đó, cấp độ hoán đổi nóng này sử dụng bộ điều khiển hoán đổi nóng và phần mềm để điều khiển các hệ thống cơ khí, phần cứng và dự phòng.
Ổ cứng máy tính hot-swap là gì?
Ổ cứng hot-swap đề cập đến ổ cứng lưu trữ có thể thay thế nóng. Với sự ra đời của nhiều thiết bị IIoT và công nghệ AI, việc lưu trữ là vô cùng cần thiết để xử lý lượng dữ liệu ngày càng tăng nhanh và đóng vai trò là phương tiện để dữ liệu được lưu trữ và xử lý. Do đó, khi một ổ bị lỗi trong mảng lưu trữ, một ổ mới có thể nhanh chóng được thay thế mà không cần tắt toàn bộ hệ thống đang chạy. Do đó, các công nghệ hoán đổi nóng – hot-swap đã giúp đơn giản hóa việc bảo trì và ứng dụng ổ cứng lưu trữ.
Ổ cứng lưu trữ trao đổi nóng thường đi kèm với thiết lập RAID. RAID sử dụng đồng thời nhiều ổ cứng để dự phòng dữ liệu, tăng độ tin cậy và cải thiện hiệu suất. Nó hoạt động bằng cách sao chép hoặc nhân bản dữ liệu trên hai ổ cứng riêng biệt hoặc chia nhỏ dữ liệu trên nhiều thiết bị. Do đó, thiết lập RAID cung cấp khả năng dự phòng dữ liệu khi một trong các ổ đĩa được hoán đổi nóng để đảm bảo không có dữ liệu bị hỏng trong quá trình này.
Lợi ích của ổ cứng hot-swap
- Hoạt động 24/7
Các ngành công nghiệp lớn như kiểm soát không lưu hoặc tự động hóa trạm điện yêu cầu hệ thống máy tính của họ phải chạy không ngừng suốt cả ngày. Do đó, ngay cả một giây thời gian ngừng hoạt động cũng có thể gây hại cho hoạt động của máy bay, hoạt động sản xuất… Hot-swap cho phép các hệ thống quan trọng thay thế hoặc nâng cấp bộ nhớ dữ liệu khi một hệ thống bị lỗi hoặc cần nâng cấp mà không cần tắt hoặc tạm dừng toàn bộ hệ thống. Do đó, ổ đĩa có thể thay thế nóng rất quan trọng trong các hoạt động 24 giờ.
- Nâng cấp dễ dàng. Thay thế nhanh chóng
Tính năng hoán đổi nóng cho phép dễ dàng nâng cấp ổ cứng và thay thế nhanh chóng. Ngoài ra, hầu hết các ổ cứng có thể hoán đổi nóng đều hỗ trợ hoán đổi không cần thiết, giúp người sử dụng thực địa thuận tiện hơn trong việc thay đổi bộ nhớ khi cần thiết. Các bước đơn giản này cũng cho phép người vận hành nhận thấy ngay hiệu quả sau khi thay đổi ổ cứng hot-swap và đảm bảo rằng nó hoạt động tốt.
- Loại bỏ thời gian ngừng hoạt động (Nâng cao năng suất)
Thời gian ngừng hoạt động là thời gian dành để sửa chữa hoặc bảo trì hệ thống. Trong các ứng dụng công nghiệp, ổ cứng có khả năng chống hỏng hóc cao hơn do nhiệt độ cao hoặc ngưỡng rung của chúng. Ngoài ra, ổ cứng được tạo ra có thể thay thế nóng để tránh mất năng suất hàng giờ để sửa chữa hoặc bảo trì hệ thống. Do đó, tính năng hoán đổi nóng cho phép thay thế và nâng cấp ổ cứng tức thì, giảm thời gian ngừng hoạt động của ổ cứng lưu trữ.
Hot-swap hoạt động như thế nào?
1. Hot-Swap Drive Bay
Đầu tiên, lắp khay ổ cứng hot-swap vào hệ thống máy tính. Nhờ thiết kế không có nắp giúp đơn giản hóa cơ chế hoán đổi, không cần thiết bị đặc biệt nào khi lắp đặt các ổ đĩa có thể hoán đổi nóng. Hơn nữa, các ổ đĩa hoán đổi nóng sử dụng một hộp tiêu chuẩn gọi là khoang ổ đĩa hoán đổi nóng được sử dụng để đặt ổ đĩa lưu trữ trước khi đưa ổ đĩa vào hệ thống máy tính. Vì có các khoang ổ đĩa trao đổi nóng khác nhau để lưu trữ các ổ đĩa cứng khác nhau, hãy đảm bảo rằng kích thước khoang ổ đĩa trao đổi nóng tùy theo ổ đĩa lưu trữ được sử dụng. Ví dụ, các khoang ổ đĩa có thể thay thế nóng điển hình là 2,5 ”phù hợp với ổ cứng HDD / SSD lên đến 9,5mm.
2. Bộ điều khiển Hot Swap
Bộ điều khiển hoán đổi nóng giới hạn đầu vào dòng khởi động để ngăn nguồn điện bị sập khi hoán đổi. Bộ điều khiển hoán đổi nóng cung cấp khả năng bảo vệ mạch điện của máy tính khỏi các nguy cơ tiềm ẩn do nguồn điện thay đổi đột ngột. Nó cũng ngăn chặn dòng điện khởi động đột ngột, quá áp, ngắn mạch và phân cực ngược gây hại cho hệ thống máy tính. Bộ điều khiển trao đổi nóng thường được đặt trong ổ cứng hoặc backplane.
Ổ cứng SATA có thể hoán đổi nóng không?
Vì tất cả các ổ cứng có giao diện SAS, SATA và Firewire đều có thể thay nóng, điều này có nghĩa là cả hai loại ổ SATA HDD và SSD đều có thể thay nóng. Như đã đề cập trước đây, hầu hết các ổ lưu trữ đều có RAID được thiết lập để cung cấp dự phòng dữ liệu khi một ổ bị lỗi. Do đó, các ổ đĩa có phiên bản RAID 1, 5, 6 và 10 có thể thay thế nóng vì khả năng sao chép dữ liệu và chuyển thành nhiều ổ đĩa khác nhau để dự phòng.
Sự khác biệt giữa SSD SATA có thể trao đổi nóng và ổ cứng HDD?
Cả SSD SATA và HDD đều có thể thay thế nóng, nhưng cách chúng lưu trữ và quản lý dữ liệu khiến chúng khác biệt với nhau. HDD dữ liệu được đọc và ghi trên khu vực của đĩa với tốc độ chóng mặt. Mặc dù ổ cứng HDD có thể đạt tốc độ lên đến 150MB/s, nhưng điều này khá chậm so với ổ SSD. Điều này là do SSD lưu trữ dữ liệu trên bộ nhớ flash và sử dụng Giao diện AHCI. SSD SATA bao gồm các ô nhớ riêng lẻ không có bộ phận chuyển động, đạt tốc độ đọc và ghi dữ liệu lên đến 550MB/s.