Установена е несъвместимост между WD SMR устройства и ZFS, което може да доведе до загуба на данни

iXsystems, която разработва проекта FreeNAS, предупреди за сериозни проблеми със съвместимостта на ZFS с някои от новите твърди дискове WD Red, пуснати от Western Digital, използващи технологията SMR (Shingled Magnetic Recording). В най-лошия случай използването на ZFS на проблемни устройства може да доведе до загуба на данни.

Проблеми възникват с дискове WD Red с капацитет от 2 до 6 TB, произведени от 2018 г. насам, които използват технология за запис DM-SMR (Управлявано от устройство магнитно записване на Shingled) и са маркирани EFAX етикет (за CMR дискове се използва EFRX идентификатор). Western Digital отбеляза в своя блог, че WD Red SMR устройствата са предназначени за използване в NAS за домашни и малки фирми, които инсталират не повече от 8 устройства и имат натоварване от 180 TB на година, типично за архивиране и споделяне на файлове. Предишното поколение дискове WD Red и моделите WD Red с капацитет от 8 TB или повече, както и дисковете от линиите WD Red Pro, WD Gold и WD Ultrastar, продължават да се произвеждат на базата на технологията CMR (Конвенционален магнитен запис). и използването им не създава проблеми с ZFS.

Същността на SMR технологията е използването на магнитна глава върху диск, чиято ширина е по-голяма от ширината на пистата, което води до запис с частично припокриване на съседната писта, т.е. всяко презаписване води до необходимостта от презаписване на цялата група песни. За оптимизиране на работата с такива устройства се използва райониране — пространството за съхранение е разделено на зони, които съставляват групи от блокове или сектори, в които е разрешено само последователно добавяне на данни с актуализиране на цялата група от блокове. Като цяло SMR устройствата са по-енергийно ефективни, по-достъпни и показват предимства в производителността при последователни записи, но забавят при извършване на произволни записи, включително операции като възстановяване на масиви за съхранение.

DM-SMR предполага, че операциите по зониране и разпространение на данни се контролират от дисковия контролер и за системата такъв диск изглежда като класически твърд диск, който не изисква отделни манипулации. DM-SMR използва индиректно адресиране на логически блокове (LBA, Logical Block Addressing), напомнящо на логическото адресиране в SSD устройствата. Всяка произволна операция за запис изисква операция за събиране на боклук във фонов режим, което води до непредсказуеми колебания в производителността. Системата може да се опита да приложи оптимизации към такива дискове, вярвайки, че данните ще бъдат записани в посочения сектор, но всъщност информацията, издадена от контролера, определя само логическата структура и всъщност, когато разпространява данни, контролерът ще приложи своите собствени алгоритми, които вземат предвид предварително разпределени данни. Следователно, преди да използвате DM-SMR дискове в ZFS пул, се препоръчва да извършите операция за нулирането им и нулирането им в първоначалното им състояние.

В анализа на условията, при които възникват проблеми, се е включила Western Digital, която заедно с iXsystems се опитва да намери решение и да подготви актуализация на фърмуера. Преди публикуване на заключения за отстраняване на проблемите, дисковете с новия фърмуер се планират да бъдат тествани на хранилища с високо натоварване с FreeNAS 11.3 и TrueNAS CORE 12.0. Посочено е, че поради различни интерпретации на SMR от различни производители, някои видове SMR устройства нямат проблеми с ZFS, но тестовете, предприети от iXsystems, са фокусирани само върху проверка на WD Red устройства, базирани на DM-SMR технология, и за SMR кара други производители необходимо е допълнително изследване.

В момента проблемите със ZFS са доказани и повторени в тестове за поне WD Red 4TB WD40EFAX устройства с фърмуер 82.00A82 и манифест преход към състояние на повреда при голямо натоварване на запис, например при извършване на възстановяване на паметта след добавяне на ново устройство към масива (повторно възстановяване). Смята се, че проблемът възниква при други модели WD Red със същия фърмуер. Когато възникне проблем, дискът започва да връща IDNF (Sector ID Not Found) код за грешка и става неизползваем, което се третира в ZFS като повреда на диска и може да доведе до загуба на данни, съхранени на диска. Ако множество дискове се повредят, данните във vdev или пул може да бъдат загубени. Отбелязва се, че споменатите повреди се случват доста рядко - от около хиляда продадени системи FreeNAS Mini, оборудвани с проблемни дискове, проблемът се появи в работни условия само веднъж.

Източник: opennet.ru