iXsystems, der udvikler projektet FreeNAS, om alvorlige kompatibilitetsproblemer med ZFS og nogle nye WD Red harddiske, der fremstilles af Western Digital ved brug af SMR-teknologi (Shingled Magnetic Recording, skallet magnetisk optagelse). I værste fald kan brugen af ZFS på de problematiske drev føre til datatab.
Problemerne opstår med WD Red-diske på mellem 2 og 6 TB, der er blevet fremstillet siden 2018, og som benytter (Device-Managed Shingled Magnetic Recording) og med mærket EFAX (for CMR-diske bruges identifikatoren EFRX). Western Digital i sin blog, at SMR-drevene WD Red er designet til brug i NAS til hjemmet og små virksomheder, hvor der installeres højst 8 drev, og der er en belastning på niveauet 180 TB årligt, der er karakteristisk for backup og filudveksling. Den tidligere generation af WD Red-drev og WD Red-modeller med en kapacitet på over 8 TB, samt drev fra serierne WD Red Pro, WD Gold og WD Ultrastar, fortsætter med at blive fremstillet med CMR-teknologi (Conventional Magnetic Recording), og deres brug medfører ikke problemer med ZFS.
Essensen af SMR-teknologien er brugen af en magnetisk hoved, hvis bredde er større end bredden på sporene, hvilket fører til optagelse med delvis overlapning af nabosporet, det vil sige, at enhver omskrivning kræver en genoptagelse af hele gruppen af spor. For at optimere arbejdet med sådanne drev anvendes — lagerområdet opdeles i zoner, der består af grupper af blokke eller sektorer, hvori der kun tillades sekventiel tilføjelse af data med opdatering af hele gruppen af blokke. Generelt set har SMR-diskene en større effektivitet med hensyn til energiforbrug, er mere økonomiske og viser forbedringer i ydeevnen ved sekventiel dataskrivning, men halter bagefter ved udførelse af tilfældige skriveoperationer, herunder operationer som genopbygning af lagringsarrays.
DM-SMR indebærer, at zonerings- og datadistributionsoperationer styres af diskcontrolleren, og for systemet ser en sådan disk ud som en klassisk harddisk, der ikke kræver separate manipulationer. I DM-SMR anvendes indirekte logisk adressering af blokke (LBA, Logical Block Addressing), der minder om den logiske adressering i SSD-drev. Efter hver tilfældig skriveoperation kræves der en baggrundsoprydningsoperation, hvilket fører til uforudsigelige udsving i ydeevnen. Systemet kan forsøge at anvende optimeringer på sådanne drev, idet det antager, at data vil blive skrevet til den angivne sektor, men de oplysninger, som controlleren giver, bestemmer kun den logiske struktur, og i praksis vil controlleren anvende sine algoritmer ved fordeling af data, der tager hensyn til tidligere placerede data. Derfor anbefales det at nulstille DM-SMR-drev til standardtilstand, før de anvendes i en ZFS-pulje.
Til undersøgelsen af de forhold, hvorunder problemer opstår, er firmaet Western Digital blevet involveret, som sammen med iXsystems forsøger at finde en løsning og forberede en firmwareopdatering. Inden offentliggørelsen af konklusionerne om problemløsning planlægges der at teste lagerenhederne med den nye firmware på højtydende lagre med FreeNAS 11.3 og TrueNAS CORE 12.0. Det påstås samtidig, at der på nogle typer SMR-diske ikke opstår problemer med ZFS på grund af forskellig fortolkning af SMR af forskellige producenter, men iXsystems' test er kun fokuseret på at kontrollere WD Red-diskene baseret på DM-SMR-teknologi, og for SMR-diskene kræves der yderligere undersøgelse.
I øjeblikket er problemerne med ZFS bekræftet og reproduceret i tests for mindst WD Red 4TB WD40EFAX-diske med firmware 82.00A82 og går ind i en fejltilstand under høj skrivebelastning, for eksempel ved ombygning af lageret efter tilføjelsen af en ny enhed til arrayet (resilvering). Det antages, at problemet også viser sig på andre WD Red-modeller med samme firmware. Når problemet opstår, begynder disken at returnere fejlkode IDNF (Sector ID Not Found) og bliver ubrugelig, hvilket håndteres i ZFS som en diskfejl og kan føre til tab af data lagret på disken. Ved fejl på flere diske kan data i vdev eller puljen gå tabt. Det bemærkes, at de nævnte fejlsituationer opstår relativt sjældent - ud af omkring tusind solgte FreeNAS Mini-systemer, der blev leveret med problematiske diske, opstod problemet kun en gang under driftsforhold.
Kilde: opennet.ru
