iXsystems, le développeur du projet FreeNAS, à propos de graves problèmes de compatibilité ZFS avec certains des nouveaux disques durs WD Red commercialisés par Western Digital utilisant la technologie SMR (Shingled Magnetic Recording). Dans le pire des cas, l'utilisation de ZFS sur des disques problématiques pourrait entraîner une perte de données.
Des problèmes surviennent avec les disques WD Red d'une capacité allant de 2 à 6 To, produits depuis 2018, qui utilisent la technologie d'enregistrement (Enregistrement magnétique en bardeaux géré par l'appareil) et Étiquette EFAX (pour les disques CMR, l'identifiant EFRX est utilisé). Numérique occidental dans son blog, les disques WD Red SMR sont conçus pour être utilisés dans les NAS destinés aux particuliers et aux petites entreprises, qui n'installent pas plus de 8 disques et ont une charge de 180 To par an, typique pour la sauvegarde et le partage de fichiers. La génération précédente de disques WD Red et de modèles WD Red d'une capacité de 8 To ou plus, ainsi que les disques des gammes WD Red Pro, WD Gold et WD Ultrastar, continuent d'être fabriqués sur la base de la technologie CMR (Conventional Magnetic Recording). et leur utilisation ne pose pas de problèmes avec ZFS.
L'essence de la technologie SMR est l'utilisation d'une tête magnétique sur un disque dont la largeur est supérieure à la largeur de la piste, ce qui conduit à un enregistrement avec chevauchement partiel de la piste adjacente, c'est-à-dire tout réenregistrement entraîne la nécessité de réenregistrer l'ensemble du groupe de pistes. Pour optimiser le travail avec de tels lecteurs, il est utilisé — l'espace de stockage est divisé en zones qui constituent des groupes de blocs ou de secteurs, dans lesquels seul l'ajout séquentiel de données est autorisé avec la mise à jour de l'ensemble du groupe de blocs. En général, les disques SMR sont plus économes en énergie, plus abordables et présentent des avantages en termes de performances pour les écritures séquentielles, mais sont à la traîne lors de l'exécution d'écritures aléatoires, y compris des opérations telles que la reconstruction de matrices de stockage.
DM-SMR implique que les opérations de zonage et de distribution des données sont contrôlées par le contrôleur de disque et pour le système, un tel disque ressemble à un disque dur classique qui ne nécessite pas de manipulations distinctes. DM-SMR utilise un adressage par bloc logique indirect (LBA, Logical Block Addressing), qui rappelle l'adressage logique des disques SSD. Chaque opération d'écriture aléatoire nécessite une opération de garbage collection en arrière-plan, ce qui entraîne des fluctuations de performances imprévisibles. Le système peut essayer d'appliquer des optimisations à de tels disques, croyant que les données seront écrites dans le secteur spécifié, mais en fait les informations émises par le contrôleur ne déterminent que la structure logique et en fait, lors de la distribution des données, le contrôleur appliquera ses propres algorithmes qui prennent en compte les données précédemment allouées. Par conséquent, avant d'utiliser des disques DM-SMR dans un pool ZFS, il est recommandé d'effectuer une opération pour les remettre à zéro et les réinitialiser à leur état d'origine.
Western Digital a participé à l'analyse des conditions dans lesquelles les problèmes surviennent et tente, avec iXsystems, de trouver une solution et de préparer une mise à jour du firmware. Avant de publier des conclusions sur la résolution des problèmes, il est prévu de tester les disques dotés du nouveau micrologiciel sur des stockages à forte charge avec FreeNAS 11.3 et TrueNAS CORE 12.0. Il est indiqué qu'en raison des différentes interprétations de SMR par différents fabricants, certains types de disques SMR n'ont pas de problèmes avec ZFS, mais les tests entrepris par iXsystems se concentrent uniquement sur la vérification des disques WD Red basés sur la technologie DM-SMR, et pour SMR. disques des recherches supplémentaires sont nécessaires.
Actuellement, des problèmes avec ZFS ont été prouvés et répétés lors de tests sur au moins les disques WD Red 4 To WD40EFAX avec le firmware 82.00A82 et transition vers un état de panne sous une charge d'écriture élevée, par exemple lors de la reconstruction du stockage après l'ajout d'un nouveau disque à la baie (réargenture). On pense que le problème se produit sur d'autres modèles WD Red avec le même micrologiciel. Lorsqu'un problème survient, le disque commence à renvoyer un code d'erreur IDNF (Sector ID Not Found) et devient inutilisable, ce qui est traité dans ZFS comme une panne de disque et peut entraîner la perte des données stockées sur le disque. Si plusieurs disques tombent en panne, les données d'un vdev ou d'un pool peuvent être perdues. Il est à noter que les pannes mentionnées se produisent assez rarement - sur environ un millier de systèmes FreeNAS Mini vendus équipés de disques problématiques, le problème n'est apparu dans les conditions de travail qu'une seule fois.
Source: opennet.ru