Tvrtka iXsystems, koja razvija projekt FreeNAS, o ozbiljnim problemima s kompatibilnošću ZFS-a s nekim novim tvrdom diskovima WD Red koje proizvodi tvrtka Western Digital koristeći tehnologiju SMR (Shingled Magnetic Recording, preklopna magnetska snimanja). U najgorem scenariju, korištenje ZFS-a na problematičnim skladištima može dovesti do gubitka podataka.
Problemi se javljaju s diskovima WD Red kapaciteta od 2 do 6 TB, proizvedenim od 2018. godine, koji koriste tehnologiju za snimanje (Device-Managed Shingled Magnetic Recording) i EFAX (za CMR diskove koristi se identifikator EFRX). Western Digital na svom blogu da su SMR skladišta WD Red namijenjena primjeni u NAS-ovima za domaćinstva i mala poduzeća, gdje se instalira najviše 8 skladišta i opterećenje se procjenjuje na 180 TB godišnje, karakteristično za sigurnosno kopiranje i razmjenu datoteka. Prethodna generacija WD Red skladišta i modeli WD Red od 8 TB, kao i diskovi iz serija WD Red Pro, WD Gold i WD Ultrastar, i dalje se proizvode na bazi tehnologije CMR (Conventional Magnetic Recording) i njihovo korištenje ne uzrokuje probleme s ZFS-om.
Bit tehnologije SMR leži u korištenju magneta glave diska čija je širina veća od širine staze, što dovodi do snimanja s djelomičnim preklapanjem susjedne staze, tj. svaka prepisivanja zahtijeva ponovnu snimanje cijele grupe staza. Za optimizaciju rada s takvim skladištima koristi se — prostor za pohranu razbija se u zone, koje se sastoje od grupa blokova ili sektora, u koje je dopušteno samo sekvencionalno dodavanje podataka s ažuriranjem cijele grupe blokova. Općenito, SMR diskovi imaju veću učinkovitost u pogledu potrošnje energije, dostupniji su po cijeni i pokazuju prednost u performansama pri sekvencionalnom snimanju podataka, ali zaostaju u izvođenju operacija slučajnog pisanja, uključujući operacije kao što su rekonstrukcija skladišnih nizova.
DM-SMR podrazumijeva da operacije zoniranja i raspodjele podataka upravlja kontroler diska i za sustav takav disk izgleda kao klasični tvrdi disk, koji ne zahtijeva posebne manipulacije. U DM-SMR se primjenjuje indirektna logička adresacija blokova (LBA, Logical Block Addressing), koja podsjeća na logičku adresaciju u SSD-ovima. Nakon svake operacije slučajnog pisanja potrebno je izvršiti pozadinsku operaciju prikupljanja smeća, što dovodi do nepredvidivih fluktuacija u performansama. Sustav može pokušati primijeniti optimizacije na takvim diskovima, smatrajući da će podaci biti zapisani u navedeni sektor, ali zapravo informacije koje pruža kontroler određuju samo logičku strukturu i u stvarnosti prilikom raspodjele podataka kontroler će primijeniti svoje algoritme, uzimajući u obzir prethodno smještene podatke. Stoga se prije korištenja DM-SMR diskova u ZFS bazenu preporučuje izvršiti operaciju njihova resetiranja na tvorničke postavke.
Za analizu uvjeta u kojima nastaju problemi uključena je kompanija Western Digital, koja zajedno s iXsystems pokušava pronaći rješenje i pripremiti ažuriranje firmvera. Do objave zaključaka o rješavanju problema, planira se testirati uređaje s novim firmverom na visoko opterećenim skladištima s FreeNAS 11.3 i TrueNAS CORE 12.0. Pri tome se navodi da zbog različitog tumačenja SMR-a od strane različitih proizvođača na nekim vrstama SMR diskova ne dolazi do problema s ZFS-om, no testiranje iXsystemsa fokusirano je isključivo na provjeru WD Red diskova temeljenih na DM-SMR tehnologiji, dok za SMR diskove potrebna su dodatna istraživanja.
Trenutačno su problemi s ZFS-om dokazani i ponovljeni u testovima barem za WD Red 4TB WD40EFAX diskove s firmverom 82.00A82 i došlo je do kvara u stanju pri visokom opterećenju zapisivanja, na primjer, prilikom rekonstrukcije pohrane nakon dodavanja novog uređaja u niz (resilvering). Smatra se da se problem javlja i na drugim WD Red modelima s istim firmverom. Kada se problem pojavi, disk počne vraćati kod greške IDNF (Sector ID Not Found) i postaje neupotrebljiv, što se u ZFS procesu smatra kvarom diska i može dovesti do gubitka podataka pohranjenih na disku. U slučaju kvara više diskova, podaci u vdev-u ili bazenu mogu biti izgubljeni. Primjećeno je da se spomenuti kvarovi javljaju dovoljno rijetko - od približno tisuću prodanih FreeNAS Mini sustava koji su isporučeni s problematičnim diskovima, problem se pojavio u radnim uvjetima samo jednom.
Izvor: opennet.ru
