L'azienda iXsystems, che sviluppa il progetto FreeNAS, su gravi problemi di compatibilità tra ZFS e alcuni nuovi dischi fissi WD Red, prodotti da Western Digital utilizzando la tecnologia SMR (Shingled Magnetic Recording, registrazione magnetica a strati). Nel peggior scenario, l'uso di ZFS su queste unità problematiche potrebbe causare la perdita di dati.
I problemi si presentano con i dischi WD Red con capacità da 2 a 6 TB, prodotti dal 2018, che utilizzano per la registrazione la tecnologia (Device-Managed Shingled Magnetic Recording) e con l'etichetta EFAX (per i dischi CMR viene utilizzato l'identificativo EFRX). Western Digital sul proprio blog che i dischi WD Red SMR sono progettati per l'uso in NAS per case e piccole imprese, in cui sono installati non più di 8 dischi e c'è un carico di circa 180 TB all'anno, tipico per backup e condivisione di file. La generazione precedente di dischi WD Red e i modelli WD Red con capacità superiori a 8 TB, così come i dischi delle linee WD Red Pro, WD Gold e WD Ultrastar, continuano a essere prodotti sulla base della tecnologia CMR (Conventional Magnetic Recording) e il loro utilizzo non presenta problemi con ZFS.
Il principio della tecnologia SMR è l'utilizzo di una testina magnetica nel disco, la cui larghezza è maggiore rispetto a quella della traccia, il che porta a una scrittura con parziale sovrapposizione della traccia adiacente, ovvero qualsiasi riscrittura richiede la riscrittura dell'intero gruppo di tracce. Per ottimizzare le operazioni con tali unità si utilizza — lo spazio di archiviazione viene suddiviso in zone, costituenti gruppi di blocchi o settori, nei quali è consentito solo l'aggiunta sequenziale di dati con l'aggiornamento dell'intero gruppo di blocchi. In generale, i dischi SMR offrono una maggiore efficienza in termini di consumo energetico, sono più accessibili in termini di prezzo e mostrano vantaggi nelle prestazioni durante la scrittura sequenziale dei dati, ma sono in svantaggio durante le operazioni di scrittura casuale, inclusa l'esecuzione di operazioni come la ricostruzione di array di archiviazione.
Il DM-SMR implica che le operazioni di zonizzazione e distribuzione dei dati siano gestite dal controller del disco e per il sistema, questo disco appare come un tradizionale disco rigido, non richiedendo manovre separate. Nel DM-SMR si applica un'indirizzamento logico indiretto dei blocchi (LBA, Logical Block Addressing), simile all'indirizzamento logico negli SSD. Dopo ogni operazione di scrittura casuale è necessaria l'esecuzione di un'operazione di background per la raccolta dei rifiuti, il che porta a fluttuazioni imprevedibili delle prestazioni. Il sistema può tentare di applicare ottimizzazioni a questi dischi, credendo che i dati verranno scritti nel settore designato, ma le informazioni effettivamente fornite dal controller determinano solo la struttura logica e, nella realtà, durante la distribuzione dei dati il controller applicherà i propri algoritmi che tengono conto dei dati precedentemente collocati. Pertanto, prima di utilizzare i dischi DM-SMR in un pool ZFS, si raccomanda di eseguire un'operazione di ripristino allo stato originale.
Per analizzare le condizioni in cui sorgono problemi, è stata coinvolta la società Western Digital, che insieme a iXsystems sta cercando una soluzione e preparando un aggiornamento del firmware. Prima della pubblicazione dei risultati sulla risoluzione dei problemi, i dischi con il nuovo firmware saranno testati su sistemi di storage ad alta intensità di lavoro con FreeNAS 11.3 e TrueNAS CORE 12.0. Si afferma inoltre che a causa di diverse interpretazioni dello SMR da parte di diversi produttori, su alcuni tipi di dischi SMR non si verificano problemi con ZFS, ma i test condotti da iXsystems si concentrano esclusivamente sulla verifica dei dischi WD Red basati sulla tecnologia DM-SMR, mentre per i dischi SMR è necessaria un'indagine aggiuntiva.
Attualmente, i problemi con ZFS sono stati provati e ripetuti nei test per almeno i dischi WD Red 4TB WD40EFAX con firmware 82.00A82 e il passaggio a uno stato di errore sotto carico elevato durante la scrittura, ad esempio, durante la ricostruzione dello storage dopo l'aggiunta di un nuovo disco all'array (resilvering). Si presume che il problema si manifesti anche su altri modelli WD Red con lo stesso firmware. Quando si verifica il problema, il disco inizia a restituire il codice di errore IDNF (Settore ID Non Trovato) e diventa inutilizzabile, il che viene gestito in ZFS come un guasto del disco e può portare alla perdita dei dati memorizzati sul disco. In caso di guasto di più dischi, i dati nel vdev o nel pool possono andare persi. Si segnala che i suddetti guasti si verificano abbastanza raramente: su circa mille sistemi FreeNAS Mini venduti, dotati di dischi problematici, il problema si è manifestato in condizioni di lavoro solo una volta.
Fonte: opennet.ru
