iXsystems, lo sviluppatore del progetto FreeNAS, riguardo a seri problemi con la compatibilità ZFS con alcuni dei nuovi dischi rigidi WD Red rilasciati da Western Digital utilizzando la tecnologia SMR (Shingled Magnetic Recording). Nel peggiore dei casi, l'utilizzo di ZFS su unità problematiche potrebbe comportare la perdita di dati.
Problemi sorgono con le unità WD Red con capacità da 2 a 6 TB, prodotte dal 2018, che utilizzano la tecnologia per la registrazione (Registrazione magnetica Shingled gestita dal dispositivo) e Etichetta EFAX (per i dischi CMR viene utilizzato l'identificatore EFRX). Digitale occidentale nel suo blog che le unità WD Red SMR sono progettate per l'uso nei NAS per uso domestico e di piccole imprese, che installano non più di 8 unità e hanno un carico di 180 TB all'anno, tipico per il backup e la condivisione di file. La precedente generazione di unità WD Red e i modelli WD Red con una capacità di 8 TB o più, nonché le unità delle linee WD Red Pro, WD Gold e WD Ultrastar, continuano a essere prodotte sulla base della tecnologia CMR (Conventional Magnetic Recording). e il loro utilizzo non causa problemi con ZFS.
L'essenza della tecnologia SMR è l'uso di una testina magnetica su un disco, la cui larghezza è maggiore della larghezza della traccia, che porta alla registrazione con parziale sovrapposizione della traccia adiacente, ad es. qualsiasi nuova registrazione comporta la necessità di registrare nuovamente l'intero gruppo di tracce. Per ottimizzare il lavoro con tali unità, viene utilizzato — lo spazio di archiviazione è suddiviso in zone che compongono gruppi di blocchi o settori, nelle quali è consentita solo l'aggiunta sequenziale di dati con l'aggiornamento dell'intero gruppo di blocchi. In generale, le unità SMR sono più efficienti dal punto di vista energetico, più convenienti e mostrano vantaggi in termini di prestazioni per le scritture sequenziali, ma ritardano quando si eseguono scritture casuali, comprese operazioni come la ricostruzione degli array di archiviazione.
DM-SMR implica che le operazioni di zonizzazione e distribuzione dei dati siano controllate dal controller del disco e per il sistema tale disco assomiglia a un classico disco rigido che non richiede manipolazioni separate. DM-SMR utilizza l'indirizzamento a blocchi logici indiretti (LBA, Logical Block Addressing), che ricorda l'indirizzamento logico nelle unità SSD. Ogni operazione di scrittura casuale richiede un'operazione di Garbage Collection in background, con conseguenti fluttuazioni imprevedibili delle prestazioni. Il sistema potrebbe provare ad applicare ottimizzazioni a tali dischi, credendo che i dati verranno scritti nel settore specificato, ma in realtà le informazioni emesse dal controller determinano solo la struttura logica e infatti, durante la distribuzione dei dati, il controller applicherà le sue propri algoritmi che tengono conto dei dati precedentemente assegnati. Pertanto, prima di utilizzare i dischi DM-SMR in un pool ZFS, si consiglia di eseguire un'operazione per azzerarli e reimpostarli allo stato originale.
Nell'analizzare le condizioni in cui si verificano i problemi è stata coinvolta Western Digital che, insieme a iXsystems, sta cercando di trovare una soluzione e preparare un aggiornamento del firmware. Prima di pubblicare conclusioni sulla risoluzione dei problemi, si prevede che le unità con il nuovo firmware verranno testate su dispositivi di archiviazione ad alto carico con FreeNAS 11.3 e TrueNAS CORE 12.0. Si afferma che a causa delle diverse interpretazioni dell'SMR da parte di diversi produttori, alcuni tipi di unità SMR non presentano problemi con ZFS, ma i test condotti da iXsystems si concentrano solo sul controllo delle unità WD Red basate sulla tecnologia DM-SMR e per SMR unità sono necessarie ulteriori ricerche.
Attualmente, i problemi con ZFS sono stati dimostrati e ripetuti nei test per almeno unità WD Red 4TB WD40EFAX con firmware 82.00A82 e transizione a uno stato di errore in caso di carico di scrittura elevato, ad esempio, quando si esegue una ricostruzione dello storage dopo l'aggiunta di una nuova unità all'array (resilvering). Si ritiene che il problema si verifichi su altri modelli WD Red con lo stesso firmware. Quando si verifica un problema, il disco inizia a restituire un codice di errore IDNF (Sector ID Not Found) e diventa inutilizzabile, il che viene considerato in ZFS come un guasto del disco e può portare alla perdita dei dati archiviati sul disco. Se più dischi si guastano, i dati in un vdev o in un pool potrebbero andare persi. Va notato che i guasti menzionati si verificano abbastanza raramente: su circa un migliaio di sistemi FreeNAS Mini venduti dotati di dischi problematici, il problema è emerso in condizioni di lavoro solo una volta.
Fonte: opennet.ru