זוהתה אי תאימות בין כונני WD SMR לבין ZFS, מה שעלול להוביל לאובדן נתונים

iXsystems, המפתחת של פרויקט FreeNAS, הזהיר על בעיות רציניות עם תאימות ZFS לכמה מהכוננים הקשיחים החדשים של WD Red ששוחררו על ידי Western Digital באמצעות טכנולוגיית SMR (Shingled Magnetic Recording). בתרחיש הגרוע ביותר, שימוש ב-ZFS בכוננים בעייתיים עלול לגרום לאובדן נתונים.

מתעוררות בעיות עם כונני WD Red עם קיבולות הנעות בין 2 ל-6 TB, המיוצרים מאז 2018, המשתמשים בטכנולוגיה להקלטה DM-SMR (הקלטה מגנטית מנוהלת על ידי מכשיר) ו מסומנים תווית EFAX (עבור דיסקי CMR משתמשים במזהה EFRX). ווסטרן דיגיטל ציין בבלוג שלו כי כונני WD Red SMR מיועדים לשימוש ב-NAS עבור עסקים ביתיים וקטנים, אשר מתקינים לא יותר מ-8 כוננים ובעלי עומס של 180 TB בשנה, אופייני לגיבוי ושיתוף קבצים. הדור הקודם של כונני WD Red ודגמי WD Red עם קיבולת של 8 TB ומעלה, כמו גם כוננים מקווי WD Red Pro, WD Gold ו-WD Ultrastar, ממשיכים להיות מיוצרים על בסיס טכנולוגיית CMR (הקלטה מגנטית קונבנציונלית) והשימוש בהם אינו גורם לבעיות עם ZFS.

המהות של טכנולוגיית SMR היא שימוש בראש מגנטי על גבי דיסק שרוחבו גדול מרוחב המסלול, מה שמוביל להקלטה בחפיפה חלקית של המסלול הסמוך, כלומר. כל הקלטה חוזרת גורמת לצורך להקליט מחדש של כל קבוצת הרצועות. כדי לייעל את העבודה עם כוננים כאלה, נעשה בו שימוש יעוד - שטח האחסון מחולק לאזורים המרכיבים קבוצות של בלוקים או סקטורים, שאליהם מותרת רק הוספה רציפה של נתונים עם עדכון כל קבוצת הבלוקים. באופן כללי, כונני SMR יעילים יותר באנרגיה, סבירים יותר, ומציגים יתרונות ביצועים עבור כתיבה רציפה, אך בפיגור בעת ביצוע כתיבה אקראית, כולל פעולות כגון בנייה מחדש של מערכי אחסון.

DM-SMR מרמז שפעולות אזורי חלוקת הנתונים נשלטות על ידי בקר הדיסק ועבור המערכת דיסק כזה נראה כמו דיסק קשיח קלאסי שאינו דורש מניפולציות נפרדות. DM-SMR משתמש בכתובת בלוקים לוגיים עקיפים (LBA, Logical Block Addressing), המזכירה כתובת לוגית בכונני SSD. כל פעולת כתיבה אקראית דורשת פעולת איסוף אשפה ברקע, וכתוצאה מכך תנודות ביצועים בלתי צפויות. המערכת עשויה לנסות להחיל אופטימיזציות על דיסקים כאלה, מתוך אמונה שהנתונים ייכתבו למגזר שצוין, אך למעשה המידע שמונפק על ידי הבקר קובע רק את המבנה הלוגי ולמעשה, בעת הפצת נתונים, הבקר יחיל את אלגוריתמים משלו שלוקחים בחשבון נתונים שהוקצו בעבר. לכן, לפני השימוש בדיסקים DM-SMR במאגר ZFS, מומלץ לבצע פעולה לאפס אותם ולאפס אותם למצבם המקורי.

ווסטרן דיגיטל הייתה מעורבת בניתוח התנאים בהם מתעוררות בעיות, שיחד עם iXsystems מנסים למצוא פתרון ולהכין עדכון קושחה. לפני פרסום מסקנות לגבי תיקון הבעיות, כוננים עם הקושחה החדשה מתוכננים להיבדק באחסון עומס גבוה עם FreeNAS 11.3 ו-TrueNAS CORE 12.0. נאמר כי בשל פרשנויות שונות של SMR על ידי יצרנים שונים, לסוגים מסוימים של כונני SMR אין בעיות עם ZFS, אך הבדיקה שמבצעת iXsystems מתמקדת רק בבדיקת כונני WD Red המבוססים על טכנולוגיית DM-SMR, ולגבי SMR כוננים יצרנים אחרים נדרש מחקר נוסף.

נכון לעכשיו, בעיות עם ZFS הוכחו וחזרו על עצמן בבדיקות עבור כונני WD Red 4TB WD40EFAX לפחות עם קושחה 82.00A82 ו- לְהַפְגִין מעבר למצב כשל בעומס כתיבה גבוה, למשל, בעת ביצוע בנייה מחדש של אחסון לאחר הוספת כונן חדש למערך (resilvering). מאמינים שהבעיה מתרחשת בדגמי WD Red אחרים עם אותה קושחה. כאשר מתרחשת בעיה, הדיסק מתחיל להחזיר קוד שגיאה IDNF (Sector ID Not Found) והופך לבלתי שמיש, אשר מטופל ב-ZFS ככשל דיסק ועלול להוביל לאובדן נתונים המאוחסנים בדיסק. אם מספר דיסקים נכשלים, נתונים ב-vdev או ב-pool עלולים ללכת לאיבוד. יצוין כי התקלות שהוזכרו מתרחשות לעיתים רחוקות למדי - מתוך כאלף מערכות FreeNAS Mini שנמכרו והיו מצוידות בדיסקים בעייתיים, הבעיה צצה בתנאי עבודה פעם אחת בלבד.

מקור: OpenNet.ru