iXsystems, de ontwikkelaar van het FreeNAS-project, over ernstige problemen met ZFS-compatibiliteit met enkele van de nieuwe WD Red-harde schijven die door Western Digital zijn uitgebracht en die gebruik maken van SMR-technologie (Shingled Magnetic Recording). In het ergste geval kan het gebruik van ZFS op problematische schijven leiden tot gegevensverlies.
Er doen zich problemen voor met WD Red-schijven met capaciteiten variΓ«rend van 2 tot 6 TB, geproduceerd sinds 2018, die technologie gebruiken voor opname (Door apparaten beheerde Shingled Magnetic Recording) en EFAX-label (voor CMR-schijven wordt de EFRX-identificatie gebruikt). West-digitaal in zijn blog dat WD Red SMR-schijven zijn ontworpen voor gebruik in NAS-systemen voor thuisgebruik en kleine bedrijven, die niet meer dan 8 schijven installeren en een belasting van 180 TB per jaar hebben, typisch voor back-up en het delen van bestanden. De vorige generatie WD Red-schijven en WD Red-modellen met een capaciteit van 8 TB of meer, evenals schijven uit de WD Red Pro-, WD Gold- en WD Ultrastar-lijnen, worden nog steeds vervaardigd op basis van CMR-technologie (Conventional Magnetic Recording) en het gebruik ervan veroorzaakt geen problemen met ZFS.
De essentie van de SMR-technologie is het gebruik van een magneetkop op een schijf waarvan de breedte groter is dan de breedte van het spoor, wat leidt tot opname met gedeeltelijke overlap van het aangrenzende spoor, d.w.z. elke heropname resulteert in de noodzaak om de hele groep tracks opnieuw op te nemen. Om het werk met dergelijke schijven te optimaliseren, wordt het gebruikt β opslagruimte is verdeeld in zones die groepen blokken of sectoren vormen, waarin alleen opeenvolgende toevoeging van gegevens is toegestaan ββmet het bijwerken van de gehele groep blokken. Over het algemeen zijn SMR-schijven energiezuiniger, betaalbaarder en vertonen ze prestatievoordelen bij sequentiΓ«le schrijfbewerkingen, maar lopen ze achter bij het uitvoeren van willekeurige schrijfbewerkingen, inclusief bewerkingen zoals het opnieuw opbouwen van opslagarrays.
DM-SMR impliceert dat zonering en datadistributiebewerkingen worden bestuurd door de schijfcontroller en voor het systeem ziet zo'n schijf eruit als een klassieke harde schijf die geen afzonderlijke manipulaties vereist. DM-SMR maakt gebruik van indirecte logische blokadressering (LBA, Logical Block Addressing), wat doet denken aan de logische adressering in SSD-schijven. Elke willekeurige schrijfbewerking vereist een bewerking voor het verzamelen van afval op de achtergrond, wat resulteert in onvoorspelbare prestatieschommelingen. Het systeem kan proberen optimalisaties op dergelijke schijven toe te passen, in de veronderstelling dat de gegevens naar de gespecificeerde sector zullen worden geschreven, maar in feite bepaalt de informatie die door de controller wordt uitgegeven alleen de logische structuur en in feite zal de controller bij het distribueren van gegevens zijn eigen regels toepassen. eigen algoritmen die rekening houden met eerder toegewezen gegevens. Daarom wordt aanbevolen om, voordat u DM-SMR-schijven in een ZFS-pool gebruikt, een bewerking uit te voeren om ze op nul te zetten en ze terug te zetten naar hun oorspronkelijke staat.
Western Digital is betrokken geweest bij het analyseren van de omstandigheden waaronder problemen ontstaan ββen probeert samen met iXsystems een oplossing te vinden en een firmware-update voor te bereiden. Voordat conclusies over het oplossen van de problemen worden gepubliceerd, zijn schijven met de nieuwe firmware gepland om te worden getest op opslag met hoge belasting met FreeNAS 11.3 en TrueNAS CORE 12.0. Er wordt gesteld dat als gevolg van verschillende interpretaties van SMR door verschillende fabrikanten, sommige typen SMR-schijven geen problemen hebben met ZFS, maar de tests uitgevoerd door iXsystems zijn alleen gericht op het controleren van WD Red-schijven op basis van DM-SMR-technologie, en voor SMR schijven aanvullend onderzoek is nodig.
Momenteel zijn problemen met ZFS bewezen en herhaald in tests voor ten minste WD Red 4TB WD40EFAX-schijven met firmware 82.00A82 en overgang naar een foutstatus onder hoge schrijfbelasting, bijvoorbeeld bij het opnieuw opbouwen van de opslag nadat een nieuwe schijf aan de array is toegevoegd (resilvering). Er wordt aangenomen dat het probleem zich voordoet op andere WD Red-modellen met dezelfde firmware. Wanneer er een probleem optreedt, begint de schijf een IDNF-foutcode (Sector ID Not Found) te retourneren en wordt deze onbruikbaar, wat in ZFS wordt behandeld als een schijffout en kan leiden tot verlies van gegevens die op de schijf zijn opgeslagen. Als meerdere schijven uitvallen, kunnen gegevens in een vdev of pool verloren gaan. Opgemerkt wordt dat de genoemde fouten vrij zelden voorkomen: van de ongeveer duizend verkochte FreeNAS Mini-systemen die waren uitgerust met problematische schijven, kwam het probleem slechts één keer naar voren onder werkomstandigheden.
Bron: opennet.ru