iXsystems, utvikleren av FreeNAS-prosjektet, om alvorlige problemer med ZFS-kompatibilitet med noen av de nye WD Red-harddiskene utgitt av Western Digital ved bruk av SMR-teknologi (Shingled Magnetic Recording). I verste fall kan bruk av ZFS på problematiske stasjoner føre til tap av data.
Problemer oppstår med WD Red-disker med kapasiteter fra 2 til 6 TB, produsert siden 2018, som bruker teknologi for opptak (Device-Managed Shingled Magnetic Recording) og EFAX-etikett (for CMR-disker brukes EFRX-identifikatoren). Western Digital i bloggen hans at WD Red SMR-stasjoner er designet for bruk i NAS for hjemme- og småbedrifter, som ikke installerer mer enn 8 stasjoner og har en belastning på 180 TB per år, typisk for sikkerhetskopiering og fildeling. Den forrige generasjonen WD Red-stasjoner og WD Red-modeller med en kapasitet på 8 TB eller mer, samt stasjoner fra WD Red Pro-, WD Gold- og WD Ultrastar-linjene, fortsetter å produseres basert på CMR-teknologi (Conventional Magnetic Recording) og bruken av dem forårsaker ikke problemer med ZFS.
Essensen av SMR-teknologi er bruken av et magnetisk hode på en disk, hvis bredde er større enn bredden på sporet, noe som fører til opptak med delvis overlapping av det tilstøtende sporet, dvs. enhver nyinnspilling resulterer i behovet for å ta opp hele gruppen med spor på nytt. For å optimalisere arbeidet med slike stasjoner, brukes det — lagringsplass er delt inn i soner som utgjør grupper av blokker eller sektorer, der kun sekvensiell tillegg av data er tillatt med oppdatering av hele gruppen av blokker. Generelt er SMR-stasjoner mer energieffektive, rimeligere og viser ytelsesfordeler for sekvensiell skriving, men forsinkelser når du utfører tilfeldige skrivinger, inkludert operasjoner som å gjenoppbygge lagringsarrayer.
DM-SMR innebærer at sone- og datadistribusjonsoperasjoner kontrolleres av diskkontrolleren, og for systemet ser en slik disk ut som en klassisk harddisk som ikke krever separate manipulasjoner. DM-SMR bruker indirekte logisk blokkadressering (LBA, Logical Block Addressing), som minner om logisk adressering i SSD-stasjoner. Hver tilfeldig skriveoperasjon krever en bakgrunnssøppeloppsamlingsoperasjon, noe som resulterer i uforutsigbare ytelsessvingninger. Systemet kan prøve å bruke optimaliseringer på slike disker, og tro at dataene vil bli skrevet til den spesifiserte sektoren, men faktisk bestemmer informasjonen utstedt av kontrolleren bare den logiske strukturen, og faktisk, når data distribueres, vil kontrolleren bruke sine egne algoritmer som tar hensyn til tidligere tildelte data. Derfor, før du bruker DM-SMR-disker i en ZFS-pool, anbefales det å utføre en operasjon for å nullstille dem og tilbakestille dem til deres opprinnelige tilstand.
Western Digital har vært med på å analysere forholdene problemer oppstår under, som sammen med iXsystems prøver å finne en løsning og utarbeide en fastvareoppdatering. Før konklusjoner om å fikse problemene publiseres, planlegges stasjoner med den nye fastvaren testet på høybelastningslagringer med FreeNAS 11.3 og TrueNAS CORE 12.0. Det er uttalt at på grunn av forskjellige tolkninger av SMR fra forskjellige produsenter, har noen typer SMR-stasjoner ikke problemer med ZFS, men testene utført av iXsystems fokuserer kun på å sjekke WD Red-disker basert på DM-SMR-teknologi, og for SMR kjører ytterligere forskning er nødvendig.
For øyeblikket har problemer med ZFS blitt bevist og gjentatt i tester for minst WD Red 4TB WD40EFAX-stasjoner med fastvare 82.00A82 og overgang til en feiltilstand under høy skrivebelastning, for eksempel når du utfører en gjenoppbygging av lagring etter å ha lagt til en ny stasjon i arrayet (resilvering). Det antas at problemet oppstår på andre WD Red-modeller med samme fastvare. Når det oppstår et problem, begynner disken å returnere en IDNF (Sector ID Not Found) feilkode og blir ubrukelig, som behandles i ZFS som en diskfeil og kan føre til tap av data som er lagret på disken. Hvis flere disker feiler, kan data i en vdev eller pool gå tapt. Det bemerkes at de nevnte feilene forekommer ganske sjelden - av rundt tusen solgte FreeNAS Mini-systemer som var utstyrt med problematiske disker, dukket problemet opp under arbeidsforhold bare én gang.
Kilde: opennet.ru