Compania iXsystems, care dezvoltă proiectul FreeNAS, despre problemele grave de compatibilitate ZFS cu unele dintre noile hard disk-uri WD Red, produse de compania Western Digital folosind tehnologia SMR (Shingled Magnetic Recording, înregistrare magnetică în straturi). În cel mai rău scenariu, utilizarea ZFS pe aceste unități problematice poate duce la pierderi de date.
Problemele apar cu hard disk-urile WD Red de 2 până la 6 TB, produse din 2018, care folosesc tehnologia de înregistrare (Device-Managed Shingled Magnetic Recording) și cu eticheta EFAX (pentru hard disk-urile CMR se folosește identificatorul EFRX). Western Digital în blogul său că unitățile SMR WD Red sunt destinate utilizării în NAS pentru acasă și micile întreprinderi, în care sunt instalate maximum 8 unități și se observă o încărcare de aproximativ 180 TB pe an, specifică pentru backup și partajarea fișierelor. Generația anterioară de unități WD Red și modelele WD Red de 8 TB, precum și discurile din liniile WD Red Pro, WD Gold și WD Ultrastar continuă să fie produse pe baza tehnologiei CMR (Conventional Magnetic Recording) și utilizarea lor nu cauzează probleme cu ZFS.
Esenta tehnologiei SMR constă în utilizarea în disc a unei capete magnetice, a cărei lățime este mai mare decât cea a pistei, ceea ce duce la înregistrarea cu suprapunere parțială a pistei adiacente, adică orice reînregistrare necesită reînregistrarea întregului grup de piste. Pentru a optimiza lucrul cu astfel de unități se folosește — spațiul de stocare este împărțit în zone, care constituie grupuri de blocuri sau sectoare, în care este permisă doar adăugarea secvențială de date cu actualizarea întregului grup de blocuri. În general, hard disk-urile SMR au o eficiență mai mare în ceea ce privește consumul de energie, sunt mai accesibile ca preț și oferă un avantaj de performanță în scrierea secvențială a datelor, dar nu se descurcă bine în cadrul operațiunilor de scriere aleatorie, inclusiv în realizarea unor operațiuni precum restructurarea aranjamentelor de stocare.
DM-SMR presupune că operațiunile de zonare și distribuție a datelor sunt gestionate de controllerul de disc, iar pentru sistem, acest disc apare ca un hard disk clasic, care nu necesită manevre separate. În DM-SMR se aplică adresarea logică indirectă a blocurilor (LBA, Logical Block Addressing), similar cu adresarea logică în SSD-uri. După fiecare operațiune de scriere aleatorie, este necesară executarea unei operațiuni de fond pentru colectarea deșeurilor, ceea ce duce la fluctuații imprevizibile ale performanței. Sistemul poate încerca să aplice optimizări pentru aceste discuri, presupunând că datele vor fi scrise în sectorul specificat, dar informațiile furnizate de controller determină doar structura logică, iar în realitate, în timpul distribuirii datelor, controllerul va utiliza algoritmii săi care iau în considerare datele deja plasate. Prin urmare, înainte de a utiliza discurile DM-SMR în pool-ul ZFS, se recomandă să se efectueze o operațiune de resetare pentru a le readuce la starea inițială.
Pentru analiza condițiilor în care apar problemele, a fost implicată compania Western Digital, care împreună cu iXsystems caută o soluție și pregătește o actualizare a firmware-ului. Până la publicarea concluziilor privind remedierile problemelor, unitățile cu noul firmware urmează să fie testate pe stocări cu un grad ridicat de solicitare, folosind FreeNAS 11.3 și TrueNAS CORE 12.0. De asemenea, se afirmă că, din cauza diferitelor interpretări ale SMR de către diverși producători, pe anumite tipuri de discuri SMR nu apar probleme cu ZFS, însă testarea realizată de iXsystems se concentrează exclusiv pe verificarea discurilor WD Red bazate pe tehnologia DM-SMR, iar pentru discurile SMR este necesară o cercetare suplimentară.
În prezent, problemele cu ZFS au fost dovedite și replicate în teste, cel puțin pentru discurile WD Red de 4TB WD40EFAX cu firmware 82.00A82 și trecerea într-o stare de eroare sub o încărcare ridicată pe scriere, de exemplu, în timpul reconstrucției stocării după adăugarea unui nou suport în matrice (resilvering). Se presupune că problema se manifestă și pe alte modele WD Red cu aceeași versiune de firmware. Când apare problema, discul începe să returneze codul de eroare IDNF (Sector ID Not Found) și devine inutilizabil, ceea ce este gestionat în ZFS ca o defecțiune a discului și poate duce la pierderea datelor stocate pe disc. În cazul defectării mai multor discuri, datele din vdev sau din pool pot fi pierdute. Se observă că aceste defecțiuni apar destul de rar — din aproximativ o mie de sisteme FreeNAS Mini vândute, echipate cu discuri problematice, problema a apărut în condiții de muncă doar o singură dată.
Sursa: opennet.ro
