Ugotovljena je bila nezdružljivost med pogoni WD SMR in ZFS, kar lahko povzroči izgubo podatkov

iXsystems, ki razvija projekt FreeNAS, opozorila o resnih težavah z združljivostjo ZFS z nekaterimi novimi trdimi diski WD Red, ki jih je izdal Western Digital s tehnologijo SMR (Shingled Magnetic Recording). V najslabšem primeru lahko uporaba ZFS na problematičnih diskih povzroči izgubo podatkov.

Težave se pojavljajo pri diskih WD Red s kapaciteto od 2 do 6 TB, proizvedenih od leta 2018, ki uporabljajo tehnologijo za snemanje. DM-SMR (Magnetno snemanje s skodlami, ki ga upravlja naprava) in so označeni Oznaka EFAX (za diske CMR se uporablja identifikator EFRX). Western Digital opozoriti v svojem blogu, da so pogoni WD Red SMR zasnovani za uporabo v NAS za domača in mala podjetja, ki ne namestijo več kot 8 pogonov in imajo obremenitev 180 TB na leto, kar je značilno za varnostno kopiranje in skupno rabo datotek. Prejšnja generacija diskov WD Red in modelov WD Red s kapaciteto 8 TB ali več, kot tudi diski iz linij WD Red Pro, WD Gold in WD Ultrastar se še naprej izdelujejo na podlagi tehnologije CMR (Conventional Magnetic Recording). in njihova uporaba ne povzroča težav z ZFS.

Bistvo tehnologije SMR je uporaba magnetne glave na disku, katerega širina je večja od širine steze, kar vodi do snemanja z delnim prekrivanjem sosednje steze, t.j. vsako prepisovanje povzroči potrebo po prepisu celotne skupine skladb. Za optimizacijo dela s takšnimi pogoni se uporablja območje — prostor za shranjevanje je razdeljen na cone, ki sestavljajo skupine blokov ali sektorjev, v katere je dovoljeno le zaporedno dodajanje podatkov s posodabljanjem celotne skupine blokov. Na splošno so pogoni SMR energijsko učinkovitejši, cenovno dostopnejši in kažejo prednosti pri zaporednem zapisovanju, vendar zaostajajo pri izvajanju naključnega zapisovanja, vključno z operacijami, kot je obnova pomnilniških polj.

DM-SMR pomeni, da operacije coniranja in distribucije podatkov nadzoruje krmilnik diska in za sistem je takšen disk videti kot klasičen trdi disk, ki ne zahteva ločenih manipulacij. DM-SMR uporablja posredno logično naslavljanje blokov (LBA, Logical Block Addressing), ki spominja na logično naslavljanje v pogonih SSD. Vsaka operacija naključnega pisanja zahteva operacijo zbiranja smeti v ozadju, kar povzroči nepredvidljiva nihanja zmogljivosti. Sistem lahko poskuša uporabiti optimizacije za takšne diske, saj verjame, da bodo podatki zapisani v določen sektor, vendar v resnici informacije, ki jih izda krmilnik, določajo le logično strukturo in dejansko bo krmilnik pri distribuciji podatkov uporabil svoje lastne algoritme, ki upoštevajo predhodno dodeljene podatke. Zato je pred uporabo diskov DM-SMR v bazenu ZFS priporočljivo izvesti operacijo, da jih ponastavite na ničlo in ponastavite v prvotno stanje.

Pri analizi pogojev, v katerih nastanejo težave, je sodeloval Western Digital, ki skupaj z iXsystems poskuša najti rešitev in pripraviti posodobitev vdelane programske opreme. Pred objavo zaključkov o odpravljanju težav je predvideno testiranje diskov z novo vdelano programsko opremo na visoko obremenjenih shrambah z FreeNAS 11.3 in TrueNAS CORE 12.0. Navedeno je, da zaradi različnih interpretacij SMR s strani različnih proizvajalcev nekatere vrste pogonov SMR nimajo težav z ZFS, vendar je testiranje, ki ga izvaja iXsystems, osredotočeno le na preverjanje pogonov WD Red, ki temeljijo na tehnologiji DM-SMR, in za SMR pogoni drugih proizvajalcev potrebne so dodatne raziskave.

Trenutno so bile težave z ZFS dokazane in ponovljene v testih za vsaj diske WD Red 4TB WD40EFAX z vdelano programsko opremo 82.00A82 in pojavi prehod v stanje napake pri visoki obremenitvi pisanja, na primer pri izvajanju vnovične izgradnje pomnilnika po dodajanju novega pogona v polje (ponovno posrečevanje). Domneva se, da se težava pojavlja pri drugih modelih WD Red z isto programsko opremo. Ko pride do težave, začne disk vračati kodo napake IDNF (Sector ID Not Found) in postane neuporaben, kar se v ZFS obravnava kot okvara diska in lahko povzroči izgubo podatkov, shranjenih na disku. Če odpove več diskov, se lahko izgubijo podatki v vdev ali bazenu. Opozoriti je treba, da se omenjene okvare pojavljajo precej redko - od približno tisoč prodanih sistemov FreeNAS Mini, ki so bili opremljeni s problematičnimi diski, se je težava v delovnih pogojih pojavila le enkrat.

Vir: opennet.ru