U identifikua konflikti i disqeve SMR WD me ZFS, i cili mund të çojë në humbje të të dhënave

Kompania iXsystems, e cila ka zhvilluar projektin FreeNAS, paralajmëroi ka paralajmëruar për probleme të rëndësishme në përputhshmërinë e ZFS me disa disqe të rinj WD Red, të prodhuar nga Western Digital, që përdorin teknologjinë SMR (Shingled Magnetic Recording, regjistrim me magnetikë rreshtuar). Në skenarët më të këqij, përdorimi i ZFS në disqe problematikë mund të çojë në humbje të të dhënave.

Problemet shfaqen me disqet WD Red me kapacitet nga 2 deri në 6 TB, të prodhuar që nga viti 2018, të cilat përdorin teknologjinë e regjistrimit DM-SMR (Device-Managed Shingled Magnetic Recording) dhe kanë etiketën EFAX (për disqet CMR përdoret identifikuesi EFRX). Western Digital festoi ka deklaruar në blogun e saj se disqet SMR WD Red janë të destinuara për përdorim në NAS për shtëpi dhe biznese të vogla, ku instalohet jo më shumë se 8 disqe dhe ngarkesa është deri në 180 TB në vit, e cila është tipike për kopjimin e të dhënave dhe ndarjen e skedarëve. Brezi i mëparshëm i disqeve WD Red dhe modelet WD Red me kapacitet prej 8 TB, si dhe disqet e linjave WD Red Pro, WD Gold, dhe WD Ultrastar, vazhdojnë të prodhohen mbi bazën e teknologjisë CMR (Conventional Magnetic Recording) dhe përdorimi i tyre nuk përballet me probleme me ZFS.

The essence of the SMR technology lies in its use in magnetic head disks, where the width of the head exceeds the width of the track, resulting in partial overlap recording of adjacent tracks. This means that any rewriting necessitates rewriting the entire group of tracks. To optimize the performance of such storage devices, zoning — hapësira për ruajtje ndahet në zona, që përbëjnë grupe bllokesh ose sektorësh, në të cilat lejohet vetëm shtimi i të dhënave në mënyrë të renditur me përditësimin e gjithë grupit të bllokëve. Në mënyrë të përgjithshme, diskët SMR kanë efikasitet më të madh në aspektin e konsumit të energjisë, janë më të përballueshëm dhe tregojnë përfitim në performancë gjatë regjistrimit të të dhënave në mënyrë të renditur, por mbeten prapa gjatë kryerjes së operacioneve të regjistrimit të rastit, përfshirë kryerjen e operacioneve si rindërtimi i grupeve të ruajtjes.

DM-SMR nënkupton që operacionet e zonifikimit dhe shpërndarjes së të dhënave menaxhohen nga kontrolluesi i diskut, dhe për sistemin ky disk duket si një disk klasik mekanik, pa nevojë për manipulime të veçanta. Në DM-SMR aplikohet adresimi logjik indirekt i blloqeve (LBA, Logical Block Addressing), i ngjashëm me adresimin logjik në pajisjet SSD. Pas çdo operacioni rastësor të shkruajtjes, kërkohet realizimi i një operacioni në prapavijë për pastrimin e mbeturinave, që shkakton flukset e paparashikueshme me performancën. Sistemi mund të përpiqet të aplikojë optimizime për këto disqe, duke menduar se të dhënat do të shkruhen në sektorin e caktuar, por informacionet e lëshuara nga kontrolluesi përcaktojnë vetëm strukturën logjike dhe në të vërtetë, gjatë shpërndarjes së të dhënave, kontrolluesi do të zbatojë algoritmet e tij, duke marrë parasysh të dhënat e vendosura më parë. Prandaj, para përdorimit të disqeve DM-SMR në një grup ZFS, rekomandohet të kryhet një operacion për t'i kthyer ato në gjendjen fillestare.

Për shqyrtimin e kushteve që shkaktojnë probleme, është angazhuar kompania Western Digital, e cila së bashku me iXsystems po përpiqet të gjejë një zgjidhje dhe të përgatisë një përditësim të firmware. Deri në publikimin e konkluzioneve për zgjidhjen e problemeve, diskët me firmware të ri planifikohen të testohet në sisteme të ngarkuara shumë me FreeNAS 11.3 dhe TrueNAS CORE 12.0. Në këtë kontekst, është e pohuar se për shkak të interpretimit të ndryshëm të SMR nga prodhues të ndryshëm, në disa lloje diskësh SMR nuk ka probleme me ZFS, por testimi i kryer nga iXsystems është përqendruar vetëm në verifikimin e diskëve WD Red që bazohen në teknologjinë DM-SMR, dhe për diskët SMR prodhues të tjerë kërkohet hulumtim shtesë.

Aktualisht, problemet me ZFS janë provuar dhe ripërsëritur në teste për të paktën diskët WD Red 4TB WD40EFAX me firmware 82.00A82 dhe manifestohen me kalimin në një gjendje të dështimit gjatë ngarkesës së lartë të regjistrimit, për shembull, gjatë kryerjes së rindërtimit të ruajtjes pas shtimit të një disku të ri në grup (resilvering). Supozohet se problemi shfaqet edhe në modele të tjera WD Red me të njëjtin firmware. Kur ndodh problemi, disku fillon të kthejë kodin e gabimit IDNF (Sector ID Not Found) dhe bëhet i papërdorshëm, që përpunuar në ZFS si dështim i diskut dhe mund të çojë në humbjen e të dhënave të ruajtura në disk. Në rastin e dështimit të disa disqeve, të dhënat në vdev ose grup mund të humbin. Vërehet se dështimet e përmendura ndodhin mjaft rrallë — nga rreth një mijë sisteme të shitura FreeNAS Mini, të cilat ishin të pajisura me disqe problematike, problemi është shfaqur në kushte operative vetëm një herë.

Burimi: opennet.ru