Företaget iXsystems, som utvecklar projektet FreeNAS, har uppmÀrksammat allvarliga kompatibilitetsproblem med ZFS och vissa nya hÄrddiskar frÄn WD Red, tillverkade av Western Digital med anvÀndning av SMR-teknologi (Shingled Magnetic Recording, takplattor inspelning). I vÀrsta fall kan anvÀndning av ZFS pÄ problematiska enheter leda till dataförlust.
Problem uppstÄr med WD Red-diskar med kapacitet frÄn 2 till 6 TB, tillverkade sedan 2018, som anvÀnder (Device-Managed Shingled Magnetic Recording), och mÀrkt med etikett EFAX (för CMR-diskar anvÀnds identifieraren EFRX). Western Digital i sin blogg att WD Red SMR-enheter Àr avsedda för anvÀndning i NAS för hemmet och smÄföretag, dÀr högst 8 enheter installeras och belastningen ligger pÄ 180 TB per Är, typisk för sÀkerhetskopiering och filutbyte. Den tidigare generationen WD Red-enheter och modeller av WD Red med kapacitet frÄn 8 TB, samt diskar frÄn WD Red Pro, WD Gold och WD Ultrastar fortsÀtter att tillverkas med CMR-teknologi (Conventional Magnetic Recording), och deras anvÀndning orsakar inga problem med ZFS.
KĂ€rnan i SMR-teknologin Ă€r anvĂ€ndningen av en skrivhuvud med en bredd som Ă€r större Ă€n bred pĂ„ spĂ„ret, vilket leder till en inspelning med delvis överlappning av angrĂ€nsande spĂ„r, dvs. varje omskrivning krĂ€ver att hela grupper av spĂ„r skrivs om. För att optimera arbetet med sĂ„dana enheter anvĂ€nds â lagringsutrymmet delas upp i zoner som bestĂ„r av grupper av block eller sektorer, dĂ€r endast sekventiell tillĂ€ggning av data Ă€r tillĂ„ten med en uppdatering av hela blockgruppen. Generellt sett har SMR-diskar större effektivitet nĂ€r det gĂ€ller energiförbrukning, Ă€r mer prisvĂ€rda och visar en förbĂ€ttring i prestanda vid sekventiell datainspelning, men ligger efter vid slumpmĂ€ssiga skrivoperationer, inklusive sĂ„dana operationer som Ă„teruppbyggnad av lagringsarrayer.
DM-SMR innebÀr att zonering och datafördelning hanteras av diskens kontroller och för systemet upptrÀder en sÄdan disk som en klassisk hÄrddisk, som inte krÀver separata ÄtgÀrder. I DM-SMR anvÀnds indirekt logisk blockadress (LBA, Logical Block Addressing), vilket liknar den logiska adresseringen i SSD-enheter. Efter varje operation av slumpmÀssig skrivning krÀvs en bakgrundsÄtgÀrd för att samla skrÀp, vilket leder till oförutsÀgbara fluktuationer i prestanda. Systemet kan försöka tillÀmpa optimeringar pÄ sÄdana diskar, i tron att data kommer att skrivas till den angivna sektorn, men de uppgifter som kontrolleraren faktiskt ger definierar endast den logiska strukturen, och vid datafördelningen tillÀmpar kontrolleraren sina algoritmer, vilket tar hÀnsyn till tidigare placerade data. DÀrför rekommenderas det att man utför en ÄtgÀrd för att nollstÀlla DM-SMR-diskar till ursprungligt tillstÄnd innan de anvÀnds i en ZFS-pool.
Företaget Western Digital har involverats i att undersöka de förhÄllanden under vilka problemen uppstÄr, och tillsammans med iXsystems försöker man finna en lösning och förbereda en firmwareuppdatering. Innan slutsatser om ÄtgÀrder för att lösa problemen publiceras planeras det att testa enheterna med den nya firmwareversionen i högbelastade lagringssystem med FreeNAS 11.3 och TrueNAS CORE 12.0. Det pÄstÄs att pÄ vissa typer av SMR-diskar inte uppstÄr problem med ZFS pÄ grund av olika tolkningar av SMR av olika tillverkare, men den genomförda testen av iXsystems Àr endast fokuserad pÄ att kontrollera WD Red-diskar baserade pÄ DM-SMR-tekniken, och för SMR-diskar krÀvs ytterligare forskning.
För nÀrvarande har problemen med ZFS bevisats och upprepats i tester för minst WD Red 4TB WD40EFAX-diskar med firmware 82.00A82 och övergÄr till ett fel tillstÄnd under hög belastning pÄ skrivningen, till exempel vid Äteruppbyggnad av lagringen efter att en ny enhet lagts till i arrayen (resilvering). Det antas att problemet ocksÄ förekommer pÄ andra WD Red-modeller med samma firmware. NÀr problemet uppstÄr börjar disken returnera felkod IDNF (Sector ID Not Found) och blir oanvÀndbar, vilket hanteras i ZFS som en diskfel och kan leda till förlust av data som lagras pÄ disken. Vid fel pÄ flera diskar kan data i vdev eller poolen gÄ förlorad. Det noteras att de nÀmnda felen intrÀffar ganska sÀllan - av ungefÀr tusen sÄlda FreeNAS Mini-system som levererades med problematiska diskar uppstod problemet i arbetsförhÄllanden endast en gÄng.
KĂ€lla: opennet.ru
