Компанія iXsystems, що розробляє проект FreeNAS, про серйозні проблеми із сумісністю ZFS з деякими новими жорсткими дисками WD Red, що випускаються компанією Western Digital з використанням технології SMR (Shingled Magnetic Recording, черепичний магнітний запис). За найгіршого сценарію використання ZFS на проблемних накопичувачах може призвести до втрати даних.
Проблеми виникають з дисками WD Red ємністю від 2 до 6 ТБ, що випускаються з 2018 року, які використовують під час запису технологію (Device-Managed Shingled Magnetic Recording) та EFAX (для CMR-дисків використовується ідентифікатор EFRX). Western Digital у своєму блозі, що SMR-накопичувачі WD Red розраховані на застосування в NAS для дому та малих підприємств, в яких встановлюється не більше 8 накопичувачів та спостерігається навантаження на рівні 180 ТБ на рік, характерне для резервного копіювання та обміну файлами. Попереднє покоління накопичувачів WD Red та моделі WD Red з ємністю від 8 ТБ, а також диски лінійок WD Red Pro, WD Gold та WD Ultrastar, продовжують проводитися на базі технології CMR (Conventional Magnetic Recording) та їх використання не викликає проблем із ZFS.
Суть технології SMR у застосуванні в диску магнітної головки, ширина якої більша за ширину доріжки, що призводить до запису з частковим перекриттям сусідньої доріжки, тобто. будь-який перезапис призводить до необхідності перезапису всієї групи доріжок. Для оптимізації роботи з подібними накопичувачами використовується — простір зберігання розбивається на зони, складові групи блоків чи секторів, у яких допускається лише послідовне додавання даних із оновленням цілої групи блоків. У загальному вигляді SMR-диски мають більшу ефективність в плані споживання енергії, більш доступні за ціною і демонструють виграш у продуктивності при послідовному запису даних, але відстають при виконанні операцій випадкового запису, у тому числі при виконанні таких операцій, як перебудова масивів зберігання.
DM-SMR має на увазі, що операції зонування та розподілу даних керуються контролером диска і для системи такий диск виглядає як класичний жорсткий диск, що не потребує окремих маніпуляцій. У DM-SMR застосовується непряма логічна адресація блоків (LBA, Logical Block Addressing), що нагадує логічну адресацію в SSD-накопичувачах. Після кожної операції випадкового запису потрібно виконання фонової операції складання сміття, що призводить до непередбачуваних флуктуацій з продуктивністю. Система може намагатися застосувати до таких дисків оптимізації, вважаючи, що дані будуть записані в зазначений сектор, але відомості, що фактично видаються контролером, визначають лише логічну структуру і насправді при розподілі даних контролер застосує свої алгоритми, що враховують раніше розміщені дані. Тому перед використанням DM-SMR дисків у пулі ZFS рекомендується зробити операцію з їхнього обнулення зі скиданням у вихідний стан.
До розбору умов, за яких виникають проблеми, залучена компанія Western Digital, яка спільно з iXsystems намагається знайти рішення та підготувати оновлення прошивки. До публікації висновків про усунення проблем накопичувачі з новою прошивкою планують протестувати на високонавантажених сховищах з FreeNAS 11.3 та TrueNAS CORE 12.0. При цьому стверджується, що через різне трактування SMR різними виробниками на деяких видах SMR-дисків проблем з ZFS не виникає, але тестування IXsystems зосереджено тільки на перевірці дисків WD Red на базі технології DM-SMR, а для SMR-дисків потрібне додаткове дослідження.
В даний час проблеми з ZFS доведені та повторені у тестах як мінімум для дисків WD Red 4TB WD40EFAX з прошивкою 82.00A82 та переходом у стан збою при високому навантаженні на запис, наприклад, при виконанні перебудови сховища після додавання до масиву нового накопичувача (resilvering). Передбачається, що проблема проявляється і на інших моделях WD Red із тією ж прошивкою. При виникненні проблеми диск починає повертати код помилки IDNF (Sector ID Not Found) і стає непридатним до використання, що обробляється в ZFS як збій диска і може призвести до втрати даних, що зберігаються на диску. При збої кількох дисків дані в vdev або кулі можуть бути втрачені. Зазначається, що згадані збої виникають досить рідко — приблизно з тисячі проданих систем FreeNAS Mini, які комплектувалися проблемними дисками, проблема спливла в робочих умовах лише один раз.
Джерело: opennet.ru