Как определить, что в жестком диске применена технология SMR
В последние месяцы на глаза попадалось много материалов о том, что производители скрывают использование технологии SMR в своих устройствах. Новости о том, что покупатели жестких дисков подают в суд на производителей и тому подобное.
Дело в том, что в силу особенностей технологии, такие устройства плохо подходят для многих сценариев использования, в которых находят своё применение жесткие диски. Выражается это в катастрофическом падении производительности.
Для определения того что в диске, лежащем на полке магазина, применена технология SMR, если эта информация не указывается производителем явно, требуется знать модельные ряды и их особенности. По другому, похоже, никак. Не получится со 100% вероятностью определить это и по заявленным характеристикам диска.
Но если диск уже попал к вам в руки, определить использование технологии SMR можно достаточно просто. Далее я расскажу о том, как это сделать.
В настоящий момент используется три подхода к реализации технологии SMR:
Shingled Magnetic Recording — черепичная магнитная запись. На таких дисках данные хранятся в областях, называемых лентами, представляющих собой группы перекрывающихся подобно черепице треков.
Делается такое перекрытие для того, чтобы путём частичного наложения треков друг на друга уменьшить их ширину без изменения ширины головки записи. Это вынужденная мера, т.к. при дальнейшем уменьшении размера головки возникают сложности с созданием нужной для записи напряженности магнитного поля.
Плюс такого подхода — более высокая плотность записи. Минус — то, что при записи данных на какую-либо дорожку, затираются данные на соседней. Перезапись соседней вызовет повреждения данных на следующей. И так далее.
Поэтому, чтобы не требовалось перезаписывать диск до конца, перекрывающиеся дорожки разбиты на группы, называемые лентами. Причём особенность работы механизма позиционирования такова, что диск не может производить перезапись, например, с середины ленты до её конца. Возможна только запись всей ленты от начала до конца.
Для сохранения данных на конкретный трек, SMR диску может потребоваться выполнить в сотни раз больше операций, чем диску без технологии SMR. И это приведёт к многократному падению производительности.
Поэтому данные сначала кэшируются в специальные области, дорожки в которых не перекрывают друг друга (медиакэш). Там можно сохранять данные не затирая соседние треки. А потом уже в фоновом режиме диск сам раскладывает их по лентам.
Используемые алгоритмы распределения данных достаточно сложны, применяются всевозможные оптимизации. Ведь получается, что для того, чтобы перезаписать ленту, надо сначала куда-то сохранить с неё данные. А место под перенос тоже может потребоваться освободить. И куда-то деть данные уже оттуда. И так далее. И чем сложнее алгоритм, тем сложнее тщательно протестировать все возможные варианты. Отсюда баги.
С Host Managed SMR и Host Aware SMR в «обычной жизни» вы, вероятнее всего, не столкнётесь. В свободной продаже эти модификации не представлены или поставляются ограниченно и только под заказ. И в обычной ситуации у некорпоративного пользователя шанс столкнуться с такими дисками очень мал.
Поэтому далее речь пойдёт только о Drive Managed SMR дисках. Именно такой диск вы можете купить в магазине, не зная о том, что в нём используется SMR.
Быстрый способ определения применения SMR в HDD на основе информации о вендор-семействах
Если бы все производители жестких дисков придерживались стандарта в этом отношении, то ответ на вопрос об использовании SMR конкретным устройством мог бы быть получен очень просто. Достаточно было бы взглянуть на состояние соответствующего бита в паспорте накопителя:
Но на сегодняшний день только SATA-диски Toshiba официально сообщают в паспорте, что они SMR. Для этого в АТА-стандарте предусмотрены соответствующие биты в данных команды Identify Device. Все остальные производители стандарт игнорируют.
Единственный известный мне на данный момент способ «мгновенного» определения использования SMR основан на знаниях об особенностях вендор-семейств и определении принадлежности жесткого диска к конкретному семейству. Этот подход использует R.tester при установке соответствующего флага:
Определение использования черепичной записи в жестком диске путём тестирования
Легко определить, что в жестком диске реализована технология SMR, увидев отражение её врождённых особенностей в результатах тестов чтения-записи. Об этом далее.
Тест чтения
Если диск занят данными частично, или пуст, на графике теста чтения можно увидеть картину, характерную исключительно для моделей с SMR. Прошивка «знает», что в запрошенный программой сектор ничего не писалось, и отдаёт нули, не выполняя чтения с поверхности. Отсюда этот скачок в скорости чтения, либо просто феноменальная скорость, если диск пустой:
Для экономии времени, простое линейное чтение можно заменить на чтение с прыжками. При этом каждый следующий блок читается начиная с адреса, превышающему адрес предыдущего чтения на длину прыжка.
Приведённый выше график как раз отражает результаты такого теста.
Тест записи
Самый наглядный способ проявить использование технологии SMR — подобрать такой режим записи, при котором кэш будет заполняться максимально быстро, а его раскладывание по лентам потребует от микропрограммы большого объёма работы.
Предполагаю, что для большинства моделей SMR-дисков и наиболее распространённых способов их подключения, это будет случайная запись блоков размером в 2048 секторов. Не сильно облегчит участь диска замена случайной записи на запись согласно любому правилу, по которому записываемые последовательно блоки будут попадать в разные ленты.
В качестве основного тестового алгоритма я выбрал линейную запись с прыжками. Аналогично чтению, при этом каждый следующий блок пишется по адресу, превышающему адрес предыдущей записи на длину прыжка.
Считаю график с результатами такого теста наиболее наглядным. Ведь при отображении зависимости от LBA, ось адресов является также осью времени, хоть и в нелинейном масштабе.
Длины прыжков подбирались таким образом, чтобы в каждую ленту попадало от одного до пяти блоков. Рекомендуемый согласно стандарту размер ленты — 524288 блоков. Производители эту рекомендацию чаще всего игнорируют, но в качестве ориентира для примерного определения длины прыжка его использовать можно.
Объём данных, который требуется записать для того, чтобы SMRность проявилась во всей красе, зависит от конструкции диска и реализации его микропрограммы. А также от заполнения диска и наличия в кэше неразложенных по лентам данных, полученных в предыдущий период времени. И может отличаться буквально на порядки. Один диск покажет кардинальное падение производительности после записи 3ГБ, другому потребуется 300ГБ.
Получающиеся в результате графики могут значительно отличаться даже для одного конкретного экземпляра диска, в зависимости от разных, на первый взгляд малозначительных мелочей. Например, может сильно влиять размер отступа от нулевого LBA перед началом записи.
И это не говоря уже о влиянии заполненности кэша, распределения данных по диску, и различиях между разными производителями и моделями.
Вот, к примеру, параметры теста не менялись, диск один и тот же. Каждый запуск — новая картина. Причём между запусками у диска каждый раз было достаточно времени для завершения фоновых процессов:
И это исправный диск. Общий объём записи в процессе всего набора тестов из скрипта составил лишь 30 гигабайт!
Поэтому запоминать параметры конкретных тестов и сравнивать формы графиков с точки зрения определения применения SMR смысла нет. Достаточно представления об общей картине, которая качественно выглядит примерно одинаково для всех SMR дисков, которые мне попались в качестве испытуемых.
Вот ещё, для дополнения представления. Другая модель диска, снова одинаковые параметры теста:
А теперь разные параметры:
Глядя на вышеприведённые графики, легко понять, какие характерные черты показывают, что диск использует SMR. Особенно, если знать, что результаты аналогичных тестов не-SMR устройств выглядят примерно так:
Скорость немного падает по мере увеличения LBA.
Выше приведены графики скорости записи, поскольку этот параметр более понятен широкой аудитории. Примеры графиков времени доступа под спойлером, кому интересно. Там также наблюдается характерная картина и выражена она ещё заметнее.
Диск с SMR, последовательно три теста в процессе выполнения одного скрипта:
Графики с исправных дисков без SMR намного однообразнее и выглядят примерно так:
Тест чтения сразу после теста записи
Можно считать это ещё одним способом определения использования SMR. Сравните графики тестов чтения, полученные в процессе выполнения одного тестового скрипта. Один до выполнения записи (он же был приведён в разделе «Тест чтения»), другой — после. Параметры тестов одинаковы.
Дополнительная информация
На тему конструкции SMR дисков и особенностей их работы, мой коллега сделал ролик. Достаточно коряво получилось, но было решено, что лучше выложить в таком виде сейчас, чем в улучшенном в сильно отдалённом будущем.
Если вас интересуют детали тестов, значения конкретных параметров, полные наборы результатов — пишите, выложу. В статье эту информацию не размещал, поскольку целью было дать качественное представление о картине, сделав это лаконично.
CMR против SMR: выводим производителей HDD на чистую воду
Страница 1: CMR против SMR: выводим производителей HDD на чистую воду
Интерес к магнитной записи SMR за последние месяцы значительно возрос. Причина в том, что производители жестких дисков выпустили ряд моделей, использующих SMR, но не указали это в спецификациях. Между тем наши тесты определенно указывали на наличие SMR. Последним примером можно назвать WD Red 6 TB WD60EFAX, жесткий диск для NAS с явным использованием SMR по результатам тестов. Позднее WD уже официально подтвердила использование SMR в данной модели. Но так ли плоха магнитная запись SMR? В статье мы подробно расскажем о данной технологии, взвесим преимущества и недостатки, чтобы наши читатели смогли сделать обоснованный выбор. Конечно, мы приведем список моделей разных производителей с использованием SMR.
Когда мы начинали наше руководство, скандал насчет линейки Western Digital RED еще не полыхал во всю силу. Сегодня же появилось еще больше аргументов для публикации подобной статьи. Тем более многие пользователи паникуют, если обнаружат SMR в своих накопителях, чаще всего совершенно напрасно. Но позвольте рассказать обо всем по порядку.
Технология перпендикулярной магнитной записи PMR является преемником продольной LMR (Longitudinal Magnetic Recording). В случае LMR магнитные домены расположены параллельно плоскости пластины диска. Чтобы повысить плотность расположения доменов, в случае PMR или перпендикулярной магнитной записи они ориентированы уже вертикально. Конечно, такой шаг привел к полной перестройке головок чтения/записи, которые отличаются от классических головок LMR. Благодаря вертикальной ориентации магнитных доменов удалось увеличить плотность записи в три раза по сравнению с LMR. Производители HDD Toshiba и Seagate используют PMR с середины нулевых годов. Переход на PMR позволил увеличить емкость выше 750 Гбайт в стандартном 3,5″ формате, а также получить 300 Гбайт на 15.000 об/мин у жестких дисков SAS без чрезмерного нагрева.
Два данных способа одинаковы в том, что головки чтения/записи выполняют запись напрямую на целевую дорожку, не затрагивая соседние. К сожалению, в случае SMR это сделать уже не получится.
Как можно догадаться по названию «черепичная» магнитная запись SMR (Shingled Magnetic Recording), дорожки накладываются друг на друга как черепица. Идея возникла из-за разных размеров головок: для чтения головка может быть очень маленькой, но головка записи физически намного крупнее. Поэтому дорожки можно расположить плотнее, сохранив их читаемость. Но при записи целевой дорожки придется перезаписывать и соседнюю, с которой имеется «перехлест». Затем следующую, если в ней есть данные. В худшем случае придется переписать все дорожки зоны. Но благодаря меньшему расстоянию между дорожками плотность записи существенно увеличивается по сравнению с PMR.
Жесткие диски SMR оснащаются дисковым кэшем (on-disk cache) на быстрых внешних дорожках, который дополняет традиционный кэш контроллера. Дисковый кэш записывается по технологии PMR без перехлеста дорожек. При поступлении данных на запись HDD размещает их в кэше, а позднее контроллер диска перемещает данные в область SMR. Собственно, в этом и кроется недостаток всей концепции. Если быстрый дисковый кэш заполнится до того, как контроллер перенесет его содержимое в область SMR, то входящий поток данных придется притормозить на время очистки кэша. После чего новые данные уже можно записывать в кэш. Так что если вы будете записывать на жесткий диск SMR большой массив данных, то после определенного объема скорость записи существенно снизится. Технологию SMR разделяют на управляемую диском (device-managed) и управляемую хостом (host-managed). В последнем случае процесс записи данных регламентируется не контроллером HDD, а операционной системой или драйвером.
Ниже мы привели несколько фактов, которые следует принимать во внимание при чтении статьи.
К сожалению, есть другая проблема. Производители жестких дисков, особенно в потребительском сегменте, не спешат публично раскрывать преимущества и недостатки SMR, когда используют данную технологию.
Seagate использует SMR (device managed) в тех же жестких дисках BarraCuda (3,5″), FireCuda SSHD (2,5″), BarraCuda и BarraCuda Pro в формате 2,5″. 3,5″ жесткие диски BarraCuda Pro, все модели IronWolf, IronWolf Pro, SkyHawk AI и Exos X работают по технологии CMR. В линейке SkyHawk на рынке присутствуют обе версии (HDD SMR объявлены, но еще не вышли на рынок). К сожалению, маркетинговые материалы не уточняют используемые технологии записи. Но Seagate публикует довольно подробные технические характеристики, которые позволяют легко и быстро узнать нужную информацию.
Что касается Western Digital, лишь некоторые жесткие диски линейки UltraStar (ранее HGST) опираются на SMR (device managed и host-managed). Новые жесткие диски Red и Blue, начиная с 2018 года с функцией дискового кэша (см. наш тест WD60EFAX), а также ряд моделей Red используют SMR. В отличие от Seagate, способ записи по спецификациям узнать невозможно. То же самое касается и Toshiba, которая подтвердила, что не собирается публиковать информацию об используемом методе записи. Между тем модели линейки P300 используют SMR, хотя об этом нигде не указано.
Многие пользователи жалуются на то, что после приобретения жестких дисков SMR они столкнулись с проблемой резкого падения скорости записи при продолжительной нагрузке. Здесь нельзя говорить о том, что жесткий диск «плохой», как можно часто слышать. Просто HDD для данного сценария выбран неудачно. С другой стороны, кто мешал производителям жестких дисков в полной мере информировать пользователей об имеющихся особенностях?
Жесткие диски SMR не такие плохие, как можно было бы подумать. Мы протестировали немало жестких дисков в лаборатории, как с SMR, так и без. Есть сценарии, для которых жесткие диски SMR отлично подойдут. Об этом мы поговорим в конце статьи, а пока позвольте пояснить, как можно узнать наличие SMR на практике.
Подписывайтесь на группы Hardwareluxx ВКонтакте и Facebook, а также на наш канал в Telegram (@hardwareluxxrussia).
Мы рекомендуем ознакомиться с нашим руководством по выбору SSD. Если подбирать SSD для компьютера, то придется разбираться со многими техническими тонкостями: в спецификациях указываются контроллер, интерфейс, тип флэш-памяти, характеристики надежности и многое другое. Поэтому неопытные пользователи могут легко запутаться в подобной информации. В нашем руководстве мы рассмотрим наиболее важные характеристики и отличия, поговорим об актуальных технологиях, интерфейсах и форм-факторах. А также приведем советы экспертов.
Мы подготовили руководство по выбору лучшего SSD за свои деньги на текущий квартал. Оно поможет сориентироваться во всем многообразии накопителей и подобрать самый оптимальный вариант.
Технологии магнитной записи HDD: просто о сложном
Первый в мире жесткий диск, IBM RAMAC 305, увидевший свет в 1956 году, вмещал лишь 5 МБ данных, а весил при этом 970 кг и по габаритам был сопоставим с промышленным рефрижератором. Современные корпоративные флагманы способны похвастаться емкостью уже в 20 ТБ. Только представьте себе: 64 года назад, для того чтобы записать такое количество информации, потребовалось бы свыше 4 миллионов RAMAC 305, а размеры ЦОДа, необходимого для их размещения, превысили бы 9 квадратных километров, тогда как сегодня для этого будет достаточно маленькой коробочки весом около 700 грамм! Во многом добиться столь невероятного повышения плотности хранения удалось благодаря совершенствованию методов магнитной записи.
В это сложно поверить, однако принципиально конструкция жестких дисков не меняется вот уже почти 40 лет, начиная с 1983 года: именно тогда свет увидел первый 3,5-дюймовый винчестер RO351, разработанный шотландской компанией Rodime. Этот малыш получил две магнитные пластины по 10 МБ каждая, то есть был способен вместить вдвое больше данных, чем обновленный ST-412 на 5,25 дюйма, выпущенный Seagate в том же году для персональных компьютеров IBM 5160.
Rodime RO351 — первый в мире 3,5-дюймовый винчестер
Несмотря на инновационность и компактные размеры, на момент выхода RO351 оказался практически никому не нужен, а все дальнейшие попытки Rodime закрепиться на рынке винчестеров потерпели фиаско, из-за чего в 1991 году компания была вынуждена прекратить свою деятельность, распродав практически все имеющиеся активы и сократив штат до минимума. Однако стать банкротом Rodime оказалось не суждено: в скором времени к ней начали обращаться крупнейшие производители винчестеров, желающие приобрести лицензию на использование запатентованного шотландцами форм-фактора. В настоящее время 3,5 дюйма является общепринятым стандартом производства как потребительских HDD, так и накопителей корпоративного класса.
С появлением нейросетей, Deep Learning и интернета вещей (IoT) объем создаваемых человечеством данных стал лавинообразно расти. По оценкам аналитического агентства IDC, к 2025 году количество информации, генерируемой как самими людьми, так и окружающими нас девайсами, достигнет 175 зеттабайт (1 Збайт = 10 21 байт), и это при том, что в 2019-м таковое составляло 45 Збайт, в 2016-м — 16 Збайт, а в далеком 2006-м общий объем данных, произведенных за всю обозримую историю, не превышал 0,16 (!) Збайт. Справиться с информационным взрывом помогают современные технологии, среди которых не последнее место занимают усовершенствованные методы записи данных.
LMR, PMR, CMR и TDMR: в чем разница?
Принцип работы жестких дисков достаточно прост. Тонкие металлические пластины, покрытые слоем ферромагнитного материала (кристаллического вещества, способного сохранять намагниченность даже при отсутствии воздействия на него внешнего магнитного поля при температуре ниже точки Кюри) движутся относительно блока пишущих головок на большой скорости (5400 оборотов в минуту или более). При подаче электрического тока на пишущую головку возникает переменное магнитное поле, которое изменяет направление вектора намагниченности доменов (дискретных областей вещества) ферромагнетика. Считывание данных происходит либо за счет явления электромагнитной индукции (перемещение доменов относительно сенсора вызывает в последнем возникновение переменного электрического тока), либо за счет гигантского магниторезистивного эффекта (под действием магнитного поля изменяется электрическое сопротивление датчика), как это реализовано в современных накопителях. Каждый домен кодирует один бит информации, принимая логическое значение «0» или «1» в зависимости от направления вектора намагниченности.
В 2010 году LMR была практически полностью вытеснена PMR (Perpendicular Magnetic Recording — перпендикулярная магнитная запись). Главное отличие данной технологии от продольной магнитной записи состоит в том, что вектор магнитной направленности каждого домена располагается под углом 90° к поверхности магнитной пластины, что позволило существенно сократить промежуток между треками.
За счет этого плотность записи данных удалось заметно увеличить (до 1 Тбит/дюйм 2 в современных устройствах), при этом не жертвуя скоростными характеристиками и надежностью винчестеров. В настоящее время перпендикулярная магнитная запись является доминирующей на рынке, в связи с чем ее также часто называют CMR (Conventional Magnetic Recording — обычная магнитная запись). При этом надо понимать, что между PMR и CMR нет ровным счетом никакой разницы — это всего лишь другой вариант названия.
Изучая технические характеристики современных жестких дисков, вы также можете наткнуться на загадочную аббревиатуру TDMR. В частности, данную технологию используют накопители корпоративного класса Western Digital Ultrastar 500-й серии. С точки зрения физики TDMR (что расшифровывается как Two Dimensional Magnetic Recording — двумерная магнитная запись) ничем не отличается от привычной нам PMR: как и прежде, мы имеем дело с непересекающимися треками, домены в которых ориентированы перпендикулярно плоскости магнитных пластин. Разница между технологиями заключается в подходе к считыванию информации.
В блоке магнитных головок винчестеров, созданных по технологии TDMR, на каждую пишущую головку приходятся по два считывающих сенсора, осуществляющих одновременное чтение данных с каждого пройденного трека. Такая избыточность дает возможность контроллеру HDD эффективно фильтровать электромагнитные шумы, появление которых обусловлено межтрековой интерференцией (Intertrack Interference, ITI).
Решение проблемы с ITI обеспечивает два чрезвычайно важных преимущества:
Что такое SMR и с чем его едят?
Размеры пишущей головки примерно в 1,7 раза больше по сравнению с размерами считывающего сенсора. Столь внушительная разница объясняется достаточно просто: если записывающий модуль сделать еще более миниатюрным, силы магнитного поля, которое он сможет генерировать, окажется недостаточно для намагничивания доменов ферромагнитного слоя, а значит, данные попросту не будут сохраняться. В случае со считывающим сенсором такой проблемы не возникает. Более того: его миниатюризация позволяет дополнительно снизить влияние упомянутой выше ITI на процесс считывания информации.
Данный факт лег в основу черепичной магнитной записи (Shingled Magnetic Recording, SMR). Давайте разбираться, как это работает. При использовании традиционного PMR пишущая головка смещается относительно каждого предыдущего трека на расстояние, равное ее ширине + ширина защитного пространства (guard space).
При использовании черепичного метода магнитной записи пишущая головка смещается вперед лишь на часть своей ширины, поэтому каждый предыдущий трек оказывается частично перезаписан последующим: магнитные дорожки накладываются друг на друга подобно кровельной черепице. Такой подход позволяет дополнительно повысить плотность записи, обеспечивая выигрыш по емкости до 10%, при этом не отражаясь на процессе чтения. В качестве примера можно привести Western Digital Ultrastar DC HC 650 — первые в мире 3.5-дюймовые накопители объемом 20 ТБ с интерфейсом SATA/SAS, появление которых стало возможным именно благодаря новой технологии магнитной записи. Таким образом, переход на SMR-диски позволяет повысить плотность хранения данных в тех же стойках при минимальных затратах на модернизацию IT-инфраструктуры.
Несмотря на столь значительное преимущество, SMR имеет и очевидный недостаток. Поскольку магнитные дорожки накладываются друг на друга, при обновлении данных потребуется перезапись не только требуемого фрагмента, но и всех последующих треков в пределах магнитной пластины, объем которой может превышать 2 терабайта, что чревато серьезным падением производительности.
Решить данную проблему помогает объединение определенного количества треков в обособленные группы, называемые зонами. Хотя такой подход к организации хранения данных несколько снижает общую емкость HDD (поскольку между зонами необходимо сохранять достаточные промежутки, препятствующие перезаписи треков из соседних групп), это позволяет существенно ускорить процесс обновления данных, так как теперь в нем участвует лишь ограниченное количество дорожек.
Черепичная магнитная запись предполагает несколько вариантов реализации:
Недостаток этого подхода заключается в изменчивости уровня производительности, в связи с чем Drive Managed SMR оказывается неподходящей для корпоративных приложений, в которых постоянство быстродействия системы является критически важным параметром. Тем не менее такие диски хорошо показывают себя в сценариях, предоставляющих достаточное время для выполнения фоновой дефрагментации данных. Так, например, DMSMR-накопители WD Red, оптимизированные для использования в составе малых NAS на 8 отсеков, станут отличным выбором для системы архивирования или резервного копирования, предполагающей долговременное хранение бэкапов.
При использовании HMSMR весь доступный объем накопителя разделяется на зоны двух типов: Conventional Zones (обычные зоны), которые используются для хранения метаданных и произвольной записи (по сути, играют роль кэша), и Sequential Write Required Zones (зоны последовательной записи), занимающие большую часть общей емкости жесткого диска, в которых данные записываются строго последовательно. Неупорядоченные данные сохраняются в области кэширования, откуда затем могут быть перенесены в соответствующую зону последовательной записи. Благодаря этому все физические сектора записываются последовательно в радиальном направлении и перезаписываются только после циклического переноса, что позволяет добиться стабильной и предсказуемой производительности системы. При этом HMSMR-диски поддерживают команды произвольного чтения аналогично накопителям, использующим стандартный PMR.
Host Managed SMR реализована в жестких дисках enterprise-класса Western Digital Ultrastar HC DC 600-й серии.
Линейка включает в себя SATA- и SAS-накопители высокой емкости, ориентированные на использование в составе гипермасштабных центров обработки данных. Поддержка Host Managed SMR существенно расширяет сферу применения таких винчестеров: помимо систем резервного копирования, они прекрасно подойдут для облачных хранилищ, CDN или стриминговых платформ. Высокая емкость жестких дисков позволяет существенно повысить плотность хранения (в тех же стойках) при минимальных затратах на апгрейд, а низкое энергопотребление (не более 0,29 Ватта на каждый терабайт сохраненной информации) и тепловыделение (в среднем на 5 °C ниже, чем у аналогов) — дополнительно сократить операционные расходы на обслуживание ЦОДа.
Единственным недостатком HMSMR является сравнительная сложность имплементации. Все дело в том, что на сегодняшний день ни одна операционная система или приложение не умеют работать с подобными накопителями «из коробки», в силу чего для адаптации IT-инфраструктуры требуются серьезные изменения стека программного обеспечения. В первую очередь это касается, конечно же, самой ОС, что в условиях современных ЦОД, использующих многоядерные и многосокетные сервера, является достаточно нетривиальной задачей. Узнать подробнее о вариантах реализации поддержки Host Managed SMR можно на специализированном ресурсе ZonedStorage.io, посвященном вопросам зонального хранения данных. Собранные здесь сведения помогут предварительно оценить степень готовности вашей IT-инфраструктуры для перевода на зональные системы хранения.
Подобно Host Managed SMR, Host Aware SMR использует два типа зон: Conventional Zones для произвольной записи и Sequential Write Preferred Zones (зоны, предпочтительные для последовательной записи). Последние, в отличие от упомянутых выше Sequential Write Required Zones, автоматически переводятся в разряд обычных в том случае, если в них начинает вестись неупорядоченная запись данных.
Реализация SMR с поддержкой хоста предусматривает внутренние механизмы восстановления после непоследовательной записи. Неупорядоченные данные записываются в области кэширования, откуда диск может переносить информацию в зону последовательной записи, после того как будут получены все необходимые блоки. Для управления неупорядоченной записью и фоновой дефрагментацией диск использует таблицу косвенного обращения. Однако, если корпоративным приложениям требуется предсказуемая и оптимизированная производительность, достичь этого по-прежнему можно лишь в случае, когда хост берет на себя полное управление всеми потоками данных и зонами записи.
