Différences entre les disques durs SMR, CMR, LMR et PMR: cela a-t-il quelque chose à voir avec Linux?

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Eh bien, la réponse rapide au titre est non. Mais ce n'est peut-être pas du tout le cas, mais nous devons commencer par le début. Et est-ce que ces termes LMR, SMR, CMR et PMR vous pouvez les entendre de plus en plus. Surtout si vous cherchez à acheter un disque dur magnétique (HDD) et que vous essayez de vous renseigner sur les technologies pour en choisir un bon.

Vous avez sûrement vu que ces derniers temps, on parle beaucoup de la technologie SMR pour disques durs modernes. Par exemple, Wester Digital, ou WD, a récemment lancé les lignes Red Plus et Red Pro qui sont exclusivement CMR, et a également dû sortir pour réfuter les problèmes avec ses unités SMR. Mais quels sont tous ces acronymes? Quelles différences y a-t-il? Sont-ils vraiment liés à Linux ou pas? Toutes ces questions que je vais essayer de clarifier ...

Différences entre LMR, CMR, PMR et SMR

Plateaux et tête de disque dur

Poupée et plateaux: Seagate Medalist ST33232A

La première chose que vous devez savoir est que les disques durs HDD, c'est-à-dire magnétiques ou mécaniques, utilisent le magnétisme comme moyen d'écriture et de lecture les données sur la surface des disques.

Sans entrer trop dans le détail sur la composition des plats, et autres détails, je vais directement différencier les modalités de ces accès mémoire. C'est le types de MR (enregistrement magnétique) qui existent:

  • Longitudinale (LMR): C'est un type de stockage de données où il est stocké longitudinalement sur la surface du disque. La tête du disque dur pourra magnétiser la zone d'une manière ou d'une autre (nord-sud) afin de créer des uns et des zéros pour les informations binaires. C'est la manière classique de stocker les informations sur les anciens disques durs.
  • Perpendiculaire (PMR): Seagate a été l'un des premiers à utiliser cette technologie pour les disques durs d'une capacité de 750 Go. Il avait un net avantage sur le LMR car, étant perpendiculaire, chaque donnée occupait moins d'espace et plus d'informations pouvaient être stockées sur la même surface de disque. De plus, il chauffe moins en conservant les informations dans des zones plus régulières et stables.
  • Conventionnel (CMR)- Les autres fabricants ont également commencé à utiliser PMR pour leurs disques durs, c'est pourquoi il a fini par devenir la norme dans ce secteur des disques durs. C'est pourquoi il s'appelait CMR car il était déjà répandu et conventionnel. Mais c'est la même chose que PMR.
  • Bardeaux (SMR): avec la lutte incessante pour atteindre une densité de données plus élevée par centimètre carré, pour pouvoir fabriquer des disques durs avec de plus en plus de capacité avec le même nombre de plaques et la même taille, la technologie SMR a également été créée. Un type d'enregistrement qui diffère des précédents en étant décalé. Dans ce type de technologie, on utilise une tête de lecture plus petite que la tête d'écriture et les pistes de données se superposent. Cela augmente la possibilité d'enregistrer plus de données dans la même zone unitaire, c'est-à-dire que la densité augmente. Le problème est qu'il peut arriver qu'une piste soit écrasée lors d'une tentative de suppression ou de modification d'une donnée stockée, ce qui entraînerait une corruption des données. La manière de résoudre ce problème est d'écrire toutes les données à modifier dans un secteur séparé et lorsqu'il y a des temps d'arrêt de l'utilisation du disque dur, il se charge de réorganiser les données. Quelque chose de similaire à ce qui se passe dans les SSD avec TRIM et sur-provisionnement. Mais cela pose des problèmes, car plusieurs écritures doivent vraiment être faites alors qu'avec d'autres technologies, une seule devrait être faite ... donc, l'augmentation de la densité dans ce cas a un coût en termes de pénalités d'écriture.

En bref, dans les derniers disques durs qui sont vendus, quelle que soit la marque, vous pouvez vous retrouver CMR ou SMR. Par exemple:

  • Seagate- Les Barracudas les plus récents de 1 To à 8 To sont généralement SMR. Alors que les Ironwolf sont généralement CMR.
  • Toshiba- La plupart de leurs lecteurs de 1 To à 6 To sont généralement SMR. D'autres comme les X300, P300 et N300 sont généralement CMR.
  • Western digital: il a une variété très hétérogène, avec des séries rouges qui mélangent SMR et CMR. Les Red Pro sont CMR, Blue mix, Black sont principalement CMR à quelques exceptions près, et Purple sont CMR.

Et qu'est-ce que cela a à voir avec Linux?

raid, serveur de stockage Linux

Eh bien, la première chose est que Linux est présent dans la plupart des serveurs, ainsi que dans de nombreux supercalculateurs. Et ces paramètres d'utilisation de Stockage RAID. Les systèmes redondants «ne s'entendent pas très bien» avec SMR. À tout le moins, ils devraient savoir s'ils ont des disques durs SMR ou s'ils sont mélangés avec d'autres types de disques durs. Sinon, ils pourraient causer de graves problèmes.

Notez qu'avec RAID, il est utilisé écrire simultanément en plusieurs unités en même temps. Par exemple, dans un RAID 1 (miroir ou miroir), tout ce qui est écrit sur un disque dur A est également écrit sur un B afin d'avoir une copie exacte des données et en cas de panne de l'un des disques, une autre sauvegarde ...

Les modifications du SMR pourrait rendre ces disques trop longs pour écrire des données par rapport à l'utilisation de systèmes RAID CMR uniquement. Cependant, il existe des systèmes RAID où tous leurs disques sont des SMR et il n'y a pas trop de problème, mais il est important que le personnel technique dédié au remplacement des disques dans un système RAID en soit conscient.

Il existe des cas pratiques, tels que les serveurs de stockage dans le cloud Dropbox où des nœuds avec SSD et des nœuds avec HDD SMR sont utilisés. Mais il y a un truc, ils ne sont pas ensemble, mais les SSD sont utilisés comme tampon ou cache pour accélérer la vitesse et quand ils ont 1 Go, ils continuent à l'écrire dans 4 blocs de 256 Mo de disques durs. Par conséquent, ils se complètent, mais ils ne se mélangent pas ...

En fait, certaines personnes qui ont acheté des disques durs pour NAS avec une configuration RAID et le nouveau disque était SMR, ont vu des problèmes apparaître marquant les disques comme «dégradés» ou ont vu comment la reconstruction a pris plus de temps que d'habitude lors du remplacement d'un disque dur par un autre.

Mais à part le système RAID, il y a un autre gros problème pour SMR, et c'est le système de fichiers XFS, également largement utilisé dans les environnements Linux. XFS est largement utilisé dans le NAS, et cela fait que chaque fois que vous souhaitez réécrire un secteur de 4 Ko, cela implique la lecture et la réécriture de l'intégralité de 256 Mo. Cela rend les frais de transfert totalement désastreux.

Conclusion, pour ce type de technologies RAID, vous devez éviter de mélanger SMR avec CMR et pour NAS, vous devez éviter d'utiliser XFS. Mais personnellement, je vous recommande d'opter pour le CMR et ainsi d'éviter les limitations et les maux de tête ...


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