Differenze tra disco rigido SMR, CMR, LMR e PMR: ha qualcosa a che fare con Linux?

Ebbene, la risposta rapida al titolo è no. Ma potrebbe non essere affatto così, ma dobbiamo iniziare dall'inizio. Ed è che questi termini LMR, SMR, CMR e PMR potresti sentirli sempre di più. Soprattutto se stai cercando di acquistare un disco rigido magnetico (HDD) e stai cercando di informarti sulle tecnologie per sceglierne uno buono.

Sicuramente hai visto che ultimamente si parla molto di tecnologia SMR per dischi rigidi moderni. Ad esempio, Wester Digital, o WD, ha recentemente lanciato le linee Red Plus e Red Pro che sono esclusivamente CMR, e ha anche dovuto uscire per smentire i problemi con le sue unità SMR. Ma cosa sono tutte queste sigle? Quali differenze ci sono? Sono davvero legati a Linux o no? Tutte queste domande cercherò di chiarire ...

Differenze tra LMR, CMR, PMR e SMR

Paletta e corone: Seagate Medalist ST33232A

La prima cosa che dovresti sapere è che i dischi rigidi HDD, cioè magnetici o meccanici, usano magnetismo come mezzo per scrivere e leggere i dati sulla superficie dei dischi.

Senza entrare troppo nei dettagli sulla composizione dei piatti, e altri dettagli, vado direttamente a differenziare i modi in cui vengono effettuati questi accessi alla memoria. Questo è il tipi di MR (registrazione magnetica) che esistono:

• Longitudinale (MRL): È un tipo di archiviazione dati in cui viene archiviato longitudinalmente sulla superficie del disco. La testina dell'hard disk sarà in grado di magnetizzare l'area in un modo o nell'altro (nord-sud) in modo da creare uno e zero per le informazioni binarie. È il modo classico di archiviare le informazioni sui dischi rigidi meno recenti.
• Perpendicolare (PMR): Seagate è stata una delle prime a utilizzare questa tecnologia per dischi rigidi da 750 GB di capacità. Aveva un chiaro vantaggio rispetto all'LMR poiché, essendo perpendicolare, ogni dato occupava meno spazio e più informazioni potevano essere memorizzate sulla stessa superficie del disco. Inoltre, si riscalda meno conservando le informazioni in aree più regolari e stabili.
• Convenzionale (CMR): Anche il resto dei produttori ha iniziato a utilizzare PMR per i propri dischi rigidi, motivo per cui è diventato la norma nel settore dei dischi rigidi. Ecco perché si chiamava CMR in quanto era già diffuso e convenzionale. Ma è lo stesso di PMR.
• Tegolato (SMR): con la lotta incessante per ottenere una maggiore densità di dati per centimetro quadrato, per poter realizzare dischi rigidi sempre più capienti con lo stesso numero di lastre e dimensioni, è stata creata anche la tecnologia SMR. Un tipo di registrazione che differisce dalle precedenti per essere sfalsate. In questo tipo di tecnologia viene utilizzata una testina di lettura più piccola della testina di scrittura e le tracce dei dati sono sovrapposte l'una sull'altra. Ciò aumenta la possibilità di registrare più dati nella stessa unità di area, ovvero la densità aumenta. Il problema è che può accadere che una traccia venga sovrascritta quando si tenta di eliminare o modificare i dati memorizzati, il che comporterebbe il danneggiamento dei dati. Il modo per risolvere questo problema è scrivere tutti i dati che devono essere modificati in un settore separato e quando ci sono tempi di inattività nell'utilizzo dell'hard disk, si occupa di riordinare i dati. Qualcosa di simile a ciò che accade negli SSD con TRIM e over-provisioning. Ma questo ha dei problemi, dal momento che devi davvero fare più scritture quando con altre tecnologie devi solo fare 1 ... quindi, l'aumento di densità in questo caso ha un costo in termini di penalità di scrittura.

In breve, in gli ultimi dischi rigidi che vengono venduti, qualunque sia il marchio, puoi trovarti CMR o SMR. Per esempio:

• Seagate- I Barracuda più recenti da 1 TB a 8 TB sono solitamente SMR. Mentre gli Ironwolf di solito sono CMR.
• Toshiba- Molte delle loro unità da 1 TB a 6 TB sono generalmente SMR. Altri come X300, P300 e N300 sono solitamente CMR.
• Western Digital: ha una varietà molto eterogenea, con serie Red che mescolano SMR e CMR. I Red Pro sono CMR, Blue mix, Black sono CMR per lo più con poche eccezioni e Purple sono CMR.

E cosa ha a che fare con Linux?

Bene, la prima cosa è che Linux è presente nella maggior parte dei server e anche in molti supercomputer. E questi usano le impostazioni di Archiviazione RAID. I sistemi ridondanti "non vanno molto d'accordo" con SMR. Per lo meno, dovrebbero sapere se hanno dischi rigidi SMR o se sono mescolati con altri tipi di dischi rigidi. In caso contrario, potrebbero causare seri problemi.

Notare che con RAID viene utilizzato scrivere contemporaneamente in più unità contemporaneamente. Ad esempio, in un RAID 1 (mirror o mirror), tutto ciò che viene scritto su un disco rigido A viene scritto anche su un B in modo da avere una copia esatta dei dati e in caso di guasto di una delle unità, avere un altro backup ...

Le alterazioni in SMR potrebbe far sì che questi dischi impieghino troppo tempo per scrivere dati rispetto all'utilizzo di sistemi RAID solo CMR. Tuttavia, ci sono sistemi RAID in cui tutte le loro unità sono SMR e non c'è un grosso problema, ma è importante che il personale tecnico dedicato alla sostituzione delle unità in un sistema RAID ne sia consapevole.

In effetti, alcune persone che hanno acquistato dischi rigidi per NAS con configurazione RAID e la nuova unità era SMR, hanno visto apparire problemi contrassegnando le unità come "degradate" o hanno visto come la ricostruzione ha richiesto più tempo rispetto al solito quando si sostituisce un'unità HDD con un'altra.

Ma a parte il sistema RAID, c'è un altro grosso problema per SMR, ed è il file system XFS, ampiamente utilizzato anche in ambienti Linux. XFS è ampiamente utilizzato nel NAS e fa sì che ogni volta che si desidera riscrivere un settore da 4KB ciò implica la lettura e la riscrittura dell'intero 256 MB. Ciò rende le commissioni di trasferimento totalmente terribili.

Conclusione, per questo tipo di tecnologie RAID dovresti evitare di mischiare SMR con CMR e per NAS dovresti evitare di usare XFS. Ma personalmente, ti consiglio di optare per il CMR ed evitare così limitazioni e mal di testa ...