Различия между жесткими дисками SMR, CMR, LMR и PMR: имеет ли это какое-то отношение к Linux?

Жесткий диск, отличия CMR, SMR, PMR

Что ж, быстрый ответ на заголовок - нет. Но это может быть совсем не так, но мы должны начать с самого начала. И что эти условия LMR, SMR, CMR и PMR вы можете слышать их все больше и больше. Особенно, если вы собираетесь купить магнитный жесткий диск (HDD) и пытаетесь узнать о технологиях, чтобы выбрать хороший.

Наверняка вы видели, что в последнее время много говорят о технологии SMR для современные жесткие диски. Например, Wester Digital, или WD, недавно запустила линейки Red Plus и Red Pro, которые являются исключительно CMR, и также должна была выйти, чтобы опровергнуть проблемы с ее устройствами SMR. Но что это за аббревиатуры? Какие есть отличия? Они действительно имеют отношение к Linux или нет? Все эти вопросы я постараюсь прояснить ...

Различия между LMR, CMR, PMR и SMR

Пластины и головка жесткого диска

Передняя бабка и передние звезды: Seagate Medalist ST33232A

Первое, что вам следует знать, это то, что жесткие диски HDD, то есть магнитные или механические, используют магнетизм как средство письма и чтения данные на поверхности дисков.

Не вдаваясь в подробности о составе блюд и других деталях, я сразу хочу различать способы, которыми осуществляется доступ к памяти. Это типы MR (магнитная запись) которые существуют:

  • Продольный (MRL): Это тип хранилища данных, при котором они хранятся продольно на поверхности диска. Головка жесткого диска сможет намагничивать область тем или иным образом (север-юг), чтобы создавать единицы и нули для двоичной информации. Это классический способ хранения информации на старых жестких дисках.
  • Перпендикулярный (PMR): Seagate одним из первых применил эту технологию для жестких дисков емкостью от 750 ГБ. У него было явное преимущество перед LMR, поскольку, будучи перпендикулярными, каждые данные занимали меньше места, и на одной и той же поверхности диска можно было хранить больше информации. Кроме того, он меньше нагревается за счет сохранения информации в более регулярных и стабильных областях.
  • Обычный (CMR): Остальные производители также начали использовать PMR для своих жестких дисков, поэтому в конечном итоге он стал нормой в отрасли жестких дисков. Именно поэтому он получил название CMR, так как был уже широко распространен и условен. Но это то же самое, что и PMR.
  • Гонт (SMR): в условиях непрекращающейся борьбы за достижение более высокой плотности данных на квадратный сантиметр, за возможность изготавливать жесткие диски все большей и большей емкости с тем же количеством пластин и размером, была также создана технология SMR. Тип записи, которая отличается от предыдущих тем, что расположена в шахматном порядке. В этом типе технологии используется считывающая головка, которая меньше пишущей головки, и дорожки данных накладываются друг на друга. Это увеличивает возможность записи большего количества данных в одну и ту же единицу площади, то есть увеличивается плотность. Проблема в том, что дорожка может быть перезаписана при попытке удалить или изменить сохраненные данные, что может привести к повреждению данных. Способ решения этой проблемы состоит в том, чтобы записать все данные, которые должны быть изменены, в отдельный сектор, и когда есть простои использования жесткого диска, он позаботится о переупорядочении данных. Что-то похожее на то, что происходит на SSD с TRIM и избыточным выделением ресурсов (overprovissioning). Но у этого есть проблемы, так как действительно нужно сделать несколько операций записи, тогда как с другими технологиями нужно сделать только одну ... следовательно, увеличение плотности в этом случае имеет стоимость с точки зрения штрафов за запись.

Короче говоря, в новейшие жесткие диски которые продаются, независимо от бренда, вы можете найти себе CMR или SMR. Например:

  • Seagate- Более новые Barracudas от 1 ТБ до 8 ТБ обычно имеют SMR. В то время как Ironwolf обычно имеют CMR.
  • Тошиба- Многие из их дисков емкостью от 1 ТБ до 6 ТБ обычно имеют SMR. Другие, такие как X300, P300 и N300, обычно имеют CMR.
  • Western Digital: он имеет очень разнородное разнообразие, в том числе серия Red, в которой сочетаются SMR и CMR. Red Pro - это CMR, Blue mix, Black - CMR, за некоторыми исключениями, а Purple - CMR.

И при чем тут линукс?

рейд, сервер хранения Linux

Ну, во-первых, Linux присутствует на большинстве серверов, а также на многих суперкомпьютерах. И они используют настройки RAID-хранилище. Резервные системы «не очень хорошо уживаются» с SMR. По крайней мере, они должны знать, есть ли у них жесткие диски SMR или они смешаны с другими типами жестких дисков. В противном случае они могут вызвать серьезные проблемы.

Обратите внимание, что с RAID он используется писать одновременно в нескольких единицах одновременно. Например, в RAID 1 (зеркало или зеркало) все, что записывается на жесткий диск A, также записывается в B, чтобы иметь точную копию данных и в случае отказа одного из дисков иметь еще одна резервная копия ...

Лас- изменения в SMR может привести к тому, что на эти диски потребуется слишком много времени для записи данных по сравнению с использованием систем RAID только с CMR. Однако есть системы RAID, в которых все диски являются SMR, и это не представляет особой проблемы, но важно, чтобы технический персонал, занимающийся заменой дисков в системе RAID, знал об этом.

Существуют практические случаи, такие как серверы облачного хранения Dropbox, где используются узлы с SSD и узлы с HDD SMR. Но есть уловка, они не вместе, но твердотельные накопители используются в качестве буфера или кеша для увеличения скорости, и когда у них есть 1 ГБ, они продолжают записывать его в 4 блока жестких дисков по 256 МБ. Поэтому они дополняют друг друга, но не смешиваются ...

Фактически, некоторые люди, купившие жесткие диски для NAS с конфигурацией RAID и новым диском SMR, видели проблемы с маркировкой дисков как «деградировавшие» или видели, как восстановление заняло больше времени чем обычно при замене одного HDD-модуля на другой.

Но кроме системы RAID есть еще одна большая проблема для SMR, и это файловая система XFS, также широко используется в среде Linux. XFS широко используется в NAS, и это приводит к тому, что каждый раз, когда вы хотите перезаписать сектор размером 4 КБ, это подразумевает чтение и перезапись всех 256 МБ. Это делает скорость передачи совершенно ужасной.

Заключение: для этого типа технологий RAID вам следует избегать смешивания SMR с CMR, а для NAS вам следует избегать использования XFS. Но лично я рекомендую вам выбрать CMR и таким образом избежать ограничений и головной боли ...


Содержание статьи соответствует нашим принципам редакционная этика. Чтобы сообщить об ошибке, нажмите здесь.

Будьте первым, чтобы комментировать

Оставьте свой комментарий

Ваш электронный адрес не будет опубликован.

*

*

  1. Ответственный за данные: AB Internet Networks 2008 SL
  2. Назначение данных: контроль спама, управление комментариями.
  3. Легитимация: ваше согласие
  4. Передача данных: данные не будут переданы третьим лицам, кроме как по закону.
  5. Хранение данных: база данных, размещенная в Occentus Networks (ЕС)
  6. Права: в любое время вы можете ограничить, восстановить и удалить свою информацию.

bool (истина)