Skillnader mellan SMR, CMR, LMR och PMR hårddisk: har det något att göra med Linux?

Tja, det snabba svaret på titeln är nej. Men det kanske inte är helt, men vi måste börja från början. Och är det dessa villkor LMR, SMR, CMR och PMR du kanske hör dem mer och mer. Speciellt om du vill köpa en magnetisk hårddisk (HDD) och försöker fråga om teknikerna för att välja en bra.

Visst har du sett att det nyligen talas mycket om SMR-teknik för moderna hårddiskar. Till exempel har Wester Digital, eller WD, nyligen lanserat linjerna Red Plus och Red Pro som uteslutande är CMR och har också tvingats komma ut för att motbevisa problem med sina SMR-enheter. Men vad är alla dessa akronymer? Vilka skillnader finns det? Är de verkligen relaterade till Linux eller inte? Alla dessa frågor kommer jag att försöka klargöra ...

Skillnader mellan LMR, CMR, PMR och SMR

Headstock & Chainrings: Seagate Medalist ST33232A

Det första du bör veta är att hårddiskar, dvs. magnetiska eller mekaniska, används magnetism som ett medium för att skriva och läsa data på skivans yta.

Utan att gå in för mycket i detalj om diskens sammansättning och andra detaljer, går jag direkt för att skilja på hur minnesåtkomst görs. Det är typer av MR (magnetisk inspelning) som finns:

• Längsgående (MRL): Det är en typ av datalagring där den lagras i längdriktningen på skivans yta. Hårddiskens huvud kommer att kunna magnetisera området på ett eller annat sätt (nord-syd) för att skapa enor och nollor för binär information. Det är det klassiska sättet hur information lagrades på äldre hårddiskar.
• Vinkelrätt (PMR): Seagate var en av de första som använde denna teknik för hårddiskar med 750 GB kapacitet. Det hade en tydlig fördel jämfört med LMR eftersom varje data, vinkelrätt, tog mindre utrymme och mer information kunde lagras på samma skivyta. Dessutom värms den upp mindre genom att behålla informationen i mer regelbundna och stabila områden.
• Konventionell (CMR)- Resten av tillverkarna började också använda PMR för sina hårddiskar, varför det slutligen blev normen i denna hårddiskindustri. Det var därför det kallades CMR eftersom det redan var utbrett och konventionellt. Men det är detsamma som PMR.
• Bältros (SMR): med den oupphörliga kampen för att uppnå högre datatäthet per kvadratcentimeter, för att kunna göra hårddiskar med mer och mer kapacitet med samma antal plattor och storlek skapades också SMR-teknik. En typ av inspelning som skiljer sig från de tidigare genom att vara förskjuten. I denna typ av teknik används ett läshuvud som är mindre än skrivhuvudet, och dataspåren läggs ovanpå varandra. Detta ökar möjligheten att spela in mer data i samma enhetsområde, det vill säga densiteten ökar. Problemet är att det kan hända att ett spår skrivs över när man försöker ta bort eller ändra lagrade data, vilket kan leda till dataskada. Sättet att lösa detta problem är att skriva alla data som måste modifieras i en separat sektor och när det är stillestånd för hårddisken tar det hand om att omordna data. Något som liknar vad som händer i SSD-enheter med TRIM och över-provisionering. Men det har problem, eftersom du verkligen måste göra flera skrivningar när du med andra tekniker bara behöver göra 1 ... därför har ökningen av densitet i det här fallet en kostnad i form av skrivböter.

Kort sagt, i de senaste hårddiskarna som säljs, oavsett varumärke de är, kan du hitta dig själv CMR eller SMR. Till exempel:

• Seagate- Nyare Barracudas från 1TB till 8TB är vanligtvis SMR. Medan Ironwolf vanligtvis är CMR.
• Toshiba- Många av deras 1 TB till 6 TB enheter är vanligtvis SMR. Andra som X300, P300 och N300 är vanligtvis CMR.
• Western Digital: den har en mycket heterogen variant med röda serier som blandar SMR och CMR. Red Pro är CMR, Blue mix, Black är CMR mestadels med några få undantag och Purple är CMR.

Och vad har det med Linux att göra?

Det första är att Linux finns på de flesta servrar, och även i många superdatorer. Och dessa använder inställningar av RAID-lagring. Redundanta system "klarar inte särskilt bra" med SMR. Åtminstone bör de veta om de har SMR-hårddiskar eller om de är blandade med andra typer av hårddiskar. Annars kan de orsaka allvarliga problem.

Observera att det används med RAID skriva samtidigt i flera enheter samtidigt. Till exempel, i en RAID 1 (spegel eller spegel) skrivs allt som skrivs till en hårddisk A också till en B för att ha en exakt kopia av data och i händelse av fel på en av enheterna, har en annan säkerhetskopia ...

den förändringar i SMR kan göra att dessa skivor tar för lång tid att skriva data jämfört med att använda endast CMR RAID-system. Det finns dock RAID-system där alla deras enheter är SMR och det finns inte så mycket av ett problem, men det är viktigt att teknisk personal som är dedikerad till att ersätta enheter i ett RAID-system är medveten om detta.

Faktum är att vissa människor som har köpt hårddiskar för NAS med RAID-konfiguration och den nya enheten var SMR, såg problem som markerade enheterna som "degraderade" eller såg hur ombyggnaden tog längre tid än vanligt när du byter ut en hårddiskenhet med en annan.

Men förutom RAID-systemet finns det det ett annat stort problem för SMR, och det är XFS-filsystemet, används ofta i Linux-miljöer. XFS används ofta i NAS, och det orsakar att varje gång du vill skriva om en 4KB-sektor innebär det att du läser och skriver om hela 256 MB. Det gör överföringsavgifterna helt hemska.

Slutsats, för denna typ av RAID-teknik bör du undvika att blanda SMR med CMR och för NAS bör du undvik att använda XFS. Men personligen rekommenderar jag att du väljer CMR och därmed undviker begränsningar och huvudvärk ...