Co je šindelový zápis neboli technologie SMR?

Příklad šindelové střechy.

Člověk dostane větší kapacitu disku, ale za cenu výrazného zpomalení rychlosti disku. To je ta daň. A právě proto disky využívající šindelový zápis zažívají nelehké časy. Western Digital, Seagate a Toshiba to mají kvůli aféře se zatajením použití šindelových disků ve své nabídce ve vztahu s koncovými zákazníky pěkně „nahnuté“. Na Western Digital už zamířila hromadná žaloba kvůli zatajení jejich použití. Společnost se omluvila a začala u svých zákazníků disky vyměňovat. Taková je situace okolo SMR technologie v polovině roku 2020.

Zdroj: https://www.cnews.cz/seagate-a-toshiba-maji-pevne-disky-se-smr-bez-uvedeni-ve-specifikaci-modely/

Dnešním článkem vám chceme blíže a zjednodušeně představit téma šindelového zápisu na disk bez nějakého předsudku. Co je SMR?

Co je SMR?

Zkratka SMR znamená shingled magnetic recording, což do češtiny přeloženo je „šindelový záznam“. Technologie SMR zvyšuje hustotu zápisu na disk, aby výrobce ušetřil (nemusel přidávat další plotnu) a zároveň mohl nabídnout větší kapacitu.

Styl zápisu

Zápis dat probíhá tím způsobem, že se stopy částečně překrývají a připomíná to tvar střešních šindelových tašek na střechy. Tímto klíčovým prvkem zápisu SMR má vzniknout o 15 % větší kapacita oproti zápisům stylem CMR (conventional magnetic recording). „Technologie SMR může do budoucna zvýšit hustotu zápisu o 25 % a v budoucnosti by to mohlo být až o 50 %“, říká Eduard Skýva z DataHelpu.

Vizualizace zápisu CMR u pevných disků.

Zdroj: https://www.synology.com/cs-cz/knowledgebase/DSM/tutorial/Storage/PMR_SMR_hard_disk_drives

U klasického CMR zápisu to vypadá takto pro vaše porovnání.

Vizualizace zápisu SMR u pevných disků.

Zdroj: https://www.synology.com/cs-cz/knowledgebase/DSM/tutorial/Storage/PMR_SMR_hard_disk_drives

Zajímavým postřehem, je i to, že práce se zónami, do nichž je disk rozdělen, velmi připomíná optická média (CD, DVD apod.), která už mají svůj „boom“ dlouho za sebou. 

Typy šindelových disků na trhu

Koncoví uživatele zřejmě přijdou do styku jen s prvním typem, a tím je tzv. Drive managed, kde veškerá správa dat je na firmwaru. Host-aware a Host-managed jsou svým primárním zaměřením určeny pro datová centra.

Host-aware (který by si měl brát to nejlepší z Drive-managed a Host-managed) by měl sám rozeznat operační systém a podle toho adekvátně pracovat s daty buď do zón, nebo do cache.

Na co se SMR může hodit?

Technologie SMR relativně nemá problém se čtením dat na disku. Proto může být užitečný u tzv. cold storage, tedy pro archivaci a skladování dat, obecně v prostředí, kde se jednou na disk zapíše a pak se s tím už dále v čase nepracuje neboli na takové ty datové „ležáky“. Ideální využití je třeba pro kamerové systémy nebo pro jiný typ sekvenčního záznamu.

Proč jsou SMR vnímány jako problémové?

1. Nepřetržitý zápis

Styl zápisu jsme si popsali. Ale on je právě tím kritickým bodem. On má totiž na svědomí, že po určité době nastane značné zpomalení rychlosti zápisu. Dojde totiž k vyčerpání mezipaměťi a disk přestane ve své práci a začne si znovu data sestavovat a zapisovat do pásem. Možná si někdo ještě vzpomene na pár let starou „legendární“ recenzi na 8TB Seagate Archive na portálu DiiT s více než 14hodinovým uklízením na disku, a to vše díky „šindelu“.

2. Zápis zasahující do servisní stopy

Toto je velmi důležité, proto jsme to dali zvlášť mimo odstavec zápisu. S technologií šindelového zápisu bylo nutné přidat do servisních dat sekundární translátor, který má na starosti správnou adresaci šindelů. CMR disky do servisních dat zapisují výrazně méně než disky se šindelovou technologií. To hodnotíme jako tzv. Achillovu patu celé SMR technologie.

3. Využití v prostředí, kde se často přepisují a mění data

Takže jasný opak tzv. cold storage. NASy, notebooky (to je také klasika, lidi nadávají např. na Windows, ale přitom ten problém „záseku“ právě může mít na svědomí šindelový disk). PC, RAIDy a databáze, kde pracuje s daty, která se neustále mění, a pracuje se s velkým množstvím malých souborů. To je prostředí, kde může disk se šindelovou technologií dělat potíže.

Představte si, že máte v RAID poli jeden šindelový disk, a to se najednou pomalý náhodný zápis může stát velkým neštěstím. Nepředvídatelný výkon šindelového disku zpomalí v poli pak klidně druhý, třetí atd. a najednou se zničehonic ocitne diskové pole v offlinu, protože kvůli nízké rychlosti řadiče disk vyřadily pole. Stačí, aby se s vámi v poli jeden disk např. 10 „nebavil“ a „zábava“ začíná.

Takže být správcem velkých serverových polí a nevědět, zda tam 100% mám, nebo nemám šindelový disk, je něco na způsob časované bomby. Vezměte si to, že v naší disciplíně záchrany a obnovy dat je re-build RAIDu zřejmě nejnáročnějším typem záchrany. Vzpomínáte si např. na takové kuriozity jako RAID 5 ze dvou disků? 

Jak zjistit, zda je disk SMR, nebo ne?

Western Digital přišel s touhle tabulkou a Seagate se vytasil s tímto. Pak se dá zaměřit na parametr vyrovnávací cache paměti, kde, čím menší bude uváděná, tím by to mělo být zřejmější, že se bude jednat o ne-šindelové typy. Samozřejmě vyvstává otázka, zda to může být vždy v každé situaci platné pravidlo. Podle názorů a zkušeností mají SMR standardně 128 MB a více, zatímco CMR by měly mít 64 MB až těch maximálně 128 MB a tato hodnota by měla být pomyslnou štěpicí linií.

Nástroj

Existuje nějaký speciální spolehlivý nástroj, který průkazně odhalí SMR? Žel, zatím o něm nevíme, ale není třeba hned házet „flintu do žita“.

Naše rada zní, že dobře posloužit může testování disku, kdy se budete jednorázově snažit zaplnit 80 % až 90 % procent kapacity disku např. u zápisu deseti tisíc malých souborů. Pokud bude fungovat na bázi šindelu, tak byste měli zaznamenat dramatický propad výkonu.

Jinak na internetu naleznete různé varianty řešení, jak si s testováním pohrát.

Ukázka debaty z internetu k poznáni šindelových zápisu u disků.

Zdroj: https://www.abclinuxu.cz/poradna/hardware/show/448177

Záchrana dat ze šindelového disku

Pro nás specialisty přibyl se šindelem nový typ závady. Má jméno sekundární translátor. Jde o vynucenou komponentu a daň za zvýšení komplexity systému práce šindelových disků. Ale my jako DataHelp s tím už máme zkušenosti a také máme k dispozici příslušné technologické zázemí a vybavení.

V klasických HDD je přítomen jen fyzický translátor (LBA – Logical Block Adressing), který monitoruje přehled sektorů na disku a přeskočení objevených defektů. Vypadá to takto.

Práce fyzického translátoru u CMR zápisu u disků.

Zdroj: https://blog.acelaboratory.com/wd-smr-drives-how-to-get-data-access-if-second-level-translator-is-damaged.html

Ale SMR disky potřebuje ze své podstaty i ten sekundární translátor. Pokud se tento překladač druhé úrovně poškodí, tak se disk chová na „první pohled“ správně, ale vrací 0. Jak funguje sekundární translátor, vidíte na následujícím obrázku.

 

Práce fyzického translátoru u SMR zápisu u disků.

Zdroj: https://blog.acelaboratory.com/wd-smr-drives-how-to-get-data-access-if-second-level-translator-is-damaged.html

Také je třeba zmínit, že SMR jsou obzvláště citlivé na nenadálé výpadky elektřiny, což „rozhodí“ translátor. Novější disky se SMR nejdříve data zapisují do ne-šindelové části a až potom do šindelové. V momentě vypnutí disku se začne „přepisovat“ do té šindelové. 

Zajímavé články na internetu k tomuto tématu:

 

Máte doma něco, z čeho potřebujete dostat data zpět?
Obraťte se na nás
Diagnostika vždy zdarma.

archiv článků

znalostní báze:

zachraňujeme:

časté dotazy jak probíhá záchrana ceník partneři partnerský program
typy poškození HDD pevný disk pod lupou prevence ztráty dat typy HDD k záchraně
harddisky, SSD disky
externí disky, RAID pole
NAS úložiště, USB flash disky
paměťové karty, interní paměti mobilů a tabletů, Apple produkty
smazané fotky,
Copyright © 2020, Všechna práva vyhrazena.
tvorba webových stránek Aira GROUP, s.r.o.Aira Group