CMR против SMR или для чего подходит жёсткий диск с современной технологией записи.
LMR (Longitudinal Magnetic Recording) — продольная магнитная запись - устарела
Долгое время жёсткие диски использовали метод продольной магнитной записи, при котором вектор намагниченности доменов лежал в плоскости магнитной пластины. Несмотря на относительную простоту реализации, данная технология имела существенный недостаток между треками приходилось оставлять внушительную буферную зону (так называемое защитное пространство).
PMR=CMR
PMR (Perpendicular Magnetic Recording) — перпендикулярная магнитная запись
CMR (Conventional Magnetic Recording) — обычная магнитная запись
Жёсткие диски с перпендикулярной записью стали доступны на рынке с 2006 года, а с 2010 года LMR была практически полностью вытеснена PMR. В настоящее время перпендикулярная магнитная запись является доминирующей на рынке, в связи с чем её также часто называют CMR (Conventional Magnetic Recording — обычная магнитная запись). При этом надо понимать, что между PMR и CMR нет никакой разницы — это просто другой вариант названия. Жёсткие диски продолжают тенденцию на увеличение ёмкости, вмещая до 10-14 терабайт и применяя в дополнение к PMR такие технологии, как заполнение гелием корпусов.
Главное отличие данной технологии от продольной магнитной записи состоит в том, что вектор магнитной направленности каждого домена располагается под углом 90° к поверхности магнитной пластины, что позволило существенно сократить промежуток между треками. Головки чтения/записи выполняют запись напрямую на целевую дорожку, не затрагивая соседние.
SMR (Shingled Magnetic Recording) — «черепичная» магнитная запись.
В условиях непрекращающейся борьбы за достижение более высокой плотности данных на квадратный сантиметр, за возможность изготавливать жёсткие диски всё большей и большей ёмкости с тем же количеством пластин и размером, была создана технология черепичной магнитной записи SMR. Также SMR жёсткие диски содержат меньше пластин, поэтому потребляют меньше энергии. При черепичной магнитной записи на жёсткий диск дорожки размещаются друг над другом, подобно черепице на крыше.
Это позволяет повысить плотность записи. Поэтому дорожки можно расположить плотнее, сохранив их читаемость. Но при записи целевой дорожки придётся перезаписывать и соседнюю, с которой имеется "перехлёст". Затем следующую, если в ней есть данные. В худшем случае придётся переписать все дорожки зоны.
Жёсткие диски SMR оснащаются дисковым кэшем на быстрых внешних дорожках, который дополняет традиционный кэш контроллера. Дисковый кэш записывается по технологии PMR без перехлёста дорожек. При поступлении данных на запись HDD размещает их в кэше, а позднее контроллер диска перемещает данные в область SMR. Собственно, в этом и кроется недостаток всей концепции. Если быстрый дисковый кэш заполнится до того, как контроллер перенесёт его содержимое в область SMR, то входящий поток данных придётся притормозить на время очистки кэша. После чего новые данные уже можно записывать в кэш.
Многие пользователи жалуются на то, что после приобретения жёстких дисков SMR они столкнулись с проблемой резкого падения скорости записи при продолжительной нагрузке. Здесь нельзя говорить, что жёсткий диск "плохой", как можно часто слышать. Просто HDD для данного сценария выбран неудачно. Но кто мешал производителям жёстких дисков в полной мере информировать пользователей об имеющихся особенностях?
К сожалению, производители жёстких дисков, особенно в потребительском сегменте, не спешат публично раскрывать недостатки SMR, когда используют данную технологию. Мало того, производители жёстких дисков выпустили ряд моделей, использующих SMR, но не указали это в спецификациях.
Фактически, купив жёсткие диски для NAS или для своего компьютера с RAID массивом с новым диском SMR вы можете увидеть проблемы. RAID массив будет ругаться и помечать новые диски SMR как деградировавшие или вы увидите как создание или восстановление RAID массива займёт НАМНОГО больше времени чем обычно.
Но кроме RAID массивов есть ещё одна проблема для SMR, и это файловая система XFS, которая часто 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 до безобразия медленной.
Жёсткие диски, обеспечивающие максимальную скорость записи это модели PMR = CMR.
Для RAID массивов вам следует избегать использования жёстких дисков SMR. А для NAS вам следует избегать использования файловой системы XFS.
С другой стороны если у вас обычный компьютер в котором операционная система стоит на диске SSD, а файлы на другом жёстком диске без RAID массива, то диски SMR станут достойным выбором. То есть они более всего годятся там где редко необходима перезапись, то есть для приложений типа WORM (write once, read many), системы архивирования или резервного копирования, предполагающей долговременное хранение бэкапов.
Проверить какие диски используют ту или иную технологию записи вы сможете по ссылкам ниже:
https://www.seagate.com/ru/ru/internal-hard-drives/cmr-smr-list/
https://toshiba.semicon-storage.com/ap-en/company/news/news-topics/2020/04/storage-20200428-1.html
https://blog.westerndigital.com/wd-red-nas-drives/
https://nascompares.com/answer/list-of-wd-cmr-and-smr-hard-drives-hdd/
Я могу сделать вам домашний сервер = личное облако из вашего старого ноутбука, который валяется без дела в шкафу. См. профиль. ВКонтакте — Сообщество «Личное облако» - Товары
Приглашаю всех желающих в сообщества
ВКонтакте: https://vk.com/nas_from_old_pc
Телеграм: https://t.me/lichnoeoblako
