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Ponemos a prueba el temido SMR Red drive de Western Digital

Jun 9, 2020 3:02 AM ET

Los discos SMR de Western Digital no funcionarán para ZFS, pero están bien para la mayoría de los NAS.

ebuild, que equivale a una enorme, muy grande prueba de escritura secuencial de bloque. Lo siguiente que debe comprobar fue si el EFAX manejaría una versión pesada del típico caso de uso diario de un NAS de consumo, es decir, almacenar archivos de gran tamaño.

Una vez más, a primera vista, el WD Red pasa la dosis. En términos de rendimiento, el rojo es sólo 16.7 por ciento más lento que su competencia no-SMR Ironwolf. Incluso volver a probarlo una segunda vez, cuando el firmware tiene un trabajo más difícil tratar con zonas ya llenas, no cambia la imagen significativamente.

Cuando profundizamos un poco más y fio miramos los números de latencia, las cosas se ven notablemente peores. El EFAX Red es un 68,8 por ciento más lento en promedio para regresar de una operación que el Ironwolf, pero de nuevo, esto es "no ganar la carrera" territorio, no "vas a ser demandado por fraude" territorio. Es sólo cuando miramos la latencia máxima de la prueba de escritura aleatoria 1MiB que comenzamos a ver lo mal que pueden llegar las cosas cuando se empuja el rojo en direcciones no planeadas. Su peor retorno en el caso es de 1,3 segundos,más de diez veces peor que el retorno más lento del Ironwolf de 108 milisegundos.

Podemos extrapolar a partir de este resultado de latencia máxima que cuando el firmware de la red está fallando, su rendimiento puede caer por debajo de 1MiB/seg durante un tiempo, y esto se correlaciona con los números de rendimiento en constante cambio que vimos al ver las pruebas de rendimiento en ejecución. También nos dice que para un usuario de escritorio, alguien que quiere que las cosas sucedan cuando hacen clic en los botones y arrastran cosas, el rojo ocasionalmente puede proporcionar una experiencia verdaderamente frustrante durante lo que debería ser una carga de trabajo muy, muy fácil, incluso para una unidad convencional.

Replicación artificial de fallos ZFS de WD Red

When we hit the SMR Red with 32KiB sequential writes—approximately the workload an 8-disk RAIDz2 vdev would see—the Red falls on its face.
Ampliar / Cuando golpeamos el SMR rojo con escrituras secuenciales de 32 KiB (aproximadamente la carga de trabajo que vería un vdev RAIDz2 de 8 discos), el rojo cae en su cara.
Jim Salter

Aunque nuestras pruebas de latencia demostraron los problemas que el firmware de WD Red EFAX podía tener, los errores incorrectos demostrados eran relativamente fugaces. En su mayor parte, el firmware del Rojo manejaba todas las cargas de trabajo de casos de uso que cabría esperar de una unidad de consumidor bien. Aún así, queríamos ver por qué fallaba tan miserablemente cuando se nos pedía que manejaran tareas similares bajo ZFS.

Para hacer esto, usted necesita entender cómo ZFS —y en particular, ZFS RAIDz, como Servethehome probado— realmente escribe los datos. Cuando se le pide a una matriz RAID6 mdraid que almacene un bloque de datos 1MiB, los datos terminan en fragmentos de 512 KiB fáciles de administrar en un total de dos unidades. Como vimos en cada una de nuestras pruebas aquí, la lata roja (en su mayor parte, al menos) manejar esa carga de trabajo muy bien.

Pero cuando guarda los mismos datos en zfS RAIDz vdev, la carga de trabajo por disco se ve considerablemente diferente. El tamaño de registro ZFS predeterminado es 128KiB, y cada bloque de tamaño completo se divide uniformemente entren-P discos del vdev, donde n es el número total de discos y P es el número de bloques de paridad. Por lo tanto, para el raiDz1 vdev de cuatro discos de ServeTheHome, los registros se almacenan en fragmentos de 44 KiB (128/3, redondeados al tamaño del sector par más cercano) por disco. En nuestro propio RAIDz2 vdev de ocho discos, los registros se almacenan en fragmentos de 24 KiB (128/6, redondeados).

Ahora que entendemos eso, sabemos que podemos modelar una carga de trabajo de resilvering ZFS ideal con una escritura secuencial masiva, y lo hicimos exactamente eso, usando bloques de 32 KiB de datos de pseudoaleatorio incompresibles, en uno de nuestros discos "línea de base" de Ironwolf 12TB y nuestro disco de prueba WD Red 4TB EFAX. Con esta carga de trabajo de prueba, logramos un rendimiento de 209.3MiB/seg en el Ironwolf, pero solo 13.2MiB/seg en el Rojo, una desaceleración de 15.9:1, que corresponde muy bien de hecho con la desaceleración 15.7:1 Servethehome observada en sus pruebas de resilver ZFS.

Conclusiones

Queremos ser muy claros: estamos de acuerdo con Greg Belloni de Seagate, quien declaró en nombre de la compañía que "no recomiendan SMR para aplicaciones NAS". En el mejor absoluto, los discos SMR superan significativamente en comparación con los discos CMR; en su peor momento, pueden caerse planas en su cara tan mal que pueden ser detectadas erróneamente como hardware fallido.

Dicho esto, podemos ver por qué Western Digital creía, después de lo que suponemos que era una cantidad considerable de pruebas de laboratorio, que sus discos estarían "bien" para el uso típico del NAS. Aunque obviamente más lentos que sus competidores de Ironwolf, tuvieron un desempeño adecuado tanto para reconstrucciones RAID convencionales como para cargas de trabajo de intercambio de archivos NAS diarias.

Nos impresionó genuinamente lo bien que el firmware se adaptó a la mayoría de las cargas de trabajo, este es un claro ejemplo de RFC 1925 2.( 3) en acción, pero el empuje parece suficiente para el propósito. Desafortunadamente, parecería que Western Digital no hizo pruebas ZFS, de la que depende una minoría sustancial de su base de clientes.

Estas pruebas pueden no ser una gran noticia para las demandas colectivas estadounidenses o canadienses actualmente en curso contra Western Digital, pero tampoco son el final de la línea para esas demandas. Incluso en el mejor de los casos, los modelos SMR de WD Red tienen un rendimiento inferior a sus homólogos anteriores que no son SMR sustancialmente, y a los consumidores no se les notificó claramente la degradación.

Si se utilizase el mismo firmware para poner unidades sustancialmente más grandes a disposición de los consumidores de lo que de otro modo sería posible, y las limitaciones de esas unidades se explicaron adecuadamente, probablemente estaríamos brotando sobre su utilidad y función. Desafortunadamente, Western Digital sólo ha optado hasta ahora por utilizarlo para reducir los costos de fabricación en discos pequeños, sin siquiera pasar los ahorros al consumidor.

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JIM SALTER
Tags:   Spanish, United States, Wire