ハードディスクがSMRテクノロジーを使用しているかどうかを判断する方法

ここ数ヶ月、メーカーがデバイスでのSMRテクノロジーの使用を隠している多くの資料に出くわしました。ハードドライブの購入者がメーカーなどを訴えるニュース。



事実、テクノロジーの性質上、このようなデバイスは、ハードドライブがアプリケーションを見つける多くのユースケースにはあまり適していません。これは、生産性の壊滅的な低下として表されます。



SMRテクノロジーが店舗の棚にあるディスクに適用されていることを確認するには、この情報が製造元によって明示的に示されていない場合は、モデルラインとその機能を知る必要があります。他に方法はないようです。ディスクの宣言された特性によってこれを決定することは、100％の確率では機能しません。



ただし、ディスクがすでに手元にある場合は、SMRテクノロジーの使用を決定するのは非常に簡単です。次に、これを行う方法を説明します。



現在、SMRテクノロジーの実装には次の3つのアプローチが使用されています。

• ドライブマネージドSMR、
• ホストマネージドSMR、
• ホスト対応SMR。

それらの違い、および一般的なSMRテクノロジーは、Habréに最近公開された記事に記載されています。





「実生活」でのホストマネージドSMRとホストアウェアSMRを使用すると、ほとんどの場合、遭遇することはありません。無料販売では、これらの変更は提示されないか、数量限定で注文時にのみ提供されます。また、通常の状況では、企業以外のユーザーがこのようなディスクに遭遇する可能性はごくわずかです。



したがって、さらに、ドライブ管理SMRディスクについてのみ説明します。これは、SMRを使用していることを知らなくても、ストアで購入できる種類のディスクです。

ベンダーファミリーに関する情報に基づいて、HDDでのSMRの使用をすばやく判断する方法

すべてのハードドライブメーカーがこの点で標準を順守していれば、特定のデバイスにSMRを使用するという質問に対する答えを非常に簡単に得ることができます。ドライブのパスポートの対応するビットの状態を確認するだけで十分です。







しかし、今日、東芝SATAドライブのみがパスポートにSMRであると正式に記載しています。このため、ATA標準は、デバイスの識別コマンドのデータに対応するビットを提供します。他のすべてのメーカーはこの規格を無視しています。



SMRの使用を「即座に」決定する現時点で私が知っている唯一の方法は、ベンダーファミリーの機能に関する知識と、特定のファミリーへのハードディスクの帰属を決定することです。このアプローチでは、適切なフラグが設定されている場合にR.testerを使用します。

テストによるハードディスクタイル使用量の決定

読み取り/書き込みテスト結果にその固有の機能が反映されていることを確認することで、ハードディスクにSMRテクノロジが搭載されていることを簡単に判断できます。これについては後で詳しく説明します。

読書テスト

ディスクがデータで部分的に占有されているか、空の場合、SMRを備えたモデルでのみ一般的な読み取りテストグラフに画像が表示されます。ファームウェアは、プログラムによって要求されたセクターに何も書き込まれていないことを「認識」し、表面から読み取らずにゼロを返します。したがって、この読み取り速度の飛躍、またはディスクが空の場合は驚異的な速度です。







時間を節約するために、単純な線形読み取りをジャンプ読み取りに置き換えることができます。この場合、次の各ブロックは、前の読み取りのアドレスをジャンプ長だけ超えたアドレスから読み取られます。



上のグラフは、そのようなテストの結果を反映しています。

テストを書く

SMRテクノロジの使用を示す最も明白な方法は、キャッシュができるだけ早くいっぱいになり、テープに分解するためにファームウェアから大量の作業が必要になる記録モードを選択することです。



SMRディスクのほとんどのモデルとそれらを接続する最も一般的な方法では、これは2048セクターのブロックのランダムな書き込みになると思います。ランダムなレコードを、順番に書き込まれたブロックが異なるテープに分類されるという規則に従ったレコードに置き換えても、ディスクの運命はそれほど容易にはなりません。



主なテストアルゴリズムとして線形ジャンプ表記を選択しました。これは読み取りに似ており、後続の各ブロックは、ジャンプの長さだけ前のレコードのアドレスを超えるアドレスに書き込まれます。



このようなテストの結果を含むグラフが最もわかりやすいと思います。実際、LBAへの依存関係を表示する場合、アドレス軸は、非線形スケールではありますが、時間軸でもあります。



ジャンプの長さは、1〜5ブロックが各テープに収まるように選択されました。標準の推奨テープサイズは524288ブロックです。メーカーはこの推奨事項を無視することがよくありますが、ジャンプの長さを大まかに決定するためのガイドラインとして使用できます。



SMRがすべての栄光を発揮するために記録する必要のあるデータの量は、ディスクの設計とそのファームウェアの実装によって異なります。また、ディスクの満杯と、前の期間に取得されたストライプ化されていないデータのキャッシュ内の存在からも。そしてそれは文字通り何桁も異なる可能性があります。 1つのディスクは3GBを書き込んだ後、パフォーマンスが劇的に低下し、もう1つのディスクには300GBが必要になります。



結果として得られるグラフィックスは、一見取るに足らない詳細の違いに応じて、特定のディスクインスタンスでも大幅に異なる可能性があります。たとえば、記録開始前のゼロLBAからのインデントの量は大きく影響を受ける可能性があります。



そして、それは、キャッシュの満杯、ディスクの分散、および異なるメーカーやモデル間の違いの影響は言うまでもありません。



ここでは、たとえば、テストパラメータは変更されておらず、ディスクは同じです。それぞれの打ち上げは新しい絵です。さらに、起動と起動の間に、ディスクには毎回バックグラウンドプロセスを完了するのに十分な時間















がありました。これは動作中のディスクです。スクリプトからのテストのセット全体での記録の総量はわずか30ギガバイトでした！



したがって、特定のテストのパラメータを記憶し、SMRの適用を決定するという観点からグラフの形状を比較することは意味がありません。私が主題として出くわしたすべてのSMRディスクについて定性的にほぼ同じに見える全体像のアイデアを持っていることで十分です。



プレゼンテーションを補完するもう1つです。別のディスクモデル、これも同じテストパラメータ：















そして今度は異なるパラメータ：















上のグラフを見ると、ドライブがSMRを使用していることを示す特性を簡単に確認できます。特に、SMR以外のデバイスに対する同様のテストの結果が次のようになっていることがわかっている場合：











LBAが増加すると、速度がわずかに低下します。



このパラメータは幅広いユーザーにとってより理解しやすいため、上記は書き込み速度のグラフです。気になるスポイラーの下のアクセスタイムチャートの例。特徴的な絵もあり、さらに目立ちます。

書き込みテスト直後の読み取りテスト

これは、SMRの使用を決定する別の方法と考えてください。1つのテストスクリプトの実行中に取得された読み取りテストのグラフを比較します。1つは書き込み前（「読み取りテスト」セクションでも示されています）、もう1つは書き込み後です。テストパラメータは同じです。

追加情報

私の同僚は、 SMRディスクの設計とその作業の特性についてビデオを作成しました。かなり不器用な結果になりましたが、遠い将来に改良されたものよりも、今はこの形で出す方が良いと判断されました。



テストの詳細、特定のパラメーターの値、結果の完全なセットに興味がある場合は、書いてください、私はそれを投稿します。目的は写真の定性的なアイデアを簡潔に行うことであったため、この情報を記事に投稿しませんでした。