Pripravuje sa efektívnejšia podpora Btrfs pre SMR disky

Značky: HDDBtrfsWestern Digital

DSL.sk, 10.6.2019

Vývojári zo spoločnosti Western Digital pracujú na implementácii podpory súborového systému Btrfs pre SMR disky s prekrývajúcimi sa stopami, ktoré manažuje nie firmvér disku ale operačný systém.

Technológia SMR, Shingled Magnetic Recording, umožnila v posledných rokoch zvýšiť kapacitu klasických pevných diskov tým, že sa susedné stopy zapisované hlavičkami prekrývajú a môže ich byť tak prítomných viac. Nezakrývaná časť stopy je samozrejme dostatočne široká na prečítanie dát, pri zápise stopy sa ale prepíše aj susedná a s tým aj prípadné dáta v nej. U SMR diskov tak musí byť zabezpečený mechanizmus aby sa neprepisovali ešte potrebné dáta.

Stopy sú rozdelené do skupín, tzv. zón, tak, že posledná z nich už neprepisuje ďalšiu stopu. Obmedzenia SMR diskov sú tak podobnej povahy ako obmedzenia flashových SSD diskov, u ktorých sa dá naraz mazať len celý blok, a dajú sa manažovať podobne ako u SSD diskov, mapovaním logických blokov na iné pozície.

SMR disky sú troch základných typov. Buď ukladanie dát manažuje a zvláda ľubovoľné zápisy samotný firmvér disku alebo ho musí manažovať operačný systém, pri treťom type firmvér disku zvláda ľubovoľné zápisy ale operačný systém má k dispozícii informácie o detailoch využívaného SMR disku a môže zápisy optimalizovať.

Pre koncových užívateľov sa doteraz dodávali SMR disky manažované firmvérom, ktoré sa typicky ale vyznačujú spomalením pri zapisovaní po rýchlom prenesení veľkého množstva dát respektíve pri zapisovaní na náhodné pozície. Novšie SMR HDD môžu podporovať TRIM, ktorým operačný systém oznamuje disku uvoľnené bloky pre efektívnejšie manažovanie, podobne ako u SSD.

Schéma prekrývajúcich sa stôp u technológie SMR (obrázok: Seagate)

SMR disky zvyšných dvoch typov sa používajú alebo plánujú používať zatiaľ zrejme najmä pri zabezpečovaní veľkých diskových kapacít rozličných prevádzkovateľov služieb, často pod operačným systémom Linux. V linuxovom jadre je už prítomná podpora pre takéto disky v podobe modulu device mappera dm-zoned, ktorý manažuje SMR disky podobne ako firmvéry SSD diskov mapovaním blokov a potrebné metadáta ukladá na disku v prítomných zónach so štandardným zápisom. dm-zoned poskytuje ďalej pre vyššie vrstvy blokové zariadenie, do ktorého môžu byť uskutočňované zápisy ľubovoľne a môžu byť na nich použité štandardné súborové systémy.

Novšie súborové systémy typu copy-on-write môžu byť ale relatívne ľahko upravené aby zapisovali dáta do zón sekvenčne a mohli byť používané priamo na SMR diskoch. Implementáciu takejto podpory do súborového systému Btrfs teraz realizuje WD, ktorý aktuálne zverejnil novú sadu záplat linuxového jadra prinášajúcich takúto podporu, upozornil Phoronix. Priama podpora v Btrfs by zrejme mohla umožniť efektívnejšie využívanie SMR ako v prípade automatického premapovávania pomocou dm-zoned.

Podľa jarného avíza Western Digital minimálne u vysokokapacitných klasických pevných diskov pre dátové centrá predpokladá v nasledujúcich rokoch výrazne väčšiu používanosť SMR diskov, napriek už očakávanému príchodu nových technológií záznamu HAMR a MAMR s vyššou hustotou.

Kedy by podpora SMR diskov v Btrfs mohla byť kompletná a do akej miery by mohla priniesť lepšiu efektívnosť ako použitie dm-zoned nie je jasné.




Najnovšie články:



Diskusia:

ultraradikalny optimalizatorizmus Od: syntaxterrorX .XXX | Pridané: 10.6.2019 11:41 Podstatné je, že pokiaľ vývojári žiadneho iného súborového systému voči vertikálnemu kartelu oficiálne nenamietajú, dôvod eventuálneho neschválenia je priekazne čisto vecou antimonopolných úradov. Odpovedať Známka: -1.4 Hodnotiť:

zraid1 Od: jelima | Pridané: 10.6.2019 22:23 Kašlať btrfs, ale čo zfs? Odpovedať Hodnotiť:

Re: zraid1 Od: zxcvbn | Pridané: 11.6.2019 7:57 Kedy by podpora SMR diskov v ZFS mohla byť kompletná a do akej miery by mohla priniesť lepšiu efektívnosť ako použitie dm-zoned nie je jasné. Odpovedať Hodnotiť:

Re: zraid1 Od: qhqqqhhh | Pridané: 12.6.2019 14:54 priama podpora je istotne lepsia ako dm-zoned, pretoze dm-zoned vynaklada nemalu cast vykonu na skryvanie realnych obmedzeni zon, ktore ZFS vobec neprekazaju z dovodu COW. Odpovedať Hodnotiť:

Pridať komentár