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Jun 9, 2020 3:03 AM ET

Wir stellen Western Digitals gefürchtetes SMR Red Drive auf die Probe


Wir stellen Western Digitals gefürchtetes SMR Red Drive auf die Probe

iCrowd Newswire - Jun 9, 2020

Die SMR-Festplatten von Western Digital funktionieren für ZFS nicht, aber für die meisten NAS es sind sie in Ordnung.

ebuild, was einem enormen, sehr großen Blocksequenzschreibtest gleichkommt. Als nächstes sollte geprüft werden, ob das EFAX eine schwere Version des typischen täglichen Anwendungsfalles eines NAS für Verbraucher gut verarbeiten würde, d. h. das Speichern großer Dateien.

Wieder einmal, auf den ersten Blick, die WD Red pass muster. Beim Durchsatz ist der Rote nur 16,7 Prozent langsamer als seine nicht-SMR Ironwolf-Konkurrenz. Selbst ein zweites Mal, wenn die Firmware einen schwierigeren Job im Umgang mit bereits vollen Zonen hat, ändert das Bild nicht wesentlich.

Wenn wir ein wenig weiter nachunten und fio uns die Latenzzahlen anschauen, sieht es merklich schlechter aus. Die EFAX Red ist im Durchschnitt 68,8 Prozent langsamer, um von einer Operation zurückzukehren als der Ironwolf – aber auch hier ist dies “nicht das Rennen gewinnen” Gebiet, nicht “Sie werden wegen Betrug verklagt werden” Gebiet. Erst wenn wir uns die Spitzenlatenz aus dem 1MiB-Zufallsschreibtest ansehen, beginnen wir zu sehen, wie schlimm die Dinge werden können, wenn man das Rot in ungeplante Richtungen drückt. Seine Worst-Case-Rückgabe ist satte 1,3 Sekunden,weit mehr als zehnmal schlechter als die langsamste Rendite des Ironwolfs von 108 Millisekunden.

Wir können aus diesem Spitzenlatenzergebnis extrapolieren, dass, wenn die Firmware des Roten schlecht läuft, sein Durchsatz für eine Weile unter 1MiB/sec fallen kann – und dies korreliert mit den sich ständig ändernden Durchsatzzahlen, die wir gesehen haben, als wir die Durchsatztests liefen. Es sagt uns auch, dass für einen Desktop-Benutzer, jemand, der Dinge passieren will, wenn sie Auftasten und ziehen Dinge herum, die Red kann gelegentlich eine wirklich frustrierende Erfahrung während einer sehr, sehr einfachen Arbeitslast bieten, auch für ein herkömmliches Laufwerk.

DIE ZFS-Ausfälle von WD Red künstlich replizieren

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.
Vergrößern / Wenn wir das SMR Red mit 32KiB sequentiellen Schreibvorgängen treffen – ungefähr die Arbeitslast, die ein 8-Disk RAIDz2 vdev sehen würde – fällt das Rot auf sein Gesicht.
Jim Salter

Obwohl unsere Latenztests die Probleme zeigten, die die Firmware von WD Red EFAX haben könnte, waren die gezeigten schlechten Fehler relativ flüchtig. In den meisten Fällen hat die Firmware des Red alle Anwendungsfall-Workloads verarbeitet, die wir von einem Consumer-Laufwerk gut erwarten würden. Dennoch wollten wir sehen, warum es so kläglich gescheitert ist, als es darum gebeten wurde, ähnliche Aufgaben im Rahmen von ZFS zu erledigen.

Um dies zu tun, müssen Sie verstehen, wie ZFS – und insbesondere ZFS RAIDz, wie Servethehome getestet – tatsächlich Daten schreibt. Wenn Sie ein mdraid RAID6-Array bitten, einen 1MiB-Datenblock zu speichern, werden die Daten in einfach zu verwaltenden 512KiB-Blöcken auf zwei Laufwerken insgesamt gespeichert. Wie wir bei jedem unserer Tests hier gesehen haben, kann der Rote (zumindest zum größten Teil) diese Arbeitsbelastung gut bewältigen.

Wenn Sie jedoch dieselben Daten in einem ZFS RAIDz vdev speichern, sieht die Workload pro Festplatte erheblich anders aus. Die standardmäßige ZFS-Recordsize ist 128KiB – und jeder Block in voller Größe wird gleichmäßig zwischen n-P-Datenträgern des vdev aufgeteilt, wobei n die Gesamtzahl der Festplatten und P die Anzahl der Paritätsblöcke ist. Für ServeTheHome s vier-Disk RAIDz1 vdev werden Datensätze in 44KiB (128/3, aufgerundet auf die nächste gerade Sektorgröße) Blöcke pro Festplatte gespeichert. In unserem eigenen RAIDz2 vdev mit acht Festplatten werden die Datensätze in 24KiB (128/6, aufgerundet) gespeichert.

Nun, da wir das verstehen, wissen wir, dass wir eine ideale ZFS-Resilvering-Workload mit einem massiven sequenziellen Schreibvorgang modellieren können – und genau das haben wir unter Verwendung von 32KiB-Blöcken unkomprimierbarer Pseudozufallsdaten auf einer unserer Ironwolf 12TB “Baseline”-Festplatten und unserer WD Red 4TB EFAX-Testdiskette getan. Mit dieser Test-Workload erreichten wir einen Durchsatz von 209,3MiB/sec auf dem Ironwolf, aber nur 13,2MiB/sec auf der Red – eine 15,9:1 Verlangsamung, die in der Tat sehr gut mit der 15,7:1 Verlangsamung entspricht, die Servethehome in ihren ZFS-Resilver-Tests beobachtet hat.

Schlussfolgerungen

Wir wollen ganz klar sein: Wir stimmen Greg Belloni von Seagate zu, der im Namen des Unternehmens erklärte, dass man “SMR für NAS-Anwendungen nicht empfiehlt”. Im besten Fall schneiden SMR-Festplatten im Vergleich zu CMR-Festplatten deutlich ab. im schlimmsten Fall können sie so stark auf ihr Gesicht fallen, dass sie fälschlicherweise als ausgefallene Hardware erkannt werden können.

Mit diesem Bericht können wir sehen, warum Western Digital nach dem, was wir annehmen, eine beträchtliche Menge an Labortests war, glaubte, dass ihre Festplatten für die typische NAS-Nutzung “OK” sein würden. Obwohl sie offensichtlich langsamer als ihre Ironwolf-Konkurrenten sind, schnitten sie sowohl bei herkömmlichen RAID-Neuerstellungen als auch bei typischen täglichen NAS-Filesharing-Workloads angemessen ab.

Wir waren wirklich beeindruckt, wie gut sich die Firmware an die meisten Workloads anpasste – dies ist ein klares Beispiel für RFC 1925 2.( 3) in Aktion, aber der Schub scheint ausreichend für den Zweck. Leider scheint western Digital ZFS nicht getestet zu haben, von dem eine erhebliche Minderheit seines Kundenstamms abhängt.

Diese Tests sind vielleicht keine gute Nachricht für die amerikanischen oder kanadischen Sammelklagen, die derzeit gegen Western Digital laufen, aber sie sind auch nicht das Ende der Linie für diese Klagen. Selbst im besten Fall schneiden die SMR-Modelle von WD Red ihre früheren, nicht-SMR-Pendants erheblich ab – und die Verbraucher wurden von der Herabstufung nicht eindeutig informiert.

Wenn die gleiche Firmware verwendet würde, um den Verbrauchern wesentlich größere Laufwerke zur Verfügung zu stellen, als dies sonst möglich wäre, und die Einschränkungen dieser Laufwerke angemessen erklärt würden, würden wir wahrscheinlich über ihren Nutzen und ihre Funktion hinweglaufen. Leider hat Western Digital sich bisher nur dafür entschieden, die Herstellungskosten für kleine Festplatten zu senken, ohne die Einsparungen auch nur an den Verbraucher weiterzugeben.

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JIM SALTER



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