Что такое smr hdd
Обновлено: 21.11.2024
Полосная магнитная запись (SMR) или обычная магнитная запись (CMR)? Многие люди задают себе этот вопрос, когда дело доходит до поиска подходящего жесткого диска для предполагаемого использования. Потому что разные методы записи ведут себя по-разному и поэтому иногда лучше, а иногда хуже по назначению.
В нашем руководстве мы разъясняем, какие методы записи доступны, как они работают и как они лучше всего подходят для того или иного приложения. Мы также рассмотрим два конкретных типа жестких дисков с технологией записи CMR: новую серию WD Red Plus и серию Seagate Ironwolf.
Распространенные методы записи на жесткие диски (CMR и SMR)
Основная запись на жесткие диски происходит таким образом, что записывающая головка записывает данные на пластину – там они сохраняются. Различают два распространенных метода записи: CMR и SMR. В общем случае говорят о CMR, т.е. обычной магнитной записи, когда используются жесткие диски с технологией чистой PMR (перпендикулярной магнитной записи).
SMR, или Shingled Magnetic Recording, — это второй метод записи. В этом методе также используется PMR – сходства и различия с CMR обсуждаются более подробно ниже по тексту.
CMR
ПМР, или перпендикулярная магнитная запись, представляет собой метод, при котором намагничивание происходит горизонтально и вертикально на пластинах. PMR является преемником продольной магнитной записи (LMR) и обеспечивает плотность данных в три раза выше, чем его предшественник LMR — головка чтения/записи была оптимизирована для этого, и вертикальное расположение также способствует этому. Эта процедура была разработана для того, чтобы иметь возможность предоставить более 750 ГБ с обычными 3,5-дюймовыми жесткими дисками. С помощью PMR можно записывать непосредственно в конечное место хранения данных на жестком диске без необходимости предварительной перезаписи данных на жесткий диск.
СМР
SMR (последовательная магнитная запись) записывает данные с перекрытием, поскольку она основана на концепции, согласно которой записывающая головка больше и менее филигранная, чем считывающая головка. Поэтому записывающая головка пишет очень близко к предыдущему полотну, так что остается читаемым. Однако данные следующей дорожки перезаписываются, а это означает, что после успешного процесса записи может потребоваться повторная запись следующей дорожки. Если что-то пойдет не так, это «переписывание» должно продолжаться. Это может сильно замедлить процесс записи. Преимущество этой технологии, однако, заключается в том, что по сравнению с PMR увеличивается плотность хранения.
Помимо стандартного кэша контроллера, жесткие диски SMR также имеют кэш на диске во внешних дорожках. Здесь в игру вступает технология PMR. После записи данные передаются с контроллера в зону SMR как можно быстрее. С одной стороны, этот процесс в конечном итоге позволяет сэкономить место, но он также показывает большое отличие от технологии CMR: если более быстрый кэш на диске заполняется до того, как контроллер сможет передать данные в область SMR, то кеш должен быть сначала очищен или перезаписан, прежде чем новые данные могут быть снова сохранены. По этой причине с большими файлами может случиться так, что скорость передачи падает после определенного объема данных, потому что кеш заполнен и должен быть сначала очищен снова.
Когда имеет смысл использовать SMR, а когда CMR?
Жесткие диски SMR — хороший выбор, если они в основном используются для хранения данных или если большой жесткий диск будет использоваться для ПК, на котором хранятся данные. Они предлагают большую емкость хранения и более энергоэффективны, чем CMR, что делает их идеальными для задач архивирования. По сути, жесткие диски SMR не особенно хорошо подходят, если жесткий диск должен постоянно и постоянно выполнять операции записи, поскольку это может привести к переполнению кэша. В этом случае обязательно следует использовать жесткий диск с методом записи CMR.
Жесткие диски CMR — хороший выбор, когда данные должны храниться с высокой скоростью передачи или с особенно большими объемами данных. Это включает в себя большое количество действий от потоковой передачи музыки и обработки изображений до использования на серверах NAS.
Жесткий диск WD Red Plus NAS
Далее мы хотим рассмотреть модель WD60EFRX-CMR жесткого диска WD Red Plus NAS емкостью 6 ТБ из серии жестких дисков WD Red Plus. Это жесткий диск CMR.
Накопитель WD Red был специально разработан для систем NAS, в которых имеется от одного до восьми отсеков для дисков размером 3,5 и 2,5 дюйма. Скорость 5400 об/мин; пишется с помощью CMR. Например, с помощью системы NAS с жесткими дисками Red вы можете очень быстро и легко передавать потоковое мультимедиа, сохранять и обмениваться данными, а также управлять цифровым контентом. Обмен данными также происходит, например, с мобильными устройствами или телевизором на очень высокой скорости.
Жесткий диск Seagate IronWolf NAS 4 ТБ
Вторая модель CMR, которую мы хотели бы рассмотреть поближе, — это Seagate IronWolf NAS HDD 4 ТБ, SATA 6 ГБ/с.Жесткие диски Iron-Wolf отличаются надежностью и масштабируемостью. Они особенно подходят для систем NAS с отсеками для дисков от одного до восьми, настольных RAID-массивов и серверов, хранилищ мультимедийных серверов и частных облачных хранилищ.
Особенно в корпоративной и бизнес-среде они демонстрируют свое качество благодаря высокой пропускной способности данных и высокой рабочей нагрузке 180 ТБ в год. Это позволяет легко управлять несколькими пользователями и передачей больших данных.
Вывод: SMR как хранилище данных, CMR для повторяющихся процессов записи
Обе технологии (SMR и CMR) имеют свое обоснование и соответствующие области применения. Прежде всего, вы можете положиться на SMR, если вам нужны большие жесткие диски с меньшими материальными затратами и, как правило, с меньшим потреблением электроэнергии, которые служат только устройствами хранения данных.
Обычная магнитная запись (CMR) и гальваническая магнитная запись (SMR) — это технологии записи, используемые жесткими дисками для физической записи данных с использованием магнитных дорожек. Хотя каждый из них имеет свои преимущества, пользователи должны понимать, какой тип технологии записи используется в их дисках, и определять, какие диски лучше всего подходят для хранения и резервного копирования.
Традиционная магнитная запись (CMR)
Когда данные записываются на накопитель CMR, они записываются на магнитные дорожки на поверхности накопителя, расположенные бок о бок, с небольшими промежутками между дорожками, чтобы они не перекрывались. Эти разделительные промежутки влияют на общую плотность дискового пространства, поскольку они означают, что части поверхности диска не используются.
С приводом CMR данные можно свободно перезаписывать поверх существующей дорожки, поскольку это не влияет на соседние дорожки, что позволяет им обрабатывать больше случайных операций записи.
Полосовая магнитная запись (SMR)
SMR – это относительно новая технология, в которой используется тот факт, что дорожки записи шире, чем дорожки чтения на диске. Данные последовательно записываются на дорожку, а затем дорожка частично перекрывается другой дорожкой данных, создавая узор, похожий на черепицу на крыше дома. SMR устраняет вышеупомянутые промежутки между дорожками, позволяя записывать больше дорожек данных на магнитную поверхность накопителя и тем самым увеличивая его емкость.
Более высокая емкость дисков SMR также повлияет на производительность. Когда данные записываются на диск SMR, записывающая головка будет записывать данные в пустую область на диске вместо того, чтобы перезаписывать существующую дорожку. Затем, когда накопитель не используется, он переходит в «режим реорганизации», при котором старые данные на исходной дорожке удаляются, чтобы освободить место для будущего использования. Поскольку эта реорганизация является единственным способом удаления старых данных, время простоя имеет важное значение для дисков SMR. Постоянный доступ к диску не даст ему времени реорганизовать магнитные дорожки, что приведет к очень низкой производительности диска.
CMR против SMR
Пользователи должны тщательно оценить свои потребности в хранении и резервном копировании, чтобы выбрать диски, которые лучше всего подходят для них. В принципе, диски SMR обеспечивают ту же емкость, что и диски CMR, при гораздо более низкой стоимости одной пластины, но предлагают меньшую гибкость использования. Диски SMR по-прежнему обеспечивают функции произвольного чтения для быстрого доступа к данным, как и их аналоги CMR, но, поскольку они требуют достаточного времени простоя или последовательных рабочих нагрузок для максимальной производительности, они лучше всего работают с системами, настроенными для использования преимуществ их высокой емкости и структуры.
Диски SMR отлично подходят для резервного копирования и архивирования, поскольку нечастый доступ к диску обеспечивает стабильную работу диска при меньших затратах. Предприятия, которые хотят приобрести диски большой емкости, исходя исключительно из цены за поддон, также склонны отдавать предпочтение дискам SMR, поскольку они могут обеспечить такую же емкость на меньшем количестве дисков, а достаточно крупные организации часто могут использовать производительность отдельного диска по сравнению с целым парком дисков. тысячи или десятки тысяч устройств.
Пользователям необходимо обратить особое внимание на CMR и SMR при выборе дисков для своего NAS. Из-за различий в типах дисков пользователи могут искать продукты NAS, которые предварительно или частично заполнены при покупке, так как это избавит их от необходимости выбирать подходящие диски для их ситуации, а также даст им хорошее стоимость в комплекте.
Наша приверженность качеству жестких дисков
Что касается жестких дисков в ваших устройствах, технология записи, используемая на этих дисках, должна соответствовать потребностям вашего бизнеса.Устройства NAS от Buffalo поставляются с жесткими дисками, и мы тщательно тестируем каждый жесткий диск, чтобы обеспечить максимальное качество на каждом устройстве. Наши продукты NAS с частичным заполнением предлагают удобство предварительно сконфигурированного RAID для защиты данных без дополнительной настройки, поэтому вы можете иметь экономичное хранилище, которое вам нужно сейчас, и при этом наслаждаться гибкостью для расширения позже по своему усмотрению. Наряду с нашей отмеченной наградами круглосуточной службой поддержки клиентов и восстановлением данных, Buffalo поможет вам настроить лучшее решение для хранения и резервного копирования, которое соответствует вашим потребностям.
Узнайте больше о включенных жестких дисках и преимуществах предварительно настроенного RAID здесь.
Несколько недель назад было объявлено, что производители механических жестких дисков или жестких дисков используют технологию SMR в своих устройствах. Существует достаточно путаницы в отношении того, что подразумевает эта технология, и единиц, которые ее составляют. Мы связались с Toshiba, одним из ведущих производителей жестких дисков на рынке, чтобы получить всю информацию о нем.
Разногласия возникают из-за того, что на упаковке не указано, что устройства используют эту технологию. Технология, которая в некоторых областях может создавать проблемы с производительностью. Для обычного пользователя, что HDD использует технологию SMR, не проблема. Посмотрим, сможем ли мы развеять все сомнения.
Оглавление
Что такое SMR (черепичная магнитная запись)
Технология черепичной магнитной записи (ступенчатая магнитная запись) o SMR — это технология записи данных на HDD-накопители. Используется для увеличения плотности хранения и общей емкости жестких дисков.
Традиционно HDD записывают данные на неперекрывающиеся магнитные дорожки, расположенные параллельно друг другу (перпендикулярная запись). Система SMR позволяет записывать в шахматном порядке дорожки, которые накладываются на ранее записанную дорожку.
Поэтому дорожки частично перекрываются, что делает их более «узкими» и увеличивает плотность. Это в основном структура, похожая на типичные крыши, сделанные из черепицы. Такой подход обусловлен физическими ограничениями магнитных записывающих головок. Это физическое ограничение не позволяет магнитным записывающим головкам иметь ту же ширину, что и считывающие головки, что делает записывающие головки шире.
Такая архитектура перекрывающихся дорожек усложняет процесс записи, так как частично перезаписывает соседнюю дорожку. Если соседняя дорожка имеет допустимые данные, ее необходимо перезаписать.
Таким образом, блоки SMR разделены на множество зон добавления дорожек, которые требуют перекрытия и должны быть полностью или полностью переписаны. Это технология связок, аналогичная флэш-блокам в твердотельных накопителях.
Самоуправляемые устройства SMR упрощают управление при использовании встроенного ПО. Управляемые хостом устройства SMR зависят от операционной системы, которая понимает, как обрабатывается диск. Они последовательно записывают только в определенные области диска.
Управление данными на жестких дисках с SMR
Самоуправляемое устройство
Жесткие диски управляемых устройств отображаются для хоста так, как если бы они были нефрагментированными дисками. Это означает, что хост не требует никакого специального протокола. Жесткий диск — это тот, который управляет обработкой данных в отношении многоуровневого хранилища.
Ваша работа слоя преобразования на плитках, управляемых микропрограммой, похожа на SSD-накопители. Это связано с тем, что адреса LBA не очень коррелируют со структурой диска.
Зоны только для агрегирования очень медленны для произвольной записи, поэтому запись сначала отправляется в кэш PMR (CMR). Жесткий диск перемещает данные в зоны SMR, когда он не используется.
Использование этих дисков в конфигурациях RAID может привести к перегрузке кэша, что приведет к минутным перерывам. Неисправная прошивка также может генерировать ошибку при запросе на чтение никогда не записываемого адреса. Оба случая интерпретируются RAID-контроллером как сбой диска.
Из-за такой структуры областей диски SMR также страдают от увеличения записи, когда на них много «мусора». Несмотря на это, проблема с жесткими дисками SMR связана со скоростью записи, а не с долговечностью. Вот почему некоторые жесткие диски SMR поддерживают TRIM.
Управление хостом
Есть блоки SMR, которыми управляет хост, требующий строгого соблюдения специального протокола, продиктованного хостом. Поскольку именно хост управляет многоуровневым хранилищем, необходимо записывать последовательно, чтобы не уничтожить данные. Жесткий диск откажется выполнять команды, нарушающие этот протокол.
Сознательный хозяин
Система, которая сочетает в себе управление хостом и администрирование самим жестким диском. Устройство может управлять хранилищем «покрытой черепицы» и будет выполнять любую команду, предоставленную хостом.Не будет учитываться, является ли команда последовательной или нет.
Однако хост знает, что диск фрагментирован, и может запросить уровни заполнения жесткого диска. Позволяет хосту оптимизировать записи для предоставления многоуровневого решения. Это делает устройство гибким и в то же время обратно совместимым.
Реализация SMR на жестких дисках
Увеличить емкость магнитных жестких дисков или жестких дисков непросто, поскольку существуют некоторые технические ограничения. Первое из этих технических ограничений связано с размерами жестких дисков, которые ограничены, поскольку они основаны на стандартах. Таким образом, физически невозможно увеличить размер жестких дисков, поэтому ищутся другие методы.
Вы когда-нибудь задумывались, почему при передаче больших файлов скорость передачи резко падает? Скорее всего, это связано с тем, что вы используете жесткий диск SMR (Shingled Magnetic Recording). Ваш следующий вопрос, вероятно, связан с тем, существует ли альтернатива. Ну, как оказалось, есть. Она называется CMR (обычная магнитная запись). Вероятно, ваш следующий вопрос будет о том, как отличить диск SMR от диска CMR.
Технические специалисты NAScompares хорошо объяснили, как найти или определить разницу, но в целом, если диск имеет меньший объем кэш-памяти (например, 64 МБ), скорее всего, это диск SMR. Честно говоря, накопителей, выпускаемых как SMR, не так уж и много. Согласно WD, «единственный диск SMR, который Western Digital будет производить, — это наши жесткие диски корпоративного класса емкостью 20 ТБ, и даже они не будут запущены в продажу… весь наш текущий ассортимент жестких дисков основан на CMR». /p>
Поэтому я не буду вдаваться в подробности того, как работают разные технологии, поскольку в этой статье банда из Reichelt сделала это намного лучше. Однако я продолжу и расскажу о плюсах и минусах работы с обоими типами.
Они дешевле. Не на много, но они дешевле. Жесткие диски SMR — хороший выбор, если они используются в основном только для хранения данных или если большой жесткий диск будет использоваться для ПК, на котором хранятся данные. Они обеспечивают большую емкость хранения и более энергоэффективны, чем CMR, что делает их хорошим выбором для задач архивирования. В общем, вы можете положиться на SMR, если вам нужны большие жесткие диски с более низкой стоимостью материалов и, как правило, с более низким энергопотреблением, и использовать их исключительно в качестве чистых устройств хранения данных.
Жесткие диски SMR не особенно хорошо подходят, если диск предназначен для постоянного и постоянного выполнения операций записи, поскольку это может привести к переполнению кэша. И это напоминает упоминание в начале этой статьи о снижении скорости передачи для больших файлов. Для большинства пользователей это огромно, особенно если вы постоянно записываете и перезаписываете данные на свой диск. Даже обычный конечный пользователь может почувствовать разницу.
Жесткие диски CMR — хороший выбор, если данные предназначены для хранения с высокой скоростью передачи или для хранения очень больших объемов данных. Это будет включать в себя множество различных типов действий, начиная от потоковой передачи музыки, аудио, видео или обработки изображений и заканчивая использованием для серверов NAS или серверов в целом. Но имейте в виду, что эти диски не предназначены для NAS. Если вы музыкальный продюсер или артист, этот драйв вам подойдет. Таким образом, для постоянной записи и передачи больших объемов данных с высокой скоростью передачи (например, когда скорость передачи больших данных имеет наибольшее значение) жесткие диски CMR — ваш лучший выбор.
Честно говоря, минусов, связанных с дисками CMR, не так уж и много. Как обычный конечный пользователь, вы не заметите большой разницы в цене или энергоэффективности. Единственный раз, когда это можно заметить, это когда вы работаете с сервером, имеющим более 100 дисков.
Заключение
И технологии SMR, и CMR имеют свое место. Если бы меня попросили сделать предложение, я бы порекомендовал диски CMR практически для всех приложений. Единственным исключением будет случай, если вы используете архивную библиотеку, содержащую более 100 дисков. В этом приложении я настоятельно рекомендую использовать SMR.
Читайте также: