Comment déterminer si un disque dur utilise la technologie SMR

Au cours des derniers mois, de nombreux matériaux sont apparus que les fabricants cachent l'utilisation de la technologie SMR dans leurs appareils. Nouvelles des acheteurs de disques durs poursuivant les fabricants et autres.



Le fait est qu'en raison de la nature de la technologie, ces appareils sont mal adaptés à de nombreux cas d'utilisation dans lesquels les disques durs trouvent leur application. Cela se traduit par une baisse catastrophique de la productivité.



Pour déterminer que la technologie SMR est appliquée dans le disque se trouvant sur l'étagère du magasin, si ces informations ne sont pas explicitement indiquées par le fabricant, vous devez connaître les lignes de modèle et leurs caractéristiques. Il ne semble pas y avoir d'autre moyen. Cela ne fonctionnera pas avec une probabilité de 100% pour déterminer cela par les caractéristiques déclarées du disque.



Mais si le disque est déjà tombé entre vos mains, déterminer l'utilisation de la technologie SMR peut être assez simple. Ensuite, je vais expliquer comment faire cela.



Actuellement, trois approches sont utilisées pour mettre en œuvre la technologie SMR:

• SMR géré par lecteur,
• SMR géré par l'hôte,
• Host Aware SMR.

Les différences entre eux, ainsi que la technologie SMR en général, sont décrites dans un article récemment publié sur Habré.





Avec Host Managed SMR et Host Aware SMR dans la «vraie vie», vous ne rencontrerez probablement pas. En vente libre, ces modifications ne sont pas présentées ou sont fournies en quantités limitées et uniquement sur commande. Et dans une situation normale, un utilisateur non professionnel a très peu de chances de rencontrer de tels disques.



Par conséquent, nous ne parlerons plus loin que des disques SMR gérés par lecteur. C'est le genre de disque que vous pouvez acheter en magasin, sans savoir qu'il utilise SMR.

Un moyen rapide de déterminer l'utilisation du SMR dans le disque dur en fonction des informations sur les familles de fournisseurs

Si tous les fabricants de disques durs adhéraient à la norme à cet égard, la réponse à la question de l'utilisation du SMR pour un appareil particulier pourrait être obtenue très facilement. Il suffirait de regarder l'état du bit correspondant dans le passeport du lecteur:







Mais aujourd'hui, seuls les lecteurs Toshiba SATA indiquent officiellement dans le passeport qu'ils sont SMR. Pour cela, le standard ATA fournit les bits correspondants dans les données de la commande Identify Device. Tous les autres fabricants ignorent la norme.



La seule méthode que je connaisse à l'heure actuelle pour déterminer «instantanément» l'utilisation du SMR est basée sur la connaissance des caractéristiques des familles de fournisseurs et sur la détermination de l'appartenance d'un disque dur à une famille spécifique. Cette approche utilise R.tester lorsque l'indicateur approprié est défini:

Détermination de l'utilisation des tuiles de disque dur par des tests

Il est facile de déterminer qu'un disque dur dispose de la technologie SMR en voyant le reflet de ses caractéristiques innées dans les résultats des tests de lecture-écriture. Plus à ce sujet plus tard.

Test de lecture

Si le disque est partiellement occupé par des données ou est vide, vous pouvez voir une image sur le graphique de test de lecture qui n'est typique que pour les modèles avec SMR. Le firmware «sait» que rien n'a été écrit dans le secteur demandé par le programme et donne des zéros sans lecture depuis la surface. D'où ce saut de vitesse de lecture, ou simplement une vitesse phénoménale si le disque est vide:







pour gagner du temps, une simple lecture linéaire peut être remplacée par une lecture sautante. Dans ce cas, chaque bloc suivant est lu à partir de l'adresse dépassant l'adresse de la lecture précédente de la longueur de saut.



Le graphique ci-dessus ne reflète que les résultats d'un tel test.

Écrire un test

Le moyen le plus évident de démontrer l'utilisation de la technologie SMR est de sélectionner un mode d'enregistrement dans lequel le cache se remplira le plus rapidement possible et sa décomposition en bandes nécessitera une grande quantité de travail de la part du micrologiciel.



Je suppose que pour la plupart des modèles de disques SMR et les moyens les plus courants de les connecter, il s'agira d'une écriture aléatoire de blocs de 2048 secteurs. Le remplacement d'un enregistrement aléatoire par un enregistrement selon n'importe quelle règle selon laquelle les blocs écrits séquentiellement tomberont dans différentes bandes ne facilitera pas grandement le sort du disque.



J'ai choisi la notation de saut linéaire comme algorithme de test principal. C'est similaire à la lecture, chaque bloc suivant étant écrit à une adresse qui dépasse l'adresse de l'enregistrement précédent de la longueur du saut.



Je considère le graphique avec les résultats d'un tel test comme le plus illustratif. En effet, lors de l'affichage de la dépendance vis-à-vis du LBA, l'axe des adresses est aussi l'axe des temps, bien que dans une échelle non linéaire.



Les longueurs des sauts ont été choisies de telle sorte que de un à cinq blocs tombent dans chaque bande. La taille de bande standard recommandée est de 524288 blocs. Les fabricants ignorent souvent cette recommandation, mais elle peut être utilisée comme guide pour déterminer approximativement la longueur du saut.



La quantité de données à enregistrer pour que SMR se manifeste dans toute sa splendeur dépend de la conception du disque et de la mise en œuvre de son firmware. Et aussi de la saturation du disque et de la présence dans le cache de données non entrelacées obtenues au cours de la période précédente. Et cela peut différer littéralement par ordre de grandeur. Un disque affichera une baisse spectaculaire des performances après l'écriture de 3 Go, l'autre aura besoin de 300 Go.



Les graphiques résultants peuvent différer considérablement, même pour une instance de disque particulière, en fonction de différents détails apparemment insignifiants. Par exemple, la quantité d'indentation à partir de zéro LBA avant le début de l'enregistrement peut être grandement influencée.



Et cela sans parler de l'impact de la saturation du cache, de la distribution des disques et des différences entre les différents fabricants et modèles.



Ici, par exemple, les paramètres de test n'ont pas changé, le disque est le même. Chaque lancement est une nouvelle image. De plus, entre les démarrages, le disque avait à chaque fois assez de temps pour terminer les processus d'arrière-plan:















Et c'est un disque de travail. Le volume total d'enregistrement pendant l'ensemble des tests du script n'était que de 30 gigaoctets!



Par conséquent, cela n'a aucun sens de mémoriser les paramètres de tests spécifiques et de comparer les formes des graphiques pour déterminer l'application du SMR. Il suffit d'avoir une idée de l'image générale, qui a à peu près la même qualité pour tous les disques SMR que j'ai rencontrés en tant que sujets.



En voici un autre pour compléter la présentation. Un autre modèle de disque, encore une fois les mêmes paramètres de test:















Et maintenant des paramètres différents:















En regardant les graphiques ci-dessus, il est facile de voir quels traits montrent que le lecteur utilise SMR. Surtout si vous savez que les résultats de tests similaires sur des appareils non SMR ressemblent à ceci:











la vitesse diminue légèrement à mesure que la LBA augmente.



Ci-dessus se trouvent les graphiques de la vitesse d'écriture, car ce paramètre est plus compréhensible pour un large public. Exemples de tableaux de temps d'accès sous le spoiler, qui sont intéressés. Il y a aussi une image caractéristique et elle est encore plus prononcée.

Lire le test immédiatement après le test d'écriture

Considérez cela comme une autre façon de déterminer l'utilisation de SMR. Comparez les graphiques des tests de lecture obtenus lors de l'exécution d'un script de test. Un avant l'écriture (il était également montré dans la section "Test de lecture"), l'autre après. Les paramètres de test sont les mêmes.

Information additionnelle

Mon collègue a réalisé une vidéo sur la conception des disques SMR et les particularités de leur travail . Cela s'est avéré assez maladroit, mais il a été décidé qu'il valait mieux le présenter sous cette forme maintenant que sous une forme améliorée dans un avenir très lointain.



Si vous êtes intéressé par les détails des tests, les valeurs de paramètres spécifiques, des ensembles complets de résultats - écrivez, je le posterai. Je n'ai pas posté cette information dans l'article, car le but était de donner une idée qualitative de l'image, après l'avoir fait de manière succincte.