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WDのHDDがRAIDに対応できない事案が発生

2020年4月23日 - HDD, NAS4Free, zfs, ニュース
    
WDのHDDがRAIDに対応できない事案が発生

WD製のNAS用Redシリーズがモデルチェンジ後にRAID構築できなくなったそうだ。
状況を確認する。
大容量ストレージデバイスであるHDDについてのまとめはこちら。

コンテンツ

どういうこと?

そもそもの情報は、下記。

Block and Files社の記事によれば、WD製の2TB-6TBのNAS用のHDDであるRedシリーズが、
最近のモデルチェンジでRAIDに使えなくなったそうだ。

理由は簡単で、それまでのCMR方式の記録をSMRに変えてしまったようだ。

CMRとSMR

CMRとSMRってなに?という疑問に答える。
CMRは昔からのHDDの記録方式だ。Randomアクセスに対応する方式だ。

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一方でSMRは5年ほど前から出てきた、同じプラッタ構成でも容量を増加できる記録方式だ。
Read時に磁性体を見る面積は変わらないものの、Write時は書き込む面積を狭めて密度を高める。
そのために、隣の書き込みデータと重ねて(Shingled)書き込み。それゆえ、書き込むと
隣のデータの書き込みも発生するため、ランダムアクセスには向かず、コールドストレージに向いている。
つまり、容量が増加できる代わりにランダムアクセスは向かないドライブになる。

SMRでは書き込みにCMRよりも長く時間がかかる。このため性能面で問題が出る。
対策のため、HDD内にCMR相当のキャッシュエリアをおき、HDDが忙しくない時にせっせと
SMR領域に書き込む方式ができたようだ。DM-SMRと呼ぶそうだ。
丁度キャッシュをSSD、データをHDDで保管する方法と同じような2階層だ。

RAIDを構成できない問題

問題視されているRAID構成ができない話だが、上記の記事によるとRAIDを構成するHDDが故障したため、
ドライブを交換したらエラーがでたようだ。RAIDを再構築できなかったそうだ。

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the latest iteration of WD REDs (WDx0EFAX replacing WDx0EFRX) being unable to be used for rebuilding RAID[56] or ZFS RAIDZ sets: They rebuiild for a while (1-2 hours), then throw errors and get kicked out of the set.

これはかなり重症だ。WD0xEFAXシリーズのHDDではRAID再構築時にエラーが多発する。
これでは自分が良く遭遇する問題と同じく、RAID崩壊を招き、再構築になる。

記事によれば、WDへの聞き込みでNAS用のデバイスの2TB-6TBのモデルはすべて、
Device Managed SMR(DM-SMR)であることをWD担当者が認めている。

DM-SMRとは

この単語は初めて聞く。
おそらく、HDDとしてはCMRとして対外的に見せるが、HDD内部ではSMRで容量を稼ぐということだろう。
上述したキャッシュを使うことで、CMRのようにみせるということだ。

CMRで構成するキャッシュの空きがあるうちは、普通にデータの書き込みを受け付けることができる。
しかしキャッシュに空きがなくなると、エラーを返すことになる。
これがRAID構成時にエラーになる原因と思われる。

RAIDにドライブを投入したときは、同期のために大量の書き込みが発生する。
この書き込み量がCMRのキャッシュ領域をオーバし、しかしキャッシュをSMR領域に
書き出す空き時間があるわけでもなく、キャッシュは減る一方だ。
DM-SMRはRAIDに向いたドライブではないようだ。今後は注意が必要だ。

今後の対応

おそらく低価格なラインナップはDM-SMRになっていくだろう。となると自分が愛用する
デスクトップ向けのBlueシリーズもDM-SMRになっているのかもしれない。

これらがRAID構成に向かないとなると、自作NASサーバにも使えない。
むしろWD RedシリーズというNAS向けというシリーズも使えないとなると、
どのドライブを使えばよいのだろう。

HDD3社のうち他の2社も同様な状況と聞く。暫く状況を見るにしても、一度突撃してみるかな。

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続き

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