SMR používá mapovací systém pro LBA, které se chtějí zapisovat náhodně, aby se zapisovaly pouze sekvenčně. Podobně jako vrstva Flash Translation Layer (FTL) u SSD používají pevné disky SMR to, co se někdy nazývá vrstva SMR (nebo Shingle) Translation Layer (STL), což je podobný koncept. U SMR se však dá mnohem více získat informováním hostitele o základní technologii SMR. Toto odvětví je v závěrečných fázích procesu standardizace pro SMR, přičemž ZBC (Zoned Block Commands) je standardem pro SAS a ZAC (Zoned ATA Commands) je standardem pro SATA. Tyto standardy definují zónové blokové zařízení, ve kterém je prostor LBA rozdělen do nezávislých zón. V každé zóně by zápisy měly být sekvenční. Aby bylo možné přepsat data, je nutné nejprve zónu resetovat, podobně jako při mazání bloku v SSD. Co se stane, když jsou do zóny odeslány nesekvenční zápisy, se liší v závislosti na typu implementace SMR.
Existují tři kategorie disků SMR, nebo přesněji řečeno, tři typy disků pro správu, které mohou dodavatelé používat. Každá z nich má své vlastní výhody a nevýhody.
Spravovaný disk
První typ je známý jako spravovaný disk, také známý jako transparentní. Jednoduše řečeno, disk SMR spravuje všechny požadavky od hostitele, podobně jako dnešní tradiční pevný disk (HDD). Spravovaný disk má tu výhodu, že nepotřebuje hostitele, který si je vědom SMR, a disky SMR se spravovaným diskem jsou kompatibilní téměř se vším, což je činí nejjednoduššími na nasazení. Zónová povaha podkladového pevného disku SMR je před hostitelem zcela skrytá. Očekáváme, že tento typ správy SMR bude obecně dostupný v počátečním vydání pro spotřebitelský trh, protože v době psaní tohoto textu neexistují žádné komerčně dostupné operační systémy ani souborové systémy, které by podporovaly disky SMR. S dalším testováním a rozšířením technologie SMR se však dočkáme široce dostupných operačních systémů a softwarových balíčků, které SMR podporují.
Nevýhodou spravovaných disků je nepředvídatelný výkon, protože disk zpracovává své procesy na pozadí, když je potřeba, bez ohledu na požadavky na vstup a výstup. Navíc, protože příchozí náhodné zápisy nejsou na straně hostitele sloučeny do sekvenčních zápisů, je disk pod větším tlakem, a proto má při trvalém zatížení nižší výkon, než kdyby hostitel věděl o SMR. Spravované disky SMR se s těmito nedostatky vyrovnávají využitím jakési „přistávací zóny“, kde lze náhodné zápisy spravovat před jejich zapsáním na disk. Způsoby začlenění tohoto prostoru na discích SMR se však mohou značně lišit, což vede k výrazně odlišným výkonnostním profilům v závislosti na cílovém trhu každého disku a výrobce.
Spravováno hostitelem
Další typ správy je známý jako správa spravovaná hostitelem. U tohoto typu správy hostitel používá příkazy a informace o zóně k optimalizaci chování disku SMR tím, že spravuje vstupně-výstupní operace (IO), aby zajistil, že zápisy v rámci zóny probíhají vždy sekvenčně. Pokud hostitel odešle nesekvenční zápis v rámci zóny, disk jej odmítne a vrátí chybu. To disku poskytuje předvídatelnější výkon a pravděpodobněji se s tím setká zpočátku v podnikových a hyperscale aplikacích.
Nevýhodou správy hostitelem je, že disky SMR nejsou kompatibilní s hostitelskými systémy (HBA, ovladače zařízení, souborové systémy, databáze atd.), které nepodporují SMR. To znamená, že souborové systémy je třeba přizpůsobit tak, aby podporovaly disky SMR. K tomu dochází nejprve v oblasti hyperscale, kde největší světoví hráči mají možnost upravovat své úložné zásobníky tak, aby zohledňovaly SMR, a nyní také v mainstreamovém prostoru open source. Správce xfs, Dave Chinner, publikoval dokument popisující optimalizace SMR pro xfs během konference Linux Vault v Bostonu začátkem března. Na stejné akci Hannes Rienecke ze Suse představil mechanismy ukládání do mezipaměti Zone, které umožňují současným souborovým systémům pracovat s disky SMR spravovanými hostitelem. Je pravděpodobné, že tyto investice spolu s apetitem po kapacitě povzbudí ostatní k přijetí nových open source řešení a k úpravám svých systémů tak, aby podporovaly disky SMR.
Hostitel vědom
Poslední typ správy je známý jako správa s vědomím hostitele. Stručně řečeno, správa s vědomím hostitele je kombinací dvou výše uvedených typů správy. Disk SMR je samosprávný, ale také implementuje nové standardy ZBC/ZAC a umožňuje hostiteli používat novou sadu příkazů k optimalizaci chování disku. V tomto případě, pokud disk obdrží nesekvenční zápis od hostitele, požadavek přijme, ale pak může být výkon požadavku nepředvídatelný. Správa s vědomím hostitele má výhodu v tom, že je zpětně kompatibilní a dává hostiteli určitou kontrolu. Správa s vědomím hostitele bude pravděpodobně modelem volby pro většinu klientských a tradičních podnikových systémů a převezme všechna nasazení spravovaných disků, zatímco správa s vědomím hostitele se začíná objevovat jako volba pro moderní distribuovaná úložná řešení.
Amazon