Revisión de Seagate Exos X26z: disco duro SMR administrado por host de 25 TB

Existe una categoría especial de discos duros diseñados para ofrecer a los proveedores de servicios en la nube y otros proveedores de hiperescala la máxima capacidad posible por ranura de 3.5 pulgadas. Los discos duros de grabación magnética superpuesta (SMR) se originaron mediante la superposición de pistas para brindar a los fabricantes de HDD mayor capacidad por plato. Sin embargo, existen consideraciones de rendimiento y ciertos matices en la forma en que se debe interactuar con estos discos. Además, existe una clase de discos SMR gestionados por el host (HM-SMR), que otorga al sistema anfitrión un mayor control sobre la ubicación de los datos. El Seagate Exos X26z es uno de estos discos, creado exclusivamente para los clientes más importantes de Seagate, quienes controlan sus pilas de almacenamiento y pueden aprovechar estos discos duros especializados.

Especificaciones de alto nivel de Seagate Exos X26z

Atributo	Valor
Tipo	Disco duro empresarial de 25 TB
Marcas	Seagate
Serie	Exos X26z
Nº modelo	ST25000NM000E
Tipo de unidad	Dispositivo de almacenamiento por zonas, SMR administrado por host
Factor de forma	3.5 "
CAPACIDAD	25TB
Fácil de usar	SATA 6Gb / s
Eje de velocidad	RPM 7.2K

Seagate Exos X26z – ¿Cómo llegamos aquí?

Debido al mercado limitado de discos duros HM-SMR, Seagate y WD no suelen ofrecerlos para análisis. Y con razón: los analistas tecnológicos típicos los instalarían en un ordenador con Windows, descubrirían que la unidad no aparece y el análisis terminaría antes de empezar. Sin embargo, aquí estamos, con el X26z en nuestras manos. Como ocurre con la mayoría de nuestras ideas descabelladas recientes , esta también es gracias a nuestra activa, aunque a veces desacertada, comunidad de Discord.

Como suele ocurrir, muchos en nuestro Discord rastrean regularmente eBay en busca de su próximo “tesoro” de laboratorio casero al que aspiran. Con respecto al caso que nos ocupa, cometí el error de animar a estos miembros, diciéndoles que la siguiente cosa extraña que encontraran, la compraría y la revisaría. Unos minutos más tarde, tenía este disco duro en mi carrito de eBay. $300 después, aquí estamos.

Dispositivo de almacenamiento por zonas, SMR administrado por host: no para todos

Como ya he mencionado varias veces, estas unidades tienen una lista de compatibilidad muy reducida. No solo requieren un sistema operativo compatible con unidades HM-SMR, sino que también cuentan con un subconjunto específico (y limitado) de adaptadores, etc., compatibles. Lo peor es que, dado que Seagate las vende a muy pocos clientes, no se ha esforzado en promocionar el producto. Encontramos un manual para unidades mucho más antiguas, pero al final tuvimos que consultar a nuestros amigos en redes sociales para obtener el mejor consejo.

La recomendación fue comenzar con Ubuntu, que tiene soporte HM-SMR desde hace un tiempo. El sabor elegido que cargamos es el 23.04. A partir de ahí, hubo un mensaje constante que se puede resumir como "Mis mejores deseos muchachos, probablemente estén perdiendo el tiempo".

Por diversión, Kevin empezó conectando la unidad a un sistema Windows. Ni siquiera la reconoció como dispositivo conectado. A continuación, la conectamos a un servidor de almacenamiento Supermicro con bahías SATA/SAS. Esperábamos que con Ubuntu instalado la unidad fuera detectada. Pero, lamentablemente, la victoria se nos escapó de nuevo: la unidad no fue encontrada.

En un último intento antes de romper el disco y abandonar vergonzosamente, Kevin conectó directamente el Seagate Exos X26z a la placa base. Una bota más y… ¡ya está! Resulta que existen errores y problemas conocidos que impiden que este tipo de unidad sea visible a través de ciertos HBA SAS y conmutadores SAS que forman parte de los expansores de disco. El SATA de conexión directa mitiga esos problemas, pero hay pocos puertos SATA disponibles en las placas base de servidores tradicionales.

Para ser justos con la unidad, los clientes que utilizan estas unidades tienen hardware diseñado específicamente para aprovecharlas. No lo hacemos, por lo que el proceso de prueba y error por el que pasamos es totalmente autoinfligido. También es la razón por la que durante esta prueba la unidad permaneció precariamente equilibrada sobre el disipador de calor de la CPU, gracias a nuestro cableado creativo.

Preparando el Seagate Exos X26z para su revisión

Con la unidad a la vista, había algunos detalles que aclarar. Esta unidad en particular provenía de ServerPartsDeals y se vende como reacondicionada por el fabricante. El término "reacondicionada" puede resultar un poco engañoso en este caso. Según nuestra investigación, parece que estas unidades formaban parte de un pedido que no se completó. Así que, técnicamente, no son "nuevas", pero probablemente nunca presentaron ningún problema que requiriera reparación. Para futuras referencias, las unidades Seagate con la línea verde alrededor de la etiqueta entran en la categoría de reacondicionadas.

Para asegurarnos de que teníamos la unidad en estado limpio, creamos un nuevo sistema de archivos btrfs, limpiando todas las zonas existentes con el siguiente comando:

sudo mkfs.btrfs -O zonado -d single -m single /dev/sdX

Al ejecutar lsblk, podemos ver el dispositivo de bloque, así como el disco duro IronWolf Pro CMR más pequeño de 20 TB.

root@bigserver:/home/storagereview# lsblk
sda 8:0 0 18.2T 0 disco
sdb 8:16 0 22.7T 0 disco

En comparación, una unidad CMR de 20 TB aparece como un dispositivo sin formato de 18.2 TB, mientras que el Exos X25z de 26 TB aparece con un tamaño utilizable de 22.7 TB. También analizamos las unidades usando parted para ver la partición y el diseño de los bloques. El modelo tradicional IronWolf Pro CMR de 20 TB nos brinda los detalles habituales que muestran que es compatible con 512 bytes, aunque prefiere la alineación de bloques 4K.

Modelo: ATA ST20000NE000-3G5 (scsi)
Disco/dev/sda: 20.0 TB
Tamaño del sector (lógico/físico): 512B/4096B

Curiosamente, el modelo de 25 TB muestra la misma información.

Modelo: ATA ST25000NM000E-3L (scsi)
Disco /dev/sdb: 25.0 TB
Tamaño del sector (lógico/físico): 512B/4096B

Rendimiento del Seagate Exos X26z

Una vez terminada la limpieza, recurrimos a fio para ejecutar ambas unidades con cargas de trabajo realmente básicas de cuatro esquinas que consisten en lectura y escritura secuencial de 128k, así como lectura y escritura aleatoria de 4k.

	Seagate Exos X26z 25TB	Seagate IronWolf Pro 20TB
Lectura secuencial de 128K (4T/32Q)	274MB / s	278MB / s
Escritura secuencial de 128K (4T/32Q)	270MB / s	286MB / s
Lectura aleatoria 4K (4T/32Q)	2,121 IOPS	233 IOPS
Escritura aleatoria 4K (4T/32Q)	2 IOPS en total antes de fallar	313 IOPS

Si bien estas pruebas parecen bastante sencillas, como lo son para el disco duro CMR, el modelo SMR falla por completo al aplicar escrituras aleatorias. Aquí es donde los HDD administrados por host se vuelven un poco extraños, mientras que los HDD SMR administrados por unidad pueden funcionar mejor, aunque con un rendimiento mucho menor.

También vale la pena señalar que las cifras de IOPS de lectura de 4K son impresionantes. Esto es consistente con lo que hemos visto antes en los discos duros SMR, debido a la forma en que colocan las pistas. Las lecturas y escrituras aleatorias en realidad parecen mucho más secuenciales en el disco.

Al final, los clientes que aprovechan estos discos duros lo utilizan con pleno conocimiento de cómo crear una pila de software alrededor del disco para utilizar mejor sus beneficios (mayor capacidad, menor costo) y solucionar las limitaciones de la tecnología. Pero claramente la unidad se vuelve un poco inestable cuando no se crea correctamente, lo que la hace menos que ideal para cualquiera que no administre su pila de arriba hacia abajo.

Conclusión

Las unidades Seagate Exos X26z y otras similares, como las HM-SMR, están diseñadas para un caso de uso muy específico. Son especialmente útiles cuando un proveedor de servicios en la nube puede integrar las características de la unidad en su gestión de datos. Las unidades SMR pueden ofrecer a estos centros de datos hasta un 25 % más de capacidad por ranura que las unidades CMR, y la tecnología SMR ha contribuido significativamente a cubrir la brecha de crecimiento de capacidad mientras esperamos la llegada masiva de las unidades HAMR al mercado.

Pero por muy atractivos que sean, no son una buena inversión para la mayoría. Cuando un homelabber recorre eBay en busca de unidades baratas de alta capacidad, la etiqueta de 25 TB y el costo relativamente bajo pueden hacer que se levanten las cejas. Sin embargo, le insto a que siga conduciendo, no quiere este viaje. La dolorosa verdad es que es un espejismo que baila al borde de la razón que incluso el homelabber más apasionado debería evitar. Simplemente siéntese y espere a que salga a la venta una unidad más amigable. Seguramente esas unidades HAMR de 50 TB también saldrán pronto, ¿verdad?