SMR utilise un système de mappage pour les LBA qui souhaitent être écrits de manière aléatoire pour ne les écrire que de manière séquentielle. Semblables à la couche de traduction Flash (FTL) de SSD, les disques durs SMR utilisent ce que l'on appelle parfois une couche de traduction SMR (ou Shingle) (STL), qui est un concept similaire. Avec SMR, cependant, il y a beaucoup plus à gagner en informant l'hôte de la technologie SMR sous-jacente. L'industrie en est aux dernières étapes du processus de normalisation pour SMR, ZBC (Zoned Block Commands) étant la norme pour SAS et ZAC (Zoned ATA Commands) étant la norme pour SATA. Ces normes définissent un dispositif de bloc zoné dans lequel l'espace LBA est divisé en zones indépendantes. Dans chaque zone, les écritures doivent être séquentielles. Afin d'écraser les données, il est nécessaire de réinitialiser d'abord la zone, similaire à un bloc d'effacement dans un SSD. Ce qui se passe lorsque des écritures non séquentielles sont envoyées à une zone varie en fonction du type d'implémentation SMR.
SMR utilise un système de mappage pour les LBA qui souhaitent être écrits de manière aléatoire pour ne les écrire que de manière séquentielle. Semblables à la couche de traduction Flash (FTL) de SSD, les disques durs SMR utilisent ce que l'on appelle parfois une couche de traduction SMR (ou Shingle) (STL), qui est un concept similaire. Avec SMR, cependant, il y a beaucoup plus à gagner en informant l'hôte de la technologie SMR sous-jacente. L'industrie en est aux dernières étapes du processus de normalisation pour SMR, ZBC (Zoned Block Commands) étant la norme pour SAS et ZAC (Zoned ATA Commands) étant la norme pour SATA. Ces normes définissent un dispositif de bloc zoné dans lequel l'espace LBA est divisé en zones indépendantes. Dans chaque zone, les écritures doivent être séquentielles. Afin d'écraser les données, il est nécessaire de réinitialiser d'abord la zone, similaire à un bloc d'effacement dans un SSD. Ce qui se passe lorsque des écritures non séquentielles sont envoyées à une zone varie en fonction du type d'implémentation SMR.
Il existe trois catégories de disques SMR, ou plus précisément, trois types de disques de gestion que les fournisseurs peuvent utiliser. Chacun a son propre ensemble d'avantages et d'inconvénients.
Drive géré
Le premier type est connu sous le nom de lecteur géré, également appelé transparent. En termes simples, le lecteur SMR gère toutes les demandes de l'hôte, comme un disque dur traditionnel aujourd'hui. Le lecteur géré a l'avantage de ne pas avoir besoin d'un hôte compatible SMR, les SMR gérés par lecteur sont compatibles avec presque tout, ce qui les rend les plus simples à déployer. La nature zonée du disque dur SMR sous-jacent est complètement cachée à l'hôte. C'est le type de gestion SMR que nous nous attendons à voir généralement disponible dans la version initiale du marché grand public, car il n'existe aucun système d'exploitation ou système de fichiers disponible dans le commerce qui prend en charge les disques SMR à ce jour. Cependant, à mesure que de plus en plus de tests sont effectués et que la technologie SMR devient plus répandue, nous verrons des systèmes d'exploitation et des piles logicielles largement disponibles qui prennent en charge SMR.
L'inconvénient du lecteur géré est que les performances sont imprévisibles, car le lecteur gère ses processus d'arrière-plan quand il en a besoin, quelles que soient les demandes d'E/S. De plus, étant donné que les écritures aléatoires entrantes ne sont pas fusionnées en écritures séquentielles côté hôte, le disque est soumis à plus de contraintes, et donc moins performant dans les charges de travail soutenues, qu'il ne le serait si l'hôte était compatible SMR. Les disques SMR gérés par lecteur font face à ces lacunes en tirant parti d'une sorte de "zone d'atterrissage", où les écritures aléatoires peuvent être gérées avant d'être écrites sur le disque. Les façons d'intégrer cet espace sur les disques SMR peuvent cependant varier considérablement, ce qui conduit à des profils de performances très différents selon le marché cible de chaque disque et fabricant.
Géré par l'hôte
Le prochain type de gestion est connu sous le nom de gestion par l'hôte. Avec ce type de gestion, l'hôte utilise des commandes et des informations de zone pour optimiser le comportement du lecteur SMR en gérant les E/S pour garantir que les écritures sont toujours séquentielles dans une zone. Si un hôte envoie une écriture non séquentielle dans une zone, le lecteur la rejettera et renverra une erreur. Cela donne au disque des performances plus prévisibles et serait plus susceptible d'être vu initialement dans les applications d'entreprise et à grande échelle.
L'inconvénient de la gestion par l'hôte est que les disques SMR ne sont pas compatibles avec les systèmes hôtes (HBA, pilotes de périphérique, systèmes de fichiers, bases de données, etc.) qui ne sont pas compatibles avec SMR. Cela signifie que les systèmes de fichiers doivent être adaptés pour prendre en charge les lecteurs SMR. Cela se produit, d'abord dans l'espace hyperscale où les plus grands acteurs du monde ont la possibilité de modifier leurs piles de stockage pour tenir compte du SMR, et maintenant également dans l'espace open source grand public. Le mainteneur de xfs, Dave Chinner, a publié un document décrivant les optimisations SMR pour xfs lors de la conférence Linux Vault à Boston début mars. Dans le même événement, Hannes Rienecke de Suse a présenté un mécanisme de mise en cache de zone qui peut permettre aux systèmes de fichiers actuels de fonctionner avec des lecteurs SMR gérés par l'hôte. Il est probable que ces investissements, associés à un appétit pour la capacité, encourageront les autres à adopter les nouvelles solutions open source et à poursuivre les modifications de leurs systèmes pour prendre en charge les disques SMR.
Conscient de l'hôte
Le dernier type de gestion est connu sous le nom de connaissance de l'hôte. En un mot, la connaissance de l'hôte est une combinaison des deux types de gestion ci-dessus. Le lecteur SMR est autogéré mais il implémente également les nouvelles normes ZBC/ZAC et permet à l'hôte d'utiliser le nouveau jeu de commandes pour optimiser le comportement du lecteur. Dans ce cas, si le lecteur reçoit une écriture non séquentielle de l'hôte, il acceptera la demande, mais les performances de la demande peuvent alors être imprévisibles. L'hôte conscient a l'avantage d'être rétrocompatible et donne à l'hôte un certain contrôle. La prise en charge de l'hôte est susceptible d'être le modèle de choix pour la plupart des systèmes clients et d'entreprise traditionnels, prenant en charge tous les déploiements gérés par lecteur, tandis que la gestion par l'hôte commence à apparaître comme le choix pour les solutions de stockage distribué modernes.
Qu'est-ce que l'enregistrement magnétique en bardeaux (SMR) ?
