如何确定硬盘是否正在使用SMR技术

近几个月来，出现了许多材料，制造商将SMR技术隐藏在其设备中。硬盘购买者起诉制造商之类的新闻。



事实是，由于技术的特性，此类设备不适合硬盘驱动器找到其应用的许多使用情况。这表现为生产力的灾难性下降。



要确定SMR技术已应用于商店货架上的磁盘中，如果制造商未明确指出此信息，则需要了解模型线及其功能。似乎没有其他办法。通过磁盘的声明特性无法100％地确定它。



但是，如果光盘已经落入您的手中，那么确定使用SMR技术可能非常简单。接下来，我将解释如何执行此操作。



当前，使用三种方法来实现SMR技术：

• 驱动器托管SMR，
• 托管的SMR，
• 主机感知SMR。

最近在Habré上发表 的一篇文章中描述了它们之间的差异以及SMR技术的总体差异。





在“现实生活”中使用Host Managed SMR和Host Aware SMR，您很可能不会遇到。在免费销售中，这些修改没有出现，或者仅按订单提供，数量有限。在正常情况下，非公司用户遇到此类磁盘的机会很小。



因此，进一步，我们将仅讨论驱动器管理的SMR磁盘。这就是您可以在商店中购买的那种光盘，而不知道它使用的是SMR。

根据有关供应商系列的信息，快速确定在硬盘驱动器中使用SMR的方法

如果所有硬盘驱动器制造商都在这方面遵守该标准，那么可以很容易地获得针对特定设备使用SMR的答案。查看驱动器护照中相应位的状态就足够了：







但是今天，只有东芝SATA驱动器在护照中正式声明它们是SMR。为此，ATA标准在“识别设备”命令的数据中提供了相应的位。所有其他制造商都忽略了该标准。



对于我而言，目前唯一已知的“即时”确定使用SMR的方法是基于对供应商系列功能的了解并确定硬盘对特定系列的归属。设置适当的标志时，此方法使用R.tester：

通过测试确定硬盘磁贴的使用情况

通过在读写测试结果中看到其固有功能的反映，很容易确定硬盘具有SMR技术。稍后对此进行更多讨论。

阅读测试

如果磁盘部分地被数据占用或为空，则可以在读取的测试图上看到一张图片，该图片仅适用于具有SMR的型号。固件“知道”什么都没有写入程序所请求的扇区，并给出零而不从表面读取。因此，读取速度有这种飞跃，如果磁盘为空，则仅是惊人的速度：







为了节省时间，可以用跳跃读取代替简单的线性读取。在这种情况下，每个下一个块的读取都是从比上一次读取的地址超出跳转长度的地址开始的。



上图仅反映了这种测试的结果。

写测试

演示使用SMR技术的最明显方法是选择一种记录模式，在该模式下，高速缓存将尽快填满，并且将其分解为磁带将需要固件进行大量工作。



我假设对于大多数SMR磁盘型号以及最常见的连接方式，这将是对2048个扇区大小的块的随机写入。用根据任何规则的记录替换随机记录，根据该规则，连续写入的块将落入不同的磁带中，将不会极大地促进磁盘的命运。



我选择线性跳跃符号作为主要测试算法。这类似于读取，每个随后的块都被写入到一个地址，该地址比上一个记录的地址超出跳转长度。



我认为带有这种测试结果的图表最具说明性。实际上，当显示对LBA的依赖性时，尽管是非线性标度，但地址轴还是时间轴。



选择跳跃的长度的方式是，每条带子会落入一到五个块。建议的标准磁带大小为524288块。制造商通常会忽略此建议，但可以将其用作粗略确定跳跃长度的指导。



为了使SMR在其所有荣耀中彰显自己，需要记录的数据量取决于磁盘的设计及其固件的实现。并且还从磁盘满度和缓存中是否存在前一段时间接收到的非条带化数据引起。从字面上看，它可以相差几个数量级。一个磁盘写入3GB后，性能将急剧下降，另一个磁盘则需要300GB。



根据不同的看似无关紧要的小东西，即使对于一个特定的光盘实例，所得的图形也可能有显着差异。例如，记录开始之前从零LBA开始的缩进量可能会受到很大影响。



更不用说缓存充满度，磁盘分布以及不同制造商和型号之间的差异所带来的影响。



在这里，例如，测试参数没有更改，磁盘是相同的。每次发布都是一幅新图。而且，在启动之间，磁盘每次都有足够的时间来完成后台进程：















这是一个工作磁盘。在脚本的整个测试过程中，记录的总容量仅为30 GB！



因此，就确定SMR的应用而言，记住特定测试的参数并比较图形的形状是没有意义的。大概了解一下总体情况就足够了，对于我作为对象遇到的所有SMR磁盘在质量上看起来都差不多。



这是对演示文稿的补充。另一个磁盘模型，再次测试参数相同：















现在参数不同：















查看上面的图表，很容易看到驱动器使用SMR的特征。特别是如果您知道针对非SMR设备的类似测试的结果看起来像这样：











随着LBA的增加，速度会略有下降。



上面是写入速度的图表，因为此参数对于更广泛的读者更容易理解。有兴趣的扰流板下的访问时间表示例。还有一幅特征图片，甚至更加明显。

写入测试后立即读取测试

将其视为确定使用SMR的另一种方法。比较在执行一个测试脚本期间获得的阅读测试的图形。一个在写之前（在“阅读测试”部分给出），另一个在写之后。测试参数相同。

附加信息

我的同事制作了 有关SMR磁盘设计及其工作特性的视频。结果非常笨拙，但是决定最好以这种形式发布它，而不是在很遥远的将来以一种改进的形式发布。



如果您对测试的详细信息，特定参数的值，完整的结果集感兴趣-编写，我将其发布。我没有在文章中发布此信息，因为目标是对图片进行定性的描述，以简洁的方式进行。