Страница 3: Жесткие диски SMR на практике

Мы провели и несколько классических тестов с разными сценариями нагрузки записи. Жесткий диск с SMR теоретически должен показать себя хуже обычных HDD из-за механизма записи. Посмотрим, какое падение производительности мы получим в практических сценариях. Так ли бесполезны жесткие диски SMR, как считают некоторые пользователи? Конечно, наши тесты не покрывают весь спектр возможных сценариев, но все же для системного диска ОС все чаще используют SSD, то же самое касается запуска приложений и игр. Мы решили воспользоваться стандартным графиком записи Windows, поскольку шкала у HD Tune логарифмическая. Поэтому график записи Windows более понятен для трактовки любому пользователю, а точные значения записи нам здесь не так важны.

Прямое сравнение

Мы сравнили Seagate BarraCuda Compute 6 TB ST6000DM003 (SMR) и WD Black 6 TB WD6002FZWX (CMR), пару можно назвать идеальной. Для последнего уже вышла замена в виде WD Black 6003 (тест), но жесткий диск вполне способен выступить в качестве представителя Red Pro (FFWX) и Red (EFRX), он соответствует широко распространенным поколениям NAS HDD с использованием CMR.

Слева: чтение с жесткого диска Seagate BarraCuda Compute 6 TB ST6000DM003. Справа: запись на жесткий диск Seagate BarraCuda Compute 6 TB ST6000DM003

Запись на жесткий диск Seagate BarraCuda Compute 6 TB ST6000DM003

Сначала мы скопировали 80 Гбайт разных образов Windows 10 на жесткий диск, после чего считали их. Как и предполагалось, мы получили заметную флуктуацию скорости записи данных. С жестким диском BarraCuda Compute 6 TB все особенности "пилообразной" записи на SMR видны очень хорошо. Скорость записи снижается периодически в два раза до 85 Мбайт/с. Как и предполагалось, жесткий диск Black 6002 прошел через этот тест без флуктуации. При чтении оба HDD показали уровень, близкий к максимуму, так что здесь способ записи SMR/CMR роли не играет. В любом случае, если использовать Seagate BarraCuda в качестве NAS HDD (а ST6000DM003 - один из самых медленных жестких дисков SMR), то эффект SMR при подключении NAS по гигабитному интерфейсу вряд ли ощутимо проявит себя.

Слева: запись на жесткий диск WD Black 6 TB WD6002FZWX. Справа: чтение с жесткого диска WD Black 6 TB WD6002FZWX

Toshiba P 300 6TB (тест) показал поведение, сравнимое BarraCuda Compute. Можно видеть, что скорость записи меняется между 120 Мбайт/с и 175 Мбайт/с. Но из-за явного влияния кэша в самом начале эффект не так заметен на графике.

Слева: чтение с жесткого диска Toshiba P 300 6TB. Справа: запись на жесткий диск Toshiba P 300 6TB

Запись на жесткий диск Toshiba P 300 6TB

Western Digital Red WD60EFAX (тест) показал флуктуации от 135 Мбайт до 220 Мбайт/с при записи. Наши наблюдения были подтверждены WD, поскольку WD60EFAX - жесткий диск drive-managed SMR для использования в NAS.

Слева: чтение с жесткого диска Western Digital Red WD60EFAX. Справа: запись на жесткий диск Western Digital Red WD60EFAX

Справа и слева: запись на жесткий диск Western Digital Red WD60EFAX

SMR в NAS

Здесь мы будем оценивать только производительность записи новых жестких дисков SMR.

Мы провели процесс начальной инициализации массива, после чего выполнили перестройку массива RAID 1 после "выхода из строя" HDD на QNAP TS253 NAS. Мы использовали WD Red Pro WD6002FFWX (CMR, 7.200 об/мин), после чего провели те же тесты на WD Red 6 TB WD60EFAX (SMR, 5.400 об/мин). Мы выставили максимальный приоритет, чтобы задачи инициализации и перестройки были выполнены как можно быстрее. К NAS в это время мы не обращались.


Инициализация
Перестройка RAID
WD Red Pro 6 TB WD6002
9:52:589:30:42
WD Red 6 TB WD60EFAX
11:28:1611:23:03

Хотя жесткие диски CMR примерно на 20% быстрее WD Red с SMR, разница примерно соотносится с разными скоростями вращения шпинделя жестких дисков. Поскольку процесс перестройки массива линейный, он перезаписывает все содержимое жесткого диска последовательно, недостаток SMR HDD себя здесь не проявляет - все зоны чистые, при последовательной записи не нужно считывать занятые дорожки, чтобы совместить их с новой. Конечно, в случае случайных/произвольных операций записи ситуация будет отличаться. QNAP NAS работает с файловой системой EXT4, в случае BTRFS или ZFS может быть другой результат.