机械硬盘主要有两种,垂直磁记录 (PMR)和叠瓦式磁记录 (SMR)。与传统的PMR相比,SMR可提供更大的硬盘容量,因为SMR技术可实现更大的磁录密度。
PMR,也称为传统磁记录 (CMR),通过将代表数据位的磁性元素的磁极与磁盘表面垂直对齐来工作。磁道并排写入,不重叠。由于写入磁头通常大于读取磁头,因此HDD制造商会尽量缩小写入磁头的大小。
SMR是PMR的延伸,可提供更高的面密度。 SMR不会将每个磁道重叠写入,而是将每个新磁道与之前写入磁道的一部分重叠,非常像屋面瓦。通过重叠磁道,写入磁头会变得更薄,从而增加面密度。
PMR和SMR之间的差异
无论硬盘采用的是PMR(垂直式)还是SMR(叠瓦式)技术,读取磁头在磁道上所需的面积皆小于写入磁头。当SMR(叠瓦式)硬盘上循序写入新数据时,这些如瓦片般堆叠的磁道仍可正常读取,并不影响读取性能。
不过一旦已写入的数据要编辑或覆盖时,写入磁头并不会直接在既有的磁道上进行磁录,以避免损坏相邻磁道。编辑后的数据会先在磁盘上的空白处写入,原先旧数据的磁道会暂时维持不动。等到硬盘闲置时才会执行重组机制,将原先磁道上的旧数据位自动擦除,并重新成为可用空间以供新数据写入。
就前述重组机制而言,SMR 硬盘的闲置时间就显得相当重要。如果SMR(叠瓦式)硬盘长时间进行密集的覆盖任务,则会没有足够的闲置时间来重新整理磁道,暂时不动的既有数据磁道数量会越来越多。接着导致SMR(叠瓦式)硬盘必须一边写入新数据,一边重新整理旧磁道,进而对读写性能造成某种程度的影响。针对SMR(叠瓦式)HDD,供应商有各自的固件设计,为的就是要优化重组机制,以降低覆盖任务对读写性能产生的影响。
关于NAS上能否使用SMR硬盘,群晖官方给出的建议是:
建议您在建立RAID时,全部使用PMR(垂直式)或SMR(叠瓦式)硬盘。若混合使用PMR(垂直式)及SMR(叠瓦式)来建立 RAID,在处理覆盖任务时,整体读写性能可能会受SMR(叠瓦式)的影响。
SMR硬盘是利用缓存和空白磁道来应对写入操作的,当缓存已满、硬盘剩余空间较小时,遇到密集写入操作,就会出现性能下降的问题;再加上若不慎混用了SMR/PMR硬盘在RAID阵列中,可能会让性能下降的问题更加突出。
在NAS中全部使用SMR硬盘或PMR硬盘,不要混用。如果NAS有SSD硬盘位,为避免上述缓存已满、硬盘边写入边重整的密集操作等困境,用SSD固态盘来为机械硬盘创建更大容量的缓存。
常见的 SMR 硬盘型号:
Seagate 希捷(包含且不限于下列型号)
Barracuda 2TB(ST2000DM008)
Barracuda 4TB(ST4000DM004)
Barracuda 8TB(ST8000DM004)
Desktop HDD 5TB(ST5000DM000)
Exos 8TB(ST80000AS0003)
Archive V2 6TB(ST6000AS0002)
Achive V2 8TB(ST8000AS0002)
Western Digital 西数(包含且不限于下列型号)
WD20EFAX 2TB(3.5")红盘
WD30EFAX 3TB(3.5")红盘
WD40EFAX 4TB(3.5")红盘
WD60EFAX 6TB(3.5")红盘
WD20EZAZ 2TB(3.5")蓝盘
WD60EZAZ 6TB(3.5")蓝盘
WD10SPZX 1TB(2.5")蓝盘
WD20SPZX 2TB(2.5")蓝盘
WD10SPSX 1TB(2.5")黑盘
Toshiba 东芝(包含且不限于下列型号)
P300 6TB(3.5")
P300 4TB(3.5")
DT02 6TB(3.5")
DT02 4TB(3.5")
DT02-V 6TB(3.5")
DT02-V 4TB(3.5")
L200 2TB(2.5")
L200 1TB(2.5")
MQ04 2TB(2.5")
MQ04 1TB(2.5")
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