Unidades WD SMR: cómo acceder a los datos cuando un Traductor de Segundo Nivel está dañado.

¡Hola amigos! En estos días, todos nos enfrentamos con mucha frecuencia a las unidades SMR modernas. A partir de este artículo, descubrirá qué son realmente, cuál es la diferencia entre las unidades SMR y PMR, cómo evitar problemas en las unidades SMR y obtener acceso a los datos con los sistemas PC-3000 Portable III / Express / UDMA.

También incluimos el video al final de este artículo para aquellos que quieran ver todo el proceso de recuperación de datos.

Para empezar, un poco de teoría.

La tecnología Shingled Magnetic Recording (SMR) aumenta el número de pistas por plato en un 25%. Se logra una mayor densidad mediante el uso de un lector en un cabezal magnético, que es 4-5 veces más estrecho que un escritor. Por ejemplo, el escritor en las unidades modernas tiene 50 µm de ancho, el lector es de 10 µm. Pero, ¿cómo registra una pista que es más estrecha que la del escritor? Si el cabezal magnético escribe una pista y luego agrega otra encima, pero con un desplazamiento igual al ancho del lector, entonces ambas pistas serán legibles. Como resultado, el proceso de grabación se parecerá un poco a la disposición de las baldosas en un tejado: la fila superior primero, luego la fila siguiente se coloca un poco más abajo con el desplazamiento. De ahí el nombre del método de grabación magnética basado en el efecto.

La figura anterior demuestra la apariencia de 7 pistas con tejas y cómo se producen.

Primero, la unidad escribe la pista 1. Luego, la pista 2 se escribe con un desplazamiento igual al ancho del lector. El impulso avanza de esta manera hasta que escribe la pista 8, que forma la pista 7 con tejas y una pista 8 clásica normal.

Ahora, puede preguntarse: ¿por qué la densidad real aumenta solo un 25% si el lector es 5 veces más pequeño, lo que permite grabar 5 veces más denso? En realidad, la precisión actual del sistema de posicionamiento de la cabeza es de +/- 7 µm. Este hecho evita la creación de una pista de menos de 35 µm.

La mayor densidad de la grabación con tejas tiene un precio. La capacidad de lograr una mayor capacidad impone una considerable sofisticación en la disposición de los datos en la superficie. El requisito tiene una razón sólida: para reescribir un solo sector de datos, debe reescribir no solo la pista con ese sector, sino también todas las pistas que le siguen.

Por supuesto, para reescribir datos en cualquier lugar, primero debe leerlos desde esa ubicación. Por lo tanto, si toda la unidad está organizada en pistas escalonadas, la modificación de un solo bit requerirá la lectura y escritura de todas las pistas desde la ubicación del bit hasta el final del espacio en disco. En consecuencia, el rendimiento de la escritura se reducirá enormemente (cientos de miles de veces). Obviamente, no hay forma de evitar por completo una disminución en el rendimiento de la escritura. Pero, ¿hay alguna forma de acelerarlo?

Hay. Y para hacer eso, las pistas SMR se combinan en grupos más pequeños denominados bandas y, por lo tanto, solo se clasifican las pistas dentro de cada banda. Siempre que sea necesario modificar los datos, dicha agrupación de pistas permite leer y reescribir solo un número limitado de pistas en lugar de todo el plato, y este detalle acelera considerablemente el proceso.

Pero, ¿qué sucede cuando el sistema operativo solicita la modificación de datos en 100 sectores, que lamentablemente se encuentran dentro de diferentes bandas? Claramente, la unidad volverá a tardar casi una eternidad en procesar la solicitud y si se produce un corte de energía antes de que se complete, es muy poco probable que los datos permanezcan accesibles e intactos. Como un intento de evitar tales escenarios, se diseñan un tamaño de banda específico y un sistema de almacenamiento en búfer de grabación para cada tipo de unidad, considerando el área de su aplicación.

Se reconocen tres tipos principales de dispositivos que admiten la grabación con shingled:

1) Drive administrado
2) Gestionado por host
3) Anfitrión consciente.

Los tipos 2 y 3 están diseñados y operados en equipos específicos para centros de datos, no se ejecutarán en computadoras estándar. Sin embargo, el tipo 1 ya se usa ampliamente. Vamos a describirlo en detalle.

Las unidades SMR administradas por unidad no requieren cambios en el BIOS o el sistema operativo de la computadora host. Toda la complejidad de los procesos de lectura / escritura es manejada por el sistema de almacenamiento en caché de la propia unidad. Cualquier cambio en los datos almacenados en dicha unidad se realiza primero en áreas fuera de las bandas tejas y se registra en una lista especial de modificaciones denominada traductor secundario en Western Digital y como caché de medios en los modelos de Seagate. Estas modificaciones se escriben en las bandas tejas más tarde mientras las lee, o cuando el dispositivo está inactivo. Sin embargo, cuando la escritura se realiza de forma continua, la unidad finalmente se queda sin espacio de caché y deja de procesar nuevas solicitudes durante algún tiempo mientras vuelve a ensamblar los datos y los escribe en las bandas.

Para resumir.

La tecnología SMR aplica un uso más racional del espacio en disco para aumentar la capacidad de un disco duro. El uso de discos con SMR no requiere ninguna actualización de la interfaz ni del factor de forma de las unidades, por lo que la transición a esta nueva tecnología pasará desapercibida para la mayoría de los usuarios. La desventaja es una pequeña caída en la velocidad de escritura en comparación con los discos PMR tradicionales. Evidentemente, tal algoritmo de operación de HDD no mejora su confiabilidad y complica seriamente la recuperación de datos si el traductor secundario o las tablas de caché de medios se pierden.

En la práctica, el acceso lógico (LBA) tiene en cuenta la traducción de sectores y omite defectos (ocultos en las listas de defectos).

SMR drives write the data by groups of bands. The second-level translator takes this into account, and HDD FW displays the good structure of files and folders. But if the second translator (SMR) is damaged, we will get zeros in all sectors.

¿Qué sucede si formateo mi dispositivo con el nuevo comando TRIM y borro mis datos erróneamente?

Actualmente, no circula mucha información sobre el nuevo diseño de tabla de traducción para unidades externas Western Digital que cuentan con SMR, pero estamos descubriendo que la traducción es similar a la tecnología de unidades de estado sólido (SSD). También podemos encontrar algunos datos limitados sobre discos duros externos compatibles con TRIM. Si no está familiarizado con el comando TRIM, este es un buen momento para comenzar a comprender qué es y qué puede hacer (Wiki TRIM). TRIM es compatible con algunos discos duros WD basados ​​en SMR, como puede ver en esta publicación de la base de conocimientos de WD. Así es, algunas unidades de disco mecánicas son compatibles con TRIM. Esto significa que formatear o inicializar el dispositivo o eliminar archivos en algunos discos giratorios podría significar que los datos no se pueden recuperar. De esa publicación: "Las unidades de disco duro externas WD que tienen una unidad SMR (grabación magnética de shingled) en su interior, ofrecen compatibilidad con el comando TRIM que está habilitado de forma predeterminada en Windows 7 y superior, diseñado para mantener el rendimiento de SSD o HDD en un nivel óptimo sobre el vida útil de la unidad ".

Si realmente no desea que los archivos desaparezcan para siempre, la eliminación de archivos se considera un error del usuario, pero también existe la posibilidad de una pérdida total de datos debido a fallas que no están relacionadas con un error del usuario o que al menos se eliminan parcialmente de su control. A medida que estos discos duros se utilizan más ampliamente, estamos comenzando a ver algunas fallas en los discos WD basados ​​en SMR donde todos los datos se pierden en un santiamén. En el pasado, cuando el traductor estaba dañado, lo que puede ser el resultado de fallas en los medios por numerosas razones, los ingenieros de recuperación de datos a menudo podían reconstruir el traductor y recuperar los datos. Con la introducción de este nuevo diseño de traductor, al que nos referiremos como traductor multicapa, los datos podrían desaparecer para siempre si las tablas del traductor están dañadas o alteradas.

En algunas de nuestras pruebas, descubrimos que puede restaurar el módulo 190 para obtener acceso a los datos del usuario después de una falla en el disco duro o un intento fallido por parte de un técnico de recuperación, pero esto no siempre funciona y los módulos requeridos pueden no estar en todos los lista del laboratorio de módulos para respaldar. El módulo debe guardarse cuando la unidad tiene acceso a datos, antes de que se convierta en ceros. Si está en el negocio de la recuperación de datos, este sería un buen momento para tomar algunas unidades de las familias Spyglass, Palmer, Charger (por ejemplo, WD30NMZW, WD40NMZW, WD20SDZW, WD10SMZW) y comenzar a probar / experimentar ahora, antes de comenzar a ver estas unidades vienen para su recuperación a diario.

Fuente: https://blog.acelaboratory.com/wd-smr-drives-how-to-get-data-access-if-second-level-translator-is-damaged.html