一屋不掃，何以掃天下。如果網(wǎng)絡(luò)安全專業(yè)人士的個(gè)人或家庭數(shù)據(jù)安全都弄不好，如何能保甲方平安？

根據(jù)統(tǒng)計(jì)機(jī)構(gòu)Trendfocus最新發(fā)布的數(shù)據(jù)，剛剛結(jié)束的一季度中，全球機(jī)械硬盤（HDD）出貨量環(huán)比下滑15%，同比下滑14%。這個(gè)數(shù)據(jù)讓人大跌眼鏡，雖然新冠疫情對(duì)電子產(chǎn)品的生產(chǎn)和供應(yīng)鏈產(chǎn)生重大影響，但是遠(yuǎn)程辦公的普及化和常態(tài)化對(duì)于消費(fèi)級(jí)存儲(chǔ)設(shè)備設(shè)備來說，應(yīng)該是有刺激需求作用的，例如主流電商平臺(tái)一些高端大容量硬盤不是斷貨就是漲價(jià)。

筆者認(rèn)為，機(jī)械硬盤的銷售下滑，更大的可能性是消費(fèi)者對(duì)表現(xiàn)糟糕的“疊瓦技術(shù)”用腳投票的結(jié)果，而不是新冠疫情的影響。

過去一周，西部數(shù)據(jù)2-6TB容量NAS紅盤的“疊瓦門”（在NAS這個(gè)用例中不合時(shí)宜地引入SMR磁盤技術(shù)節(jié)省成本，且未向用戶明說，存在虛標(biāo)嫌疑），引發(fā)了全行業(yè)甚至全社會(huì)的關(guān)注，因?yàn)?013年來入市的SMR技術(shù)已經(jīng)廣泛滲透到消費(fèi)級(jí)和企業(yè)級(jí)硬盤產(chǎn)品中，絕非西部數(shù)據(jù)一家的問題。

從個(gè)人用戶視角，我們只關(guān)心三個(gè)問題：

·SMR“疊瓦技術(shù)”有什么缺點(diǎn)？

·選購機(jī)械硬盤如何避開SMR的“大坑”？

·市場(chǎng)上還有沒有能打的硬盤？

在解答上述問題之前，我們先簡要科普一下何為SMR？為何大家都“談SMR色變”： 

何為SMR?

目前市場(chǎng)上銷售的硬盤存儲(chǔ)技術(shù)分PMR(CMR)和SMR兩大類，后者是為了增加磁片存儲(chǔ)密度和降低成本的“新技術(shù)”——疊瓦式寫入磁紀(jì)錄技術(shù)(SMR，Shingled Magnetic Recording)，又稱為存檔硬盤(冷儲(chǔ)存硬盤)。傳統(tǒng)的磁盤使用PMR技術(shù)，各磁道之間沒有重疊，而SMR技術(shù)則利用磁盤寫入磁道比讀取磁道更寬的特性，部分重疊寫入磁道，因此可以將更多磁道寫入磁盤（增加磁密度）。這意味著與普通驅(qū)動(dòng)器相比，更多的數(shù)據(jù)可以存儲(chǔ)在磁盤上。

但是天下沒有免費(fèi)的早餐，SMR的“占道停車和一分錢掰兩瓣的精打細(xì)算”，必然意味著性能、可用性甚至可靠性的損失，采用SMR技術(shù)的硬盤不適用于隨機(jī)寫IO用例，因?yàn)槠鋵懶阅鼙确荢MR驅(qū)動(dòng)器慢得多。

事實(shí)上，SMR磁盤的寫入行為更像是磁帶機(jī)或者DVD刻錄盤，不過讀取跟一般硬碟差不多，屬于WORM device type(一次寫入，多次讀取型)。

因此，不建議將它們用于具有大量隨機(jī)寫入工作負(fù)載的桌面主力盤或者NAS用例。甚至英國最大的大學(xué)太空研究小組UCL穆拉德太空科學(xué)實(shí)驗(yàn)室在用采用SMR技術(shù)的西數(shù)紅盤添加RAID陣列都遇到無法重建和掉盤的問題。 

SMR的三種類型

·驅(qū)動(dòng)器管理型（DM-SMR），對(duì)操作系統(tǒng)是不透明的。這意味著ZFS無法“分散”寫入，這是ZFS使用最差的類型，因此盡量避開DM-SMR驅(qū)動(dòng)器。

·主機(jī)感知（HA-SMR），旨在使ZFS洞悉SMR流程。

·主機(jī)管理的（HM-SMR），不向后兼容，需要ZFS來管理SMR進(jìn)程。

SMR的主要缺點(diǎn)

很顯然，SMR的技術(shù)特性完全不適合用來作為臺(tái)式機(jī)的主力盤或者需要頻繁I/O讀取寫入的場(chǎng)景（例如NAS）。其主要缺點(diǎn)（問題）如下：

·SMR的持續(xù)寫入性能要比PMR（CMR）差，不適合大量隨機(jī)寫入的工作負(fù)載。

·多次亂序?qū)懭牒髸?huì)出現(xiàn)類似SSD的臟盤降速問題，而且目前無解。

·重復(fù)寫入時(shí)降速嚴(yán)重，甚至不到10MB/s。

·同一磁軌重復(fù)寫入數(shù)據(jù)會(huì)產(chǎn)生大量壞道，目前無解。

·多次重覆寫入可能會(huì)造成磁盤損毀！

·隨機(jī)寫入可能會(huì)造成原始數(shù)據(jù)出錯(cuò)，拷貝出來后跟原始資料MD5比對(duì)出錯(cuò)。

·SMR在RAID重建或其他密集寫入操作期間導(dǎo)致嚴(yán)重問題，甚至導(dǎo)致重新同步失敗。

如何避開SMR的大坑？

但是，成本更低，售價(jià)更低的SMR硬盤并非一無是處，我們今天的采購建議，主要面向的是臺(tái)式機(jī)系統(tǒng)盤和活躍存儲(chǔ)盤，也就是需要裝載游戲或者運(yùn)行密集多媒體處理任務(wù)的主力硬盤或者長期下載或使用頻繁的NAS硬盤（包含RAID陣列），這兩種應(yīng)用場(chǎng)景中，我們需要盡量避開SMR硬盤。

總之，目前我們采購硬盤面臨一個(gè)奇葩的現(xiàn)象，那就是“買新不如買舊”。舊款PMR比新款SMR的好！不管哪一家的SMR硬盤都建議暫時(shí)先不要買，手里有PMR硬盤先用，等PMR硬碟完全停產(chǎn)再說，千萬不要貪便宜買SMR硬盤來當(dāng)NAS盤或系統(tǒng)盤。

下面進(jìn)入正題，哪些硬盤是SMR硬盤？

由于廠家存在虛標(biāo)問題，因此，目前市場(chǎng)上并沒有完全權(quán)威的官方清單，以下是安全牛從網(wǎng)絡(luò)上收集整理的部分SMR硬盤型號(hào)，準(zhǔn)確性有待進(jìn)一步驗(yàn)證，放出來方便大家參考，如有錯(cuò)漏請(qǐng)?jiān)诹粞灾性鲅a(bǔ)或指正：

采用SMR技術(shù)的希捷硬盤

酷魚Barracuda 2TB–7,200rpm–SATA6–ST2000DM008

酷魚Barracuda 4TB–5,400rpm–SATA6–ST4000DM004

酷魚Barracuda 8TB–5,400rpm–SATA6–ST8000DM004

Desktop HDD 5TB–5,900rpm–SATA6–ST5000DM000

希捷銀河企業(yè)級(jí)硬盤Exos 8TB–5900rpm– SATA 6–ST8000AS0003

Archivev2 6TB–5,900rpm–SATA6–ST6000AS0002

Archivev2 8TB–5,900rpm–SATA6–ST8000AS0002

細(xì)思極恐的是，酷魚8TB（ST8000DM004）、5TB臺(tái)式機(jī)硬盤（ST5000DM000）的產(chǎn)品介紹和產(chǎn)品手冊(cè)中都未提及SMR。

緩存達(dá)到256MB的希捷酷魚硬盤，使用SMR的可能性很大。

（希捷酷魚硬盤數(shù)據(jù)表：

https://www.seagate.com/www-content/datasheets/pdfs/3-5-barracudaDS1900-11-1806US-en_US.pdf）

此外Anandtech認(rèn)為希捷2.5寸的酷魚硬盤也使用了DM-SMR技術(shù)（購買移動(dòng)硬盤的用戶也要留神）。

采用SMR技術(shù)的西部數(shù)據(jù)硬盤

編號(hào)為“WDx0EFAX”的NAS硬盤（其中小寫的x與容量匹配）、緩存容量256MB的藍(lán)盤，基本都是采用DM-SMR的產(chǎn)品。

有用戶斷言2.5英寸的西數(shù)1TB和2TB藍(lán)盤也采用了DM-SMR。

采用SMR技術(shù)的日立（HSGT）硬盤

一向“守身如玉”的兩款日立硬盤也被SMR技術(shù)攻破，分別是Ultrastar DC HC620 15TB和14TB。

我們針對(duì)三種應(yīng)用場(chǎng)景/訴求推薦三款非SMR的硬盤產(chǎn)品：

·臺(tái)式機(jī)系統(tǒng)盤：東芝X300 6TB

·臺(tái)式機(jī)存儲(chǔ)盤：東芝P300 3TB

·NAS存儲(chǔ)盤：希捷酷狼 8TB

最后，關(guān)于個(gè)人用戶是否有必要采購企業(yè)級(jí)/氦氣硬盤的問題，我們簡要建議如下：

企業(yè)級(jí)硬盤性能參數(shù)往往更好看，但噪音大，而且往年Backblaze數(shù)據(jù)中心數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)顯示企業(yè)級(jí)硬盤的平均故障率甚至還要略高于消費(fèi)級(jí)硬盤，因此如果沒有特別的需求，個(gè)人用戶優(yōu)先購買消費(fèi)級(jí)硬盤或者NAS專用盤。

至于氦氣硬盤，價(jià)格比空氣硬盤貴20%左右，優(yōu)點(diǎn)是發(fā)熱小能耗低，但這點(diǎn)些微的改進(jìn)對(duì)于數(shù)據(jù)中心來說也許更有價(jià)值，至于可靠性方面，氦氣硬盤誕生不到5年，因此還沒有明顯的數(shù)據(jù)證明氦氣硬盤的壽命或可靠性有肉眼可見的提升。