Почему возникли ошибки чтения FPDMA на жестких дисках: причины и решения

Диагностика проблем с RAID-системой на SMR-дисках: руководство для решения ошибок

RAID-массивы стали неотъемлемой частью многих серверов и домашних систем, обеспечивая не только защиту данных, но и повышение производительности. Однако, как показывает практика, использование жестких дисков SMR (Shingled Magnetic Recording) в конфигурациях RAID, таких как RAID 5, может привести к неожиданным проблемам. В данной статье мы рассмотрим диагностику и решение проблем с RAID-массивом на примере конфигурации с использованием SMR-дисков.

Основные характеристики системы

В рассматриваемом примере используется сервер следующей конфигурации:

• Процессор: 2x Xeon E5-2690 v3
• Материнская плата: ASRock Z10PA-D8
• Графический процессор: Nvidia Quadro P4000
• Системный диск: 1x Samsung SSD 870 EVO 500 ГБ
• RAID-массив: 3x WDC WD40EFAX-68JH4N1 в конфигурации RAID 5
• Блок питания: 1000 Вт Coolermaster
• Операционная система: Ubuntu 24.04 LTS

Проблемы с DMA-ошибками

При работе системы возникла серия ошибок, зафиксированных в журнале dmesg. Эти ошибки связаны с командой READ FPDMA QUEUED, что указывает на возможные проблемы с очередью чтения на дисках. Приведенные ниже сообщения являются типичными для данной ошибки:

[ +0.003702] ata10.00: status: { DRDY }
[ +0.001747] ata10.00: failed command: READ FPDMA QUEUED
[ +0.001794] ata10.00: cmd 60/40:38:80:89:33/05:00:a9:01:00/40 tag 7 ncq dma 688128 in

Эти DMA-ошибки могут быть вызваны различными факторами, включая неисправные кабели SATA, неправильное подключение питания или проблемы с совместимостью дисков.

Действия по устранению неполадок

Для диагностики и устранения проблем были предприняты следующие шаги:

1. Замена кабелей SATA для каждого диска на новые.
2. Проверка подключения кабелей питания к дискам.
3. Переключение портов на материнской плате.
4. Обновление BIOS до последней версии.
5. Проверка состояния SMART (специальные данные о состоянии здоровья каждого диска).

Несмотря на проведенные меры, ошибки продолжали возникать, что говорит о необходимости более глубокого анализа.

Возможные причины ошибок

На основании сообщений из журналов и состояния дисков можно выделить несколько вероятных причин:

• Использование SMR-дисков в RAID 5. SMR-диски лучше всего предназначены для архивирования данных, поскольку они имеют особенности, которые могут приводить к увеличению записи и замедлению операций, особенно в RAID-массивах с паритетом (как RAID 5).

• Усиление записи (Write Amplification). RAID 5 вызывает усиление записи на небольших записях, а диски SMR также испытывают усиление записи на маленьких операциях. В результате оба эффекта могут сложиться, создавая серьезные проблемы.

Рекомендации по улучшению работы

На основании данных о производительности и состояния дисков, а также характерных ошибок, рекомендуется:

1. Замена SMR-дисков на не-SMR. Для обеспечения надежности работы RAID 5 или других подобных конфигураций рекомендуется использовать диски типа CMR (Conventional Magnetic Recording).

2. Оптимизация массива. В случае, если замена дисков невозможна, следует рассмотреть возможность разрушения массива и использование дисков для специфических задач, связанных с высокими требованиями к скорости обработки данных.

Заключение

Использование SMR-дисков в RAID 5 не рекомендуется из-за проблем с производительностью и надежностью. Если вы столкнулись с аналогичными ошибками, внимательно проанализируйте свою систему и примите меры для минимизации последствий, включая замену дисков на более подходящие для ваших задач. Оцените рабочие нагрузки и выбирайте компоненты, которые соответствуют требованиям вашего проекта.

Источник