Средства аппаратного мониторинга HDD.

Средства аппаратного мониторинга HDD.

                Скоростные показатели и вместительность современных накопителей на жестких дисках постоянно растут. Вместе с тем, все в большей степени становиться актуальным вопрос о надежности накопителей. Ведь в случае поломки HDD, прежде всего, будет потеряно огромное количество данных, цена которых может многократно превосходить стоимость самого накопителя. Основа же любого винчестера – это механика, которая здесь значит больше чем электроника. Механические детали всегда подвержены силам трения, а значит нагреву и постоянному износу, чего никак нельзя избежать. Кроме того, конструкция винчестера гораздо сильнее подвержена влиянию внешних факторов: вибрации, ударов, перегрева, чем все остальные компоненты компьютера. Работа HDD нуждается в постоянном контроле. Винчестеры первыми из устройств компьютера обзавелись собственной, автономной системой диагностики, способной определять состояние накопителя, вносить изменения и предупредить ошибки и аварийный исход. Эти обязанности возложены на S.M.A.R.T. (Self-Monitoring, Alerting and Reporting Technology) – "Технология Самодиагностики, Анализа и Отчета" -  впервые внедренную еще в 1993 году стараниями компании Quantum. S.M.A.R.T. – это микропрограмма заложенная в контроллер дискового накопителя еще при его производстве, она работает всегда пока работает винчестер. Ее суть заключается в постоянном контроле состояния HDD, отслеживания механических и электрических параметров, сканировании поверхности диска и по возможности самостоятельном исправлении некоторых возникающих дефектов. Тестирование проводится регулярно, хотя на общей производительности компьютера это никак не отражается, так как происходит в паузах, когда машина простаивает. Винчестер тестирует себя сам. Система S.M.A.R.T. может замерять до 30 параметров жесткого диска, регулярно записывая и обновляя данные о них в энергонезависимой памяти винчестера или на неиспользуемых операционной системой секторах диска. Кроме того, именно S.M.A.R.T. выявляет те секторы, которые могут стать плохими, информация с них переносится на резервные области диска – переназначенные bed-секторы. С помощью данных S.M.A.R.T. можно предопределить предаварийное или даже уже аварийное состояние винчестера и вовремя успеть спасти информацию.

                На сегодняшний день не существует жесткой спецификации на технологию S.M.A.R.T., поэтому разные производители на разных моделях своих накопителей сами могут определять число и степень контролируемых параметров. Обычно подконтрольны 10…15 наиболее важных параметров, хотя их число растет, вместе с выходом новых моделей HDD. На устаревших винчестерах S.M.A.R.T. может не отображаться вообще. Информация о параметрах записывается в виде атрибутов (attributes), которые изначально имеют наивысшее значение, типичные здесь числа: 100, 200, 253. Потом, по мере износа, наработки ошибок и дефектов значения атрибутов уменьшаются. Чем больше износ или наработка ошибок того или иного параметра, тем меньше его атрибут. Для каждого параметра определены граничные значения атрибута (threshold), падение ниже которого, по мнению производителя, означает недопустимый износ накопителя, хотя тот еще и продолжает работать.

                В качестве примера рассмотрим несколько наиболее важных атрибутов S.M.A.R.T.:
  • Reallocated Sectors Count. Количество переназначенных секторов (remap). Это сбойные секторы, которые были выявлены на поверхности диска и данные с них были перемещены в резервную область. Они еще не являются bed-блоками (bb), но большое их количество замедляет работу винчестера. Внезапное появление большого количества ремапов может говорить о проблемах в надежности накопителя.

  • Current Pending Sector Count. Текущее количество нестабильных секторов. Нестабильные секторы, это секторы при работе с которыми отмечались проблемы, но они еще не были перенесены в резервную область. Если ошибки с секторами, помеченными как нестабильные, повторятся в дальнейшем, то они будут перемещены. Те секторы при последующей работе с которыми ошибок выявлено не было, исключаются из списка нестабильных.

  • Raw Read Error Rate. Частота появления ошибок при чтении данных с диска.
Seek Error Rate. Частота появления ошибок позиционирования магнитных головок привода.
Uncorrectable Sector Count. Количество не скорректированных ошибок, при чтении/записи секторов.

  • Write Error Rate. Частота появления ошибок при записи данных.

  • Spin Retry Count. Количество повторов старта шпинделя диска, если первая попытка была неудачной. Довольно распространенный дефект старых накопителей. Заключается в том, что винчестер не может запуститься с первого раза. Приходится выключать и включать компьютер снова.

                Высокая температура критична не только для процессора, больших микросхем материнской платы и плат расширения. Внутренними датчиками температуры уже обзавелись и современные накопители на жестких дисках. Высокая скорость вращения дисков и нагруженный контроллер здорово добавляют тепла HDD. Для чувствительной конструкции винчестера перегрев чреват не только увеличением вероятности количества сбоев во время работы, но и неизбежно приводит к повышенному износу накопителя, сокращению его срока службы, а то и к неожиданным, внезапным поломкам. Температуру HDD и состояние S.M.A.R.T. можно контролировать с помощью предназначенных для этого утилит мониторинга, процесс этот можно даже автоматизировать.

                В качестве примера средства постоянного контроля состояния атрибутов S.M.A.R.T. для винчестеров можно привести  утилиту предварительной диагностики S.M.A.R.T.vision. Интерфейс программы на русском языке, имеется подробное описание ее работы. S.M.A.R.T.vision определяет состояние HDD перед загрузкой Windows и если все нормально, в трее появляется иконка зеленого цвета (см. рис. 1). О предаварийном состоянии, когда вышел за пределы один или несколько атрибутов второстепенного значения, предупредит иконка желтого цвета, а если она будет красной – здесь уже стоит думать о спасении данных и замене винчестера, так как упали основные атрибуты S.M.A.R.T.

Рис. 1.

Можно просмотреть и сами атрибуты S.M.A.R.T., но только в упрощенном виде (рис.1), где величины текущих и предельных значений отображаются лишь в виде полосок разного цвета, без числовых значений. Такая программка, несомненно, покажется полезной сервисным инженерам и системным администраторам в местах, где сосредоточено много рабочих машин, и их состояние и сохранность информации должны быть постоянно под контролем.