Компьютеры предназначены для работы с информацией — ее создания и извлечения, различных манипуляций с нею и прежде всего для ее хранения. Это превращает хранилище данных или, точнее, жесткий диск в наиважнейший элемент любой компьютерной системы. Сказанное верно независимо от того, идет ли речь о дисках в корпоративных ПК или о совместно используемых сетевых устройствах хранения, об отдельном дисководе или о дисковом массиве. Если в силу своих обязанностей вам приходится определять минимальные требования к жестким дискам, то нужно тщательно изучить соответствующие спецификации. В этой статье дается обзор некоторых ключевых спецификаций надежности.

Ожидаемый срок работоспособности (Life Expectancy)

К дисководам применяется понятие ожидаемой продолжительности жизни. При этом используются термины “срок службы” (service life) или “ожидаемый срок службы” (design life), т. е. какая длительность работы заложена в их конструкцию. Обычно она составляет от трёх до пяти лет, но может достигать и десяти. Знать срок службы очень важно, поскольку к концу его резко возрастает процент сбоев. Учитывая, как долго должен использоваться диск, вы сможете заменить его прежде, чем он выйдет из строя. Кроме того, этот параметр позволит вам понять, что такое среднее время работы между отказами (mean time between failures, MTBF).

О чем умалчивает MTBF

Данный показатель, вероятно, чаще, чем какой-либо другой, неверно трактуется даже специалистами, хорошо знающими аппаратную часть компьютеров. Вопреки мнению большинства он ничего не говорит относительно продолжительности службы диска. Для современных дисководов, используемых в ПК, MTBF обычно составляет 0,5—1,2 млн. часов, для дисков корпоративного класса — 1,6 млн. часов, т. е. от 57 до 180 лет. Понятно, что так долго диски не используются.

Спецификации хранения: процент отказа дисководов

Насколько велика вероятность выхода диска из строя

MTBF следует рассматривать как статистический показатель. Он говорит вам, насколько велика вероятность поломки, а точнее, как часто в среднем диск будет ломаться. Прежде чем перейти к детальному рассмотрению, надо усвоить, что показатели MTBF бывают разные.

Читайте, что написано мелким шрифтом

Любой показатель MTBF определяется на основе тестирования в конкретных условиях, в том числе при определенной температуре, что может отразиться на продолжительности работы диска. Другое условие, не столь очевидное, как температура, — это предполагаемый характер использования диска. Тестирование может проводиться исходя из предпосылки, что один диск должен работать 24 часа в сутки каждый день (8760 часов в год), а другой — сорок-пятьдесят часов в неделю (2400 часов в год).

Например, к дисководам Seagate Barracuda, устанавливаемым в настольные ПК, применяется второй вариант. А к тем, что используются в корпоративных системах хранения, — как правило, первый; при этом предполагается, что за год их мотор будет включаться и выключаться всего несколько сотен раз. В спецификациях, предназначенных для дисководов настольных ПК, обычно используется второй сценарий и предполагается, что в течение года двигатель включается и выключается тысячи раз.

В переводе с языка MTBF

В зависимости от сценария тестирования и от количества имеющихся у вас дисков показатель MTBF будет давать разное число лет, дней или часов. Например, если у какой-то модели диска он составляет 1,2 млн. часов, а у вас 1,2 млн. таких дисков, можно ожидать, что каждый час будет отказывать по одному диску. Если же у вас 120 дисков (это более реальное количество), то можете рассчитывать в среднем на один отказ через каждые 10 тыс. часов. Это приблизительно раз в 416 дней для корпоративных дисководов, работающих 24 часа в сутки, или раз в 4,2 года для настольных ПК, работающих 2,4 тыс. часов в году.

Срок службы дисков

Иной взгляд на MTBF

Выраженный в количестве часов показатель MTBF интуитивно воспринимается как указание на процент отказов. Однако так рассматривать его не следует. Чтобы избежать подобной трактовки, некоторые производители нарочно включают в свои спецификации данные о среднегодовом проценте отказов (annualized failure rate, AFR) — вероятности поломки диска на протяжении года.

От MTBF к AFR

Если не можете найти AFR для интересующей вас модели диска, вы легко можете рассчитать этот показатель на основе MTBF. Для начала определите число отказов в час (1:MTBF). Чтобы узнать количество отказов в течение года, умножьте результат на 8760 часов для дисков корпоративного класса или на 2400 часов для дисков настольных ПК (для расчета MTBF можно использовать и иное количество часов). Полученную цифру умножьте на 100, чтобы результат выразить в процентах. Например, при MTBF корпоративного диска, равном 1,2 млн. часов, AFR составит 0,73%. Это означает (во всяком случае теоретически), что вероятность отказа диска на протяжении года составляет 0,73%.

MTBF и срок службы

Когда речь идет о MTBF, важно помнить, что данный показатель можно использовать только на протяжении срока службы диска. Как уже говорилось, по мере приближения диска к пределу этого срока процент сбоев резко возрастает и MTBF утрачивает смысл. Он применим лишь в том случае, если вы всегда заменяете диски в конце срока службы или не дожидаясь его наступления, когда технология сделает значительный шаг вперед и вы захотите установить новый дисковод независимо от состояния прежнего.

Гарантийный срок службы

Определение срока службы

В спецификации диска срок службы обычно не указывается. Но зачастую вы можете найти его в прилагаемом к дисководу руководстве. В большинстве случаев можно поискать руководство на веб-сайте производителя (обычно эти документы бывают доступны в виде PDF-файлов) и отыскать в нём соответствующее указание.

Каков гарантийный срок?

Если вы не смогли установить срок службы конкретной модели и не получили такую информацию от производителя, можете просто принять его равным гарантийному сроку. При склонности к перестраховке (некоторые называют это консервативным подходом) делайте такое допущение в любом случае, что бы вам ни говорили. В конце концов гарантия — это по определению срок, в течение которого производитель готов поручиться за работоспособность устройства независимо от того, на какой срок работы оно рассчитано.

Подсчеты на клочке бумаги

Сравнивая MTBF различных дисководов, даже если этот показатель определен на основе одного и того же сценария работы, следует помнить, что он не имеет прочной основы в виде анализа реальной истории использования дисков. Как правило, он базируется на результатах нескольких тестов, обладающих ограниченными возможностями, и данных, полученных для сходных, но более старых моделей. На основе таких цифр с помощью некой математической модели и рассчитывается MTBF. Пользуясь одними и теми же данными, но разными математическими моделями, можно прийти к несовпадающим результатам. К спецификациям следует относиться так же, как к подсчетам, сделанным на обратной стороне какого-нибудь конверта, — эти сведения полезны только в том случае, если вы не будете воспринимать их слишком серьезно.

Небольшие различия не имеют значения

Сама природа указываемых в спецификациях значений MTBF такова, что заставляет относиться к ним с изрядной долей скептицизма. Разница в два раза (600 тыс. и 1,2 млн. часов), наверное, действительно важна. А различия в 10—20% (800 тыс. против 1 млн. часов) — скорее всего нет.

А в реальной жизни...

Имейте также в виду, что даже если бы значения MTBF были абсолютно точными, сфера их применения ограничивалась бы условиями, предусмотренными в сценариях тестирования. Для автомашин указывают расход топлива на 100 км пробега. Но в реальности данная величина не постоянна. Наверное, уже этой аналогии достаточно, чтобы объяснить, почему в жизни процент отказов гораздо выше того, что записан в спецификации MTBF. Действительность иногда выглядит неприглядно, и тем не менее не следует закрывать на нее глаза.