Час роботи жорсткого диска

1. емпіричний метод
2. Математичний метод. Теорія ймовірності
3. Ймовірність виходу з ладу HDD в RAID масиві
4. Особливості довгої експлуатації RAID-масивів
5. рішення VIDEOMAX

З ростом дозволу IP-камер ростуть обсяги відеоархіву і, як наслідок, вимоги до розміру дискової підсистеми відеомагазину. Все більша кількість жорстких дисків веде до використання в системах відеоспостереження RAID-масивів і багатодискових полиць.

При цьому жорсткий диск, який би ви не використовували, це та деталь, яка рано чи пізно точно вийде з ладу. RAID-масив дозволяє запобігти втраті інформації, але як позначається робота HDD в RAID на його терміні служби? І наскільки ймовірним є поломки жорсткого диска? Давайте розбиратися.

Відеоролик на тему статті:

емпіричний метод

Найточніший і об'єктивний метод отримання інформації про термін служби і надійності пристрою - це обробка великої кількості статистичної інформації. Якщо ви спробуєте пошукати інформацію про дослідження надійності роботи HDD в великих системах зберігання даних, то з подивом виявите, що її практично немає. Виробники HDD досліджень на відмовостійкість і термін служби своїх жорстких дисків або не проводять, або не публікують. Є мізерні дані і заплутані звіти компаній-великих споживачів дисків, дата-центрів. Розібратися в них досить складно.

Дозволимо собі навести аналіз статистики поломок HDD в складі серверів відеоспостереження, яку ми збираємо в сервісному центрі Відеомакс. А результати цікаві! Ось деякі факти:

• Ймовірність виходу з ладу HDD в щороку з перших 3-х років експлуатації знаходиться в районі 1%, що збігається з даними, які нам надає виробник HDD
• Ймовірність виходу з ладу HDD, при роботі в складі RAID-систем приблизно в два рази вище. Про причини, ми поговоримо в цій статті трохи пізніше
• Ймовірність виходу з ладу будь-якого диска в складі RAID-масиву сильно перевищує суму ймовірностей поломки кожного з них. При цьому ще й простежується залежність від кількості дисків в масиві

Аналіз статистики і досвіду експлуатації багатодискових серверів показує, що ймовірність виходу з ладу все ж вище, ніж очікується спочатку. Невже виробники дисків не готові ще до випуску досить надійних виробів, що дозволяють не турбуватися про їх терміні служби, як ми не дбаємо про термін служби пам'яті або процесорів, встановлених в відеосервер? А що значить збільшена вірогідність виходу з ладу HDD в багатодискових відеосервер і в RAID-масивах? Спробуємо звернутися до шкільного курсу математики.

Математичний метод. Теорія ймовірності

Давайте спробуємо розглянути відеосервер з встановленими дисками як модель пристрою, що складається із сукупності компонентів з однаковою ймовірністю виходу з ладу. Формула виглядає наступним чином ...

P = 1-pn

Де p - ймовірність виходу з ладу одного HDD, а n - кількість дисків в масиві. Для дисків Seagate® Constellation® ES.2 цю величину можна прирівняти до річної інтенсивності відмов рівній 0,73%.

Скориставшись формулою, ми отримуємо таблицю, де вказана ймовірність виходу з ладу хоча б одного HDD в залежності від кількості жорстких дисків в складі сервера відеоспостереження і в залежності від кількості років експлуатації виробу. За запевненнями виробників ймовірність поломки одного HDD в перші три роки експлуатації практично однакова по роках. Це підтверджується і даними статистики відмов з сервісного центру Відеомакс. Отже, розрахункові дані по вищенаведеної формулі наступні:

Кількість HDD
в сервері 1 рік 2 роки 3 роки 2 3% 6% 9% 3 4% 8% 12% 4. 6% 12% 18% 5. 7% 14% 21% 6 9% 18% 27% 7. 10% 20% 30% 8 11% 22% 33% 9. 13% 26% 39% 10 14% 28% 42% 11 15% 30% 45% 12 17% 34% 51% 13 18% 36% 54% 14 19% 38% 57% 15 20% 40% 60% 16 21% 42% 63% 17 23% 46% 69% 18 24% 48% 72% 19 25% 50% 75% 20 26% 52% 78% 21 27% 54% 81% 22 28 % 56% 84% 23 29% 58% 87% 24 30% 60% 90%

Розрахункові дані показують, що ймовірність виходу з ладу одного HDD в виробі багато більше, ніж сума ймовірностей кожного з жорстких дисків, що входять до складу виробу. Цей результат підтверджує реальна статистика і досвід.

Ймовірність виходу з ладу HDD в RAID масиві

Спочатку ми сказали про те, що статистика поломок HDD показує, що в складі RAID масивів жорсткі диски виходять з ладу в кілька разів частіше. Чи означає це, що RAID-масив псує диски?

В відсоток повної відмови жорсткого диска, який і вказано в документації виробника, не закладені випадки, коли робота жорсткого диска порушена частково, але RAID-масив, заздалегідь підстраховуючись і грунтуючись на стані диска, прогнозує його подальшу поведінку, виключаючи такий диск з роботи до його повного виходу з ладу. І за зверненнями в технічну підтримку і сервісний центр компанії Відеомакс, саме такий стан, коли жорсткий диск ще зовсім працездатний, але робота масиву вже порушена, є найбільш частою причиною виходу з ладу HDD в масиві.

Якщо прийняти, що ймовірність відторгнення диска з масиву в два рази вище, ніж вірогідність його повної поломки, то таблиця з ймовірністю поломки HDD в масиві виглядає наступним чином:

Кількість HDD
в RAID масиві на сервері 1 рік 2 роки 3 роки 2 6% 12% 18% 3 8% 16% 24% 4. 12% 24% 36% 5. 14% 28% 42% 6. 18% 36% 54% 7. 20% 40 % 60% 8. 22% 44% 66% 9. 26% 52% 78% 10 28% 56% 84% 11 30% 60% 90% 12 34% 68% 102% 13 36% 72% 108% 14 38% 76% 114% 15 40% 80% 120% 16 42% 84% 126% 17 46% 92% 138% 18 48% 96% 144% 19 50% 100% 150% 20 52% 104% 156% 21 54% 108% 162 % 22 56% 112% 168% 23 58% 116% 174% 24 60% 120% 180%

З таблиці видно, що ймовірність виходу з ладу HDD в 24-х дисковому відеосервері протягом 2-х років становить більше 100%, а на протязі 3-х років майже 200%. Тобто жорсткий диск в RAID-масиві обов'язково вийде з ладу навіть у гарантійний період експлуатації обладнання.

Чи означає це, що не варто об'єднувати HDD в RAID-масив? Можливо тоді вони прослужать довше? Диски поза RAID прослужать довше, це факт. Але рано чи пізно диски все одно допрацюють до свого повного зносу, і тоді замовник втратить архів, але на відміну від RAID-масиву, вже безповоротно. Про RAID ми детально розповідали в одній зі статей на нашому сайті .

Особливості довгої експлуатації RAID-масивів

Вихід з ладу HDD - це неминучий фінал для будь-якої системи зберігання. Якщо диски зібрані в відмовостійкий RAID-масив, то вони розпізнаються як несправні набагато раніше і вимагають заміни частіше, але за рахунок цього система зберігання даних здатна функціонувати довгі роки, вимагаючи лише періодичної заміни дисків. І тут потрібно враховувати один важливий момент: повноцінна і надійна робота RAID-масиву можлива тільки при використанні однотипних жорстких дисків в його складі, мало того, з однією версією прошивки. Будь-яка комбінація дисків з відмінностями від цього правила не гарантує його довготривалу роботу і може привести до швидкого виходу з ладу і втрати всього відеоархіву.

Технології, як відомо, не стоять на місці, і виробники HDD постійно випускають на ринок нові моделі і покоління пристроїв, знімаючи з виробництва морально застарілі. Що робити в ситуації, коли, наприклад, через два роки експлуатації адміністратор системи виявив, що вийшов з ладу жорсткий диск вже знятий з виробництва і замінити його однотипним неможливо? Ось це починається головний біль! І, як наслідок, напрошується рішення: необхідно тримати запас жорстких дисків, бажано на весь термін служби системи відеоспостереження.

рішення VIDEOMAX

Компанія Відеомакс вже більше 10 років займається виробництвом відеосерверов, і весь цей час ми ретельно вивчаємо питання надійності і довговічності роботи жорстких дисків. За ці роки нами накопичено величезний досвід в цьому напрямку, яким ми готові поділитися з читачем, і який ми враховуємо при проектуванні виробів VIDEOMAX. Тим більше, що подібних досліджень практично не зустрічається в загальнодоступних джерелах, і навіть жоден виробник жорстких дисків не зможе відповісти на питання, які постають перед нами в процесі створення високонадійних рішень для систем відеоспостереження.

Заходи забезпечення довгої і безперебійної роботи системи відеоспостереження від VIDEOMAX:

• При виробництві виробів VIDEOMAX ми використовуємо жорсткі диски виключно серверного класу. Про це ми детально розповідали в нашій статті « Жорсткі диски для відеоспостереження » .
• Дискові масиви більше 24-х Тб доступні виключно в рішеннях класу Pro. Дискові масиви зібрані в RAID6 гарантують збереження працездатності відеомагазину при виході до 2-х дисків з ладу у виробах VIDEOMAX-Pro .
• Ми пропонуємо комплекти запасних частин для відеомагазину, що містять необхідну кількість дисків і інших запасних частин для оперативної заміни що вийшли з ладу. VIDEOMAX-ZIP містять в своєму складі жорсткі диски того ж номіналу і прошивки, що і використовувані при виробництві вироби VIDEOMAX.

На власному досвіді і статистикою експлуатації наших рішень ми розрахували залежність необхідної кількості жорстких дисків від терміну експлуатації виробу і, подбавши про своїх партнерів, позбавили їх від болісних розрахунків, представивши зручну систему підбору комплектів ЗІП . Причому, ми врахували не тільки ймовірність виходу з ладу жорстких дисків, але також і інших вразливих, по зібраної нами статистикою, частин відеомагазину, таких як вентилятори та блоки живлення. Такий набір комплектуючих дозволить не турбуватися адміністратору про оперативне придбання несправної комплектуючої протягом всього терміну експлуатації обладнання.

Отримати консультацію по підбору надійного обладнання VIDEOMAX створеного з урахуванням специфіки експлуатації в системах відеоспостереження ви можете у будь-якого менеджера компанії Відеомакс по телефону +7 (495) 640-55-46.