Лабораторная работа № 7.
Тема: Тестирование жестких дисков с помощью универсальной программы SMART диагностика.
Цель работы: Практически изучить
Оборудование: персональный компьютер, жесткий диск.
Литература:
1.Методические указания;
2.Интернет ресурсы:
http://ru.wikipedia.org/wiki/S.M.A.R.T.
Основные теоретические положения.
Универсальная программа для SMART диагностика.
Современные жесткие диски представляет собой очень сложную и высоко технологически механическое устройство оно имеет:
1)Систему позиционирования системных головок;
2)Система стабилизации скорости вращения магнитных дисков;
3)система управления тока записи данных.
Всеми этими системами управляет встроенный микропроцессор, который производит:
1)Самодиагностика;
2)Исправляет возникающие ошибки;
3)Обеспечивает доступ к данным, хранящемся на диске.
Нормальная работа способность жесткого диска характеризуется по многим параметрами. Пример: 1) По времени раскрутки диска да номинальной скорости можно судить, а состоянии подшипников шпиндельного двигателя;
2)По количеству плохих секторов, о состоянии поверхности диска.
Все современные жесткие диски любой фирмы изготовителя снабжены технологией SMART (Self Monitoring Analysis Reporting Technologic) технология само диагностики анализа и отчёта.
Суть SMART.
Технология заключается в том что сам жесткий диск:
1.Отслеживает состояние своей работа способности;
2.Способность задание предупредить пользователя, о своем пред аварийном состоянии.
Назначения SMART.
1.Технология была разработана для повышения надёжности и сохранения данных на жестком диске;
2.В большинстве случаев SMART совместное устройство позволяет предсказать появления наиболее вероятных ошибок.
История
Первый жёсткий диск, обладающий системой самодиагностики, был представлен в 1992 г. фирмой IBM в дисковых массивах IBM 9337 для серверов AS/400, использующих IBM 0662 SCSI-2 диски. Технология была названа Predictive Failure Analysis (PFA). Измерялось несколько ключевых параметров, и их оценка велась непосредственно в firmware диска. Результат был ограничен одним битом: либо хорошо, либо значение тестируемого параметра сомнительное и может скоро привести диск к выходу из строя.
Позже компаниями Compaq, Seagate, Quantum, Conner была разработана другая технология, названная IntelliSafe. В ней был общий протокол выдачи информации о состоянии жёсткого диска, но измеряемые параметры и их пороги каждая компания определяла самостоятельно.
В начале 1995 г. Compaq предложила провести стандартизацию, что было поддержано IBM, Seagate, Quantum, Conner, Western Digital (Western Digital на тот момент ещё не имели системы слежения за параметрами жёсткого диска). За основу была взята технология IntelliSafe. Совместно разработанный стандарт назвали S.M.A.R.T.
SMART I предусматривал мониторинг основных параметров и запускался только после команды по интерфейсу.
При разработке SMART II подключилась Hitachi, предложив методику полной самодиагностики накопителя (extended self-test), также появилась функция журналирования ошибок.
В SMART III появилась функция обнаружения дефектов поверхности и возможность их восстановления «прозрачно» для пользователя.
Описание
SMART производит наблюдение за основными характеристиками накопителя, каждая из которых получает оценку. Характеристики можно разбить на две группы:
параметры, отражающие процесс естественного старения жёсткого диска (число оборотов шпинделя, число перемещений головок, количество циклов включения-выключения);
текущие параметры накопителя (высота головок над поверхностью диска, число переназначенных секторов, время поиска дорожки и количество ошибок поиска).
Данные хранятся в шестнадцатеричном виде, называемом «raw value», а потом пересчитываются в «value» — значение, символизирующее надёжность относительно некоторого эталонного значения. Обычно «value» располагается в диапазоне от 0 до 100 (некоторые атрибуты имеют значения от 0 до 200 и от 0 до 253).
Высокая оценка говорит об отсутствии изменений данного параметра или медленном его ухудшении. Низкая говорит о возможном скором сбое.
Значение, меньшее, чем минимальное, при котором производителем гарантируется безотказная работа накопителя, означает выход узла из строя.
Технология SMART позволяет осуществлять:
Мониторинг параметров состояния;
Сканирование поверхности;
Сканирование поверхности с автоматической заменой сомнительных секторов на надёжные.
Следует заметить, что технология SMART позволяет предсказывать выход устройства из строя в результате механических неисправностей, что составляет около 60 % причин[1], по которым винчестеры выходят из строя. Предсказать последствия скачка напряжения или повреждения накопителя в результате удара SMART не способна.
Следует отметить, что накопители НЕ МОГУТ сами сообщать о своём состоянии посредством технологии SMART, для этого существуют специальные программы. Таким образом, использование технологии SMART невозможно без наличия следующих двух составляющих:
ПО, встроенного в контроллер накопителя.
Внешнего ПО, встроенного в хост.
Программы, отображающие состояние SMART-атрибутов, работают по следующему алгоритму:
Проверяют наличие поддержки технологии SMART накопителем.
Подают в накопитель команду запроса SMART-таблиц.
Получают таблицы в буфер приложения.
Разбирают табличные структуры, извлекая из них номера атрибутов и их числовые значения.
Сопоставляют стандартизированные номера атрибутов их названиям (иногда — в зависимости от типа, модели или фирмы-изготовителя HDD, как, например, в программе Victoria).
Выводят числовые значения в удобном для восприятия виде (тут каждый программист может делать по-своему, например, конвертировать HEX-значения в десятичные).
Извлекают из таблиц флаги атрибутов (признаки, характеризующие назначение атрибута в рамках конкретной firmware накопителя, например, «жизненно важный» или «счётчик»).
На основании всех таблиц, значений и флагов выводят общее состояние устройства.
Этапы развития SMART.
1.Была реализовано слежение за несколькими важными параметрами, не было единого стандарта на технические параметры диска количество первых предсказаний сбоев не поднималось выше 20 %;
2.Появлялась фоновая проверка поверхности магнитного диска, которая проводилась самим накопителем вовремя его простоя. Был существенно расширен список контролируемых параметров, эти меры позволили увеличить число верных предсказаний отказа жесткого диска до 50 %;
3.На современном этапе эта техника активно развивается по пути совершенствуя и расширения контролируемых параметров.
Основные технологии SMART.
1.Состояние работа способности жестокого диска оценивается по нескольким параметрам его работа, которые называется атрибутами надежности;
2.Каждый атрибут имеет свой id (идентификатор);
3.Атребутам надёжности соответствует параметры, которые могут характеризовать естественный износ и предварительное состояние накопителя;
4.Набор необходимых параметров определения производительности жесткого диска;
5.Каждый атрибут надёжности оценивается по своему количественному значению;
6.значение атрибута могут изменятся от 0 до 1000 (для некоторых параметров верхний предел 200 или 256);
7.Величена значения атрибуты являются показателям надёжности контролируемого параметра (чем выше значения атрибута надёжности, тем меньше вероятности отказа по дальнейшему параметру);
8.Каждый производитель жестких дисков определяет минимальное значение атрибутов надёжности при котором гарантируется нормальная работа носителя – Threshold (предельный порог) снижение значения атрибута надёжности ниже значения Threshold может вызвать большое количество забоев в работе накопителя или его полный отказ.
Атрибуты надёжности можно разделить на:
Критический (важный);
Некритический.
При достижении не критическим атрибутом первого значения означает ухудшения работы способности жесткого диска.
Если значение критически важного атрибута стало ниже правого то это фактически означает выход из строя всего накопителя.
Атрибуты SMART
Таблица известных атрибутов SMART выглядит следующим образом: