ЖУРНАЛ СТА 3/2019

В ВЕДЕНИЕ Проектирование современной ИТ-системы предприятия невозможно без расчёта показателей надёжности. При этом основное внимание уделяется показателям надёжности функ- ционирования системы, доступности сервисов и минимиза- ции последствий простоя. В то же время основную ценность представляют данные. Несмотря на тенденцию всё большего использования в си- стемах хранения данных твердотельных накопителей (Solid Stade Drive, SSD), основным массовым компонентом хране- ния продолжают оставаться шпиндельные накопители – жё- сткие диски (Hard Disk Drive, HDD). Именно они на текущий момент обеспечивают большие объёмы хранения по мини- мальной стоимости. Надо отметить, что не уделяется долж- ного внимания проектированию системы хранения данных, для которой ключевым параметром является надёжность хра- нения и обеспечение доступности данных. Современные жёсткие диски являются высокотехнологич- ными устройствами с ёмкостью до 14 Тбайт на устройство. Это практический предел, достижимый при использовании основ- ного на текущий момент перпендикулярного способа записи данных на магнитный диск. Новые технологии, в частности, метод записи HAMR (Heat Assisted Magnetic Recording – теп- ловая магнитная запись), позволят достичь в ближайшее время ёмкости дисков до 30 Тбайт и более и минимизировать стои- мость хранения данных, хотя и текущая ёмкость дисков позво- ляет строить системы хранения до нескольких петабайт в пре- делах одного шасси. О ТКАЗЫ ЖЁСТКОГО ДИСКА Современный жёсткий диск является высокотехнологич- ным устройством, состоящим из большого количества элек- тронных компонентов, механических деталей и узлов, вы- полненных с микронными допусками (рис. 1). Несмотря на высокую сложность, конструктивные и технологические ре- шения позволили обеспечить высокую надёжность жёстких дисков со средним временем наработки на отказ достигаю- щим 2–2,5 млн часов. На первой взгляд, это гарантирует бес- перебойную работу. Но с постоянно растущими требования- ми по объёму хранения данных необходимо увеличивать ко- личество дисков (шпинделей) , что влечёт за собой уменьше- ние надёжности системы хранения. Рассмотрим основные причины отказов жёстких дисков. Дерево отказов представлено на рис. 2. Для жёстких дисков, основная задача которых – хранение данных, отказ – это их потеря, а точнее, невозможность их считывания. Современный подход выделяет два типа отка- зов дисков: первый – функциональный (явный) отказ, или, В ЗАПИСНУЮ КНИЖКУ ИНЖЕНЕРА Надёжность избыточных дисковых массивов Игорь Афонин СТА 3/2019 94 www.cta.ru Магнитный диск Головка записи/чтения Привод головок Рычаг привода головок Блок головок Шпиндель двигателя дисков Рис. 1. Устройство жёсткого диска