ЖУРНАЛ СТА 3/2019

оперируют при расчётах надёжности системы. При расчётах показателей надёжности систем с несколькими промежуточ- ными состояниями необходимо оперировать показателем времени наработки до отказа. Обычно в системах хранения данных диск заменяется на исправный из «горячего» резерва автоматически или обслуживающим персоналом из комплек- та ЗИП. Поэтому можно считать, что значение MTTR равно нулю и таким образом получаем, что MTBF = MTTF . Даже в случае, когда замена идёт из удалённых запасов и это время исчисляется неделями или месяцами, время замены ( MTTR ) значительно меньше MTBF и можно принять MTBF равным MTTF . MTBF системы в целом состоит из MTBF компонентов и вычисляется по формуле: Здесь MTBF i – наработка на отказ i -го компонента системы. Если MTBF компонентов системы одинаковы, что харак- терно для дисковой подсистемы, в которой обычно исполь- зуются однотипные диски, то для данного случая получаем следующее выражение Здесь MTBF disk – MTBF диска, N – количество дисков. Значения MTBF современных жёстких дисков, как было указано ранее, составляют до 2 500 000 часов, что может при- вести к выводу о том, что спецификация диска обещает более 100 лет его непрерывной работы. Но MTBF – это лишь рас- чётная величина, получаемая на основании параллельного сбора статистики отказов большого числа экземпляров ново- го исправного оборудования, у которого интенсивность отка- зов минимальна. По мере старения и износа вероятность отказов возрастает, также это происходит, если в системе эксплуатируется боль- шое количество дисков. Здесь Q sys – вероятность отказа системы, N – количество дисков в системе, T – период времени. Типичный пример для системы, в которой используются 114 однотипных дисков, с MTBF = 1 000 000 часов (144 года): за год её работы мы должны ожидать, что один диск выйдет из строя. Таким образом, для такой системы, как минимум, один диск нужно держать в ЗИП. Е ЖЕГОДНАЯ ВЕРОЯТНОСТЬ СБОЕВ Значение MTBF имеет смысл только для расчётов парамет- ров надёжности системы, о чём будет рассказано далее. И MTBF также не является гарантией относительной надёж- ности семейства продуктов. Более высокий показатель MTBF просто предлагает более надёжную серию (семейство) меха- низмов (в зависимости от согласованности используемых ста- тистических моделей). Стоит отметить, что практические значения MTBF , кото- рые включают все возвраты дисков производителям незави- MTBF MTBF N sys disk = . . Q N T MTBF sys = × Q 114 114 1 114 1 = × = . MTBF MTBF sys i i N = ⎛ ⎝⎜ ⎞ ⎠÷ = ∑ . - - 1 1 1 симо от причины, обычно составляют 50–60% от прогнози- руемого MTBF . На эту величину и следует ориентироваться при эксплуатации изделий. Вместо MTBF гораздо практичнее пользоваться параметром AFR — Annual Failure Rate, или ежегодная вероятность сбоев (ещё его называют Reliability – показатель надёжности), вы- водимым из MTBF . Он вычисляется как Здесь POH – время работы в год (Power-On-Hours per year). Для режима работы системы 24/7, то есть 24 часа в день × 365 дней в году , типичное значение POH составляет 8760, и, соответственно, получаем выражение: Это выражение даёт оценочную долю устройств, которые откажут в течение года. Тогда 1– AFR – это доля устройств, ко- торые не откажут в течение года. Итак, MTBF является вероятным средним числом часов ра- боты между отказами, AFR является вероятным процентом отказов в год, исходя из общего количества установленных единиц системы аналогичного типа. С КРЫТЫЕ ОШИБКИ ДАННЫХ Под скрытыми ошибками данных (Silent Date Corruption) понимают не обнаруживаемые электроникой накопителя в процессе работы ошибки. Причиной этого может быть: ● нарушение данных на соседних дорожках при записи; ● отсутствие модификации оригинальных данных при записи; ● ошибки чтения данных при неправильной интерпретации кодов коррекции ошибок (в случае множественных ошибок); ● считывание неверных данных из-за ошибок позициониро- вания. Причинами возникновения этих ошибок являются про- изводственные дефекты магнитного слоя, коррозийные и фи- зические повреждения магнитного слоя в процессе эксплуа- тации, временные сбои в позиционировании магнитных го- ловок, например из-за вибраций, ошибки позиционирования из-за термического расширения рабочей поверхности вслед- ствие нарушений температурного режима эксплуатации на- копителя. Фактическим параметром, характеризующим скрытые ошибки данных, является URE (Unrecoverable Read Errors – не- восстанавливаемые ошибки чтения), определяемый как отно- шение числа ошибок к объёму (количеству) считанных данных: Здесь N error – количество ошибок; С bit –объём считанных данных в битах. Минимальной величиной считывания данных с диска яв- ляется сектор. Встроенные механизмы позволяют исправить некоторые ошибки чтения сектора, но иногда они не справ- ляются со своей задачей и сектор прочитать не удаётся. Эту ошибку первоначально обозначили как скрытую ошибку сек- тора – Latent Sector Errors ( LSE ), и она применялась в расчё- те на один сектор. В настоящее время разные производители для различных моделей дисков приводят эти величины как в секторах, так и URE N C error bit = . AFR Failures Year Failures Hours Hours Years MTBF POH = = × = × = 1 POH MTBF . AFR MTBF = 8760 . В ЗАПИСНУЮ КНИЖК У ИНЖЕ Н Е РА СТА 3/2019 96 www.cta.ru