Главная > Компьютеры > Накопители >
Жестокий мир против жестких дисков [2/2]
Quantum
Одна из первых компаний, реализовавших систему S.M.A.R.T.-мониторинга в своих жестких дисках, Quantum продолжает совершенствовать набор диагностических и защитных средств, предотвращающих появление ряда потенциальных проблем с накопителями:
  • Система защиты от ударов Shock Protection System II.
  • Система диагностики поверхности Data Protection System
Shock Protection System II (SPS-II) -- технология защиты от неаккуратного обращения с диском как до его установки в компьютер, так и во время эксплуатации. В случае с падением головок на диск ("head slap") подход Quantum заключается в предотвращении вертикального перемещения головок путем рассеивания удара по всему механизму привода. Первое поколение технологии Shock Protection обеспечивало защиту от ударов при транспортировке и монтаже. Второе поколение SPS-II к тому же повышает безопасность диска во время его работы. Запись данных в момент встряски или вибрации работающей системы может привести к их разбросу и последующей утере (рис. 4,а). SPS-II использует отложенную запись на диск, пережидая кратковременную нагрузку (рис. 4,б). По утверждению производителя, средний процент возвратов по гарантии сократился благодаря внедрению SPS-II на 30%.
Технология Data Protection System (DPS), подобно IBM DFT, появилась как средство "прозрачной" диагностики дисков, чтобы избежать напрасных возвратов устройств производителю. По статистике Quantum и ее основных OEM-партнеров, более 40% возвращаемых изделий функционируют нормально, а заявленные проблемы не относились к диску или могли быть легко устранены на месте.



Утилита Quantum DPS в равной степени пригодна для обслуживания дисков как уже снятых с производства, так и выпускаемых сейчас. Все настольные диски Quantum ATA, произведенные за последние 2,5 года (начиная с Fireball TM), могут тестироваться с помощью DPS. Для старых дисков программа доступна через Web, а с января 1999 г. DPS встраивается в микрокод семейств Fireball и Fireball Plus. При возникновении проблем с диском DPS загружается с дискеты, 90-секундный Quick Test проверяет буфер и первые 300 MB данных с выдачей сообщения, является ли диск источником ошибки. Если после этого система продолжает работать со сбоями, пользователь имеет возможность запустить DPS Extended Test для проверки целого диска, что занимает не более 20 мин. Результат применения DPS в любой из форм -- более точное определение причин системных ошибок и сокращение потерь данных, времени и доброго отношения к производителю.

Seagate
Ветеран и крупнейший в мире производитель жестких дисков заметно сократил в последние годы научно-исследовательскую базу, но это не мешает ему выступать со следующими инициативами по обеспечению надежности выпускаемых дисков:
  • Защита от статического электричества Soft SeaShield Cover.
  • Система защиты от ударов G-Force Protection
  • Средства первичной диагностики диска SeaTools
Soft SeaShield Cover -- обычная пластинка, закрывающая печатную плату снизу диска. Выполняет функцию защиты от статического электричества. По мнению компании, степень невежественности сборщиков, забывающих о мерах безопасности при работе с электроникой, и наносимый при этом ущерб превышают расходы на установку дополнительного страховочного кожуха. Заодно свободная поверхность используется для нанесения инструкции по установке диска.
Система защиты от ударов G-Force Protection (GFP) реализована в самых передовых продуктах Seagate -- семействах Barracuda 18LP/36/50 и Cheetah 18LP/36. Ее назначение -- уменьшить риск повреждения внутренних компонентов дисков (будь то двигатель, головки, позиционирующее устройство или рабочие поверхности) при транспортировке и монтаже. В отличие от других производителей Seagate начинает обсуждение наиболее подверженных деформации компонентов прямо с крепления шпинделя. Вообще подвеска -- объект повышенного внимания Seagate, достаточно вспомнить, что только в его накопителях она гидродинамическая. В подвеске дисков Barracuda и Cheetah используются увеличенный диаметр канала и больший по сравнению с обычным размер шариков. А чем больше диаметр шариков, тем больше площадь соприкосновения с ударной волной и тем лучше рассеивается энергия удара.
Кроме того, применяется усиленное, с измененной геометрией, крепление дисковых пластин (disc clamp) -- для предотвращения возможного смещения в результате удара. Подобное смещение достаточно редко, но даже если оно происходит, в микрокоде дисков Barracuda и Cheetah предусмотрена процедура компенсации (once per revolution compensation -- OPR), которая выполняется сервоприводом для удержания головок над дорожками.
В остальном внесенные Seagate конструктивные изменения повышают, как и у других производителей, стойкость дисков к ударам в процессе их транспортировки и установки. Риск падения головок на поверхность диска (head clap) и последующего разноса магнитных частиц поверхности снижается благодаря уменьшению массы головок, их размера, увеличению зазора между головками и поверхностью диска, зазора между рычагом позиционера и диском.
Как и большинство производителей, Seagate принимает меры по уменьшению числа возвратов дисков, которые впоследствии классифицируются как NPF (No Problem Found). Типичный повод для "ложного обвинения" дисков подают разрушения файловой системы, повреждения драйверов или загрузочной записи, что на практике может оказаться результатом вирусной атаки или аппаратного конфликта. Средства диагностики SeaTools предназначены для наименее подготовленной части пользователей, которым дается возможность самостоятельно, с помощью программы пошаговой диагностики выяснить причины генерируемых системой ошибок. Эти же механизмы могут предоставлять развернутую информацию о состоянии накопителя, используя SeaTools в сочетании с аппаратной частью средств диагностики Drive Self Test (DST), которая включена в микрокод дисков EIDE последних поколений.

Western Digital
Western Digital - компания, неизменно лидирующая в опросах популярности, проводимых среди конечных пользователей. Такая репутация - не только результат внедрения прогрессивных технологий, но также открытого подхода к обсуждению проблем и реальных средств их устранения. Разнообразие применяемых WD технологий, защищающих диски, связано еще и с тем, что, помимо собственных, используются лицензированные у IBM разработки и сопутствующие им подходы. К вопросам надежности у WD имеют отношение:
  • Оптимизация дизайна накопителей.
  • Встроенный контроль: Thermal Monitor, Fly Height Monitor.
  • Система встроенной диагностики и регенерации данных Data Lifeguard.
  • Программная оболочка разметки и диагностики диска Data Lifeguard Tools.
Общее утверждение о том, что минимизация числа компонентов увеличивает надежность системы, хорошо иллюстрируется принципами проектирования накопителей Western Digital. Современные семейства Caviar (EIDE, 5400 об/мин), Expert (EIDE, 7200 об/мин), Enterprise (SCSI, 7200 и 10000 об/мин) отличаются дизайном, оптимизированным под область их применения. Так, в дисках общего назначения WD Caviar всегда используется максимальная плотность записи. Все емкости семейства построены на одинаковых рабочих пластинах и электронике, варьируется только число пластин и головок. Практикуется "масштабирование вниз" -- из стандартного на сегодня накопителя WD84AA (8,4 GB, одна пластина, две головки) дешевле получить популярную и востребованную емкость WD43AA (4,3 GB, та же одна пластина, одна головка), сняв головку и потеряв одну рабочую поверхность, чем оставляя в производстве пластины с меньшей плотностью записи. Основой электроники Caviar является "i285 System-on-a-chip" -- объединение в одном конструктиве контроллера диска, его микропроцессора и памяти SRAM, что проще, надежней, быстрее и дешевле в производстве.
Хотя для дисков SCSI плотность записи не растет такими темпами, как для EIDE, но и здесь уменьшение количества конструктивных элементов напрямую связано с надежностью. SCSI-диски WD Enterprise 10K отличаются нестандартно большой емкостью в расчете на диск 4,5 GB (3,6 GB у ближайшего преследователя). За счет увеличения диаметра рабочей поверхности и небольшого утолщения пластин WD удалось создать двухпластинный SCSI-накопитель на 9,1 GB с рекордно высокими скоростными показателями, сохранив устойчивость работы, низкие энергопотребление и тепловыделение.
В SCSI-дисках WD Enterprise применяются такие расширения S.M.A.R.T.-мониторинга, как термоконтроль Thermal Monitor и мониторинг высоты прохождения головок над поверхностью Fly Height Monitor. Показатели термодатчика диска периодически считываются и обрабатываются микрокодом, в результате чего сохраняется температурный отчет, формируются S.M.A.R.T.-сообщения пользователю о достижении "угрожающей" температуры, а дисковые операции могут быть автоматически оптимизированы для поддержания температуры в рабочем диапазоне, вплоть до торможения двигателя. Для предотвращения неправильной записи данных при сотрясениях диска процесс записи в такие моменты приостанавливается.
Data Lifeguard - один из наиболее ранних механизмов "самолечения" жестких дисков. Это постоянно расширяемое множество сервисных утилит, встраиваемых в программное обеспечение всех дисков WD последние два года и выполняемые в режиме холостого хода диска. По результатам проверки всех занятых секторов помечаются те из них, где сигнал чтения слабый или искаженный, и информация из помеченных секторов перезаписывается по старому месту с многократной проверкой. Если устойчивого чтения нет -- весь сектор с данными переносится в другую область поверхности, а прежняя закрывается на запись. Система Data Lifeguard, работающая в фоновом режиме, аккумулирует данные о статусе всех подсистем диска, которые могут быть считаны пользователем по запуску встроенной в микрокод утилиты проверки Self Test. Отчет ATA Error Logging, содержащий стенограмму последних ошибок и общее их число на протяжении жизни диска, дает осведомленным службам доступ к "предсмертным тайнам" устройства. Еще одно расширение Data Lifeguard - принудительная парковка головок Protective Head Parking в случае отказа любого из компонентов системы, что предотвращает повреждение поверхности и возможную потерю данных. Все перечисленные функции и действия выполняются независимо от того, активизирован S.M.A.R.T.-мониторинг или нет.
Data Lifeguard Tools - оболочка, работающая в среде DOS и объединяющая следующие программы: EZ-Install (разбивка и форматирование дисков большой емкости), Diagnostics (сканирование поверхности, выявление и частичное исправление дефектов), определитель конфигурации BIOS Check и утилита Ultra ATA/66 Management для активизации ATA/66 на дисках WD.
Загрузка с дискеты с утилитой WD и выполнение ряда простых инструкций дают однозначный ответ в отношении диска. Сканирование либо не показывает ошибок, отводя подозрения от жесткого диска, либо возвращает код ошибки, причем некоторые типы ошибок устраняются. Применение Data Lifeguard Tools может восстановить нормальную работу устройства или как минимум позволяет сохранить доступную информацию перед заменой диска по гарантии.
Стоит отметить, что Western Digital, как никому из производителей, свойственна открытость при обсуждении проблем с выпущенными накопителями (сказывается школа retail-ориентации?). Конструктивные просчеты или ошибки firmware -- такая же распространенная в мире дисков вещь, как латаемые чипсеты Intel или программные продукты Microsoft. Однако не все разработчики признают ответственность и немногие помогают пользователю уменьшить возможные последствия ошибок. Одним из последних таких примеров является сентябрьский отзыв из каналов продажи Western Digital дисков EIDE с емкостью 6,8 GB на пластину, от WD 64AA и выше, по одному только подозрению в ошибке микрокода, которая при определенных обстоятельствах со временем могла бы привести к потере данных. Одновременно с сообщением через Web была предоставлена утилита, позволявшая определить, не попал ли "лично мой" диск в число подозрительных. Предусмотренную в дисках WD Enterprise возможность обновления микрокода через команду записи буфера SCSI также следует отнести скорее к области сервиса, чем к практике выпуска "сырых" продуктов.

Бросается в глаза, что при всем многообразии описанных технологий от различных производителей жестких дисков большинство из них -- аналоги, мало чем отличающиеся по способу реализации, разве что по маркетинговому эффекту от их названий. Скорее можно говорить об уровне защищенности жестких дисков и расходов на их "здравоохранение" в зависимости от того, не чьи, а какие это диски и для каких областей применения они предназначены. Более слабый уровень -- у дисков EIDE для настольных систем массового применения, их низкое "социальное обеспечение" диктуется ценовым прессом, производственной экономией и относительно небольшой (в планетарном масштабе) важностью размещаемых на них данных. Максимальный -- у дисков SCSI, обеспечивающих хранение корпоративных данных, часто в безостановочном режиме. Рыночная стоимость и назначение дисков SCSI позволяют внедрять в устройства дорогостоящие инструменты контроля за их нормальным функционированием. И это, кстати, еще одна причина большой разницы в ценах накопителей EIDE и SCSI.

Андрей Тищенко,
Декабрь 1999 г.
Источник - www.entry.kiev.ua

Страница 1 | 2 | Предыдущая



Украинская Баннерная Сеть

Главная  Алфавитный индекс  Справка  Добавить FAQ  E-mail
Новости  Поиск по сайту

© УкрFAQ 2007
Сайт создан в системе uCoz