Throughput performance что это
Throughput performance что это
Итак, S.M.A.R.T. — технология оценки состояния жёсткого диска встроенной аппаратурой самодиагностики, а также механизм предсказания времени выхода его из строя.
Много пользователей знает что такое S.M.A.R.T., немного меньше даже знают как его получить. Но когда встает вопрос проанализировать полученную таблицу, обычно дело стопорится. В этой статье я приведу основные значения и их расшифровку
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 премещений 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, 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.
ID ( Number ) — собственно, сам индикатор атрибута. Номера стандартны для значений атрибутов, но например,из-за кривизны перевода один и тот же атрибут может называться по-разному, проще орентироваться по ID, логично?
Worst — наихудшее значение, которого достигало значение Value за всю жизнь винчестера. Измеряется тоже в уе. В процессе работы оно может уменьшаться либо оставаться неизменным. По нему тоже нельзя однозначно судить о здоровье атрибута, нужно сравнивать его с Threshold.
Threshold — значение в (сюрприз. ) уе, которого должен достигнуть Value этого же атрибута, чтобы состояние атрибута было признано критическим. Проще говоря, Threshold — это порог: если Value больше Threshold — атрибут в порядке; если меньше либо равен — с атрибутом проблемы. Именно по такому критерию утилиты, читающие S.M.A.R.T., выдают отчёт о состоянии диска либо отдельного атрибута вроде «Good» или «Bad». При этом они не учитывают, что даже при Value, большем Threshold, диск на самом деле уже может быть умирающим с точки зрения пользователя, а то и вовсе ходячим мертвецом, поэтому при оценке здоровья диска смотреть стоит всё-таки на другой класс атрибута, а именно — RAW. Однако именно значение Value, опустившееся ниже Threshold, может стать легитимным поводом для замены диска по гарантии (для самих гарантийщиков, конечно же) — кто же яснее скажет о здоровье диска, как не он сам, демонстрируя текущее значение атрибута хуже критического порога? Т.?е. при значении Value, большем Threshold, сам диск считает, что атрибут здоров, а при меньшем либо равном — что болен. Очевидно, что при Threshold=0 состояние атрибута не будет признано критическим никогда. Threshold — постоянный параметр, зашитый производителем в диске.
RAW ( Data ) — самый интересный, важный и нужный для оценки показатель. В большинстве случаев он содержит в себе не уе, а реальные значения, выражаемые в различных единицах измерения, напрямую говорящие о текущем состоянии диска. Основываясь именно на этом показателе, формируется значение Value (а вот по какому алгоритму оно формируется — это уже тайна производителя, покрытая мраком). Именно умение читать и анализировать поле RAW даёт возможность объективно оценить состояние винчестера.
Теперь перейдем непосредственно к самим атрибутам.
185 (B9) Head Stability Стабильность головок (Western Digital).
Учитываются как успешные, так и неуспешные попытки операций переназначения секторов.
197 (C5) Current Pending Sector Count— содержит количество секторов-кандидатов на переназначение в резервную область.
Натыкаясь в процессе работы на «нехороший» сектор (например, контрольная сумма сектора не соответствует данным в нём), диск помечает его, как кандидата на переназначение, заносит его в специальный внутренний список и увеличивает параметр 197. Из этого следует, что на диске могут быть повреждённые секторы, о которых он ещё не знает, ведь на пластинах вполне могут быть области, которые винчестер какое–то время не использует.
При попытке записи в сектор диск сначала проверяет, не находится ли этот сектор в списке кандидатов. Если сектор там не найден, запись проходит обычным порядком. Если же найден, проводится тестирование этого сектора записью-чтением. Если все тестовые операции проходят нормально, то диск считает, что сектор исправен (т.е. был т.н. «софт-бэд» – ошибочный сектор возник не по вине диска, а по иным причинам: например, в момент записи информации отключилось электричество, и диск прервал запись, запарковав БМГ. В итоге данные в секторе окажутся недописанными, а контрольная сумма сектора, зависящая от данных в нём, вообще останется старой. Налицо будет расхождение между нею и данными в секторе), проводит изначально запрошенную запись и удаляет сектор из списка кандидатов. При этом атрибут 197 уменьшается, также возможно увеличение атрибута 196.
Если же тестирование заканчивается неудачей, диск выполняет операцию переназначения, уменьшая атрибут 197, увеличивая 196 и 05, а также делает пометки в G-list.
Итак, ненулевое значение параметра говорит о неполадках (правда, не может сказать о том, проблема ли в самом диске).
При ненулевом значении нужно обязательно запустить в программах Victoria или MHDD последовательное чтение всей поверхности с опцией remap. Тогда при сканировании диск обязательно наткнётся на плохой сектор и попытается произвести запись в него (в случае Victoria 3.5 и опции Advanced remap диск будет пытаться записать сектор до 10 раз). Таким образом, программа спровоцирует «лечение» сектора, и в итоге сектор либо будет исправлен, либо переназначен.
В случае неудач как remap, так и Advanced remap, стоит попробовать запустить последовательную запись в тех же Victoria или MHDD. Учитывайте, что операция записи стирает данные, поэтому перед её применением обязательно делайте бэкап!
Иногда от невыполнения ремапа могут помочь следующие манипуляции: снимите плату электроники диска и почистите контакты гермоблока винчестера, соединяющие его с платой, – они могут быть окислены. Будьте аккуратны при выполнении этой процедуры – из–за неё можно лишиться гарантии!
Невозможность ремапа может быть обусловлена ещё одной причиной – диск исчерпал резервную область, и ему просто некуда переназначать секторы.
Если же значение атрибута 197 никакими манипуляциями не снижается до 0, это может свидетельствовать о физической деградации жёсткого диска и имеет смысл подумать о его замене.
(Drive’s seek performance during offline operations.)
One Response to Расшифровка параметров S.M.A.R.T HDD
Системное администрирование и мониторинг Linux/Windows серверов и видео CDN
Статьи по настройке и администрированию Windows/Linux систем
S.M.A.R.T. (часть 3). Расшифровка и понимание SMART атрибутов
Маленький рассказ об S.M.A.R.T. атрибутах, их важности и понимании. В статье пойдет речь об расшифровке всех smart атрибутов ATA дисков. В предыдущих статьях речь шла об мониторинге BBU и жестких SCSI дисков и их атрибутов под Megaraid контроллером. Теперь хочу немного описать атрибуты обычных АТА дисков на примере Seagate Barracuda ES.2 (ST31000340NS). Так же определим самые важные атрибуты, на которые нужно обращать внимание при мониторинге дисков используя smartctl. Для начала, можно убедиться, что наш диск поддерживает смарт
Но на самом деле, нужно просто знать (или подбирать) какие дисковые массивы используются, и тогда можно получить желаемый результат явно указав тип устройства:
Также может быть проблема в версии smartctl ибо не все жесткие диски добавляются в базу SMART сразу после выхода в мир нового HDD или RAID контроллера. Или же в BIOS отключено поддержку (нужно включить). Так же может быть проблема в прошивке (firmware) самого жесткого диска. Можете также стоит для начала попытаться включить SMART командой:
Следующая, интересующая нас часть вывода покажет суммарный результат проверки статуса здоровья диска (Если не Passed – нужно проводить замену диска). Так же выводится дополнительные характеристики диска и предполагаемое время выполнения коротких и длинных тестов.
В нашем случаи тип устройства определился автоматически и теперь можно вывести самое интересное — список атрибутов.
Используя SMART можно предугадать с довольно большой вероятностью проблемы связанные с:
Расшифруем полученный вывод.
Каждый атрибут имеет группу значений:
Атрибут диска примет значение failed, в случаи:
Мониторинг и проверка состояния SSD в Linux
И снова здравствуйте. Перевод следующей статьи подготовлен специально для студентов курса «Администратор Linux». Поехали!
Что такое S.M.A.R.T.?
S.M.A.R.T. (расшифровывается как Self-Monitoring, Analysis, and Reporting Technology) – это технология, вшитая в накопители, такие как жесткие диски или SSD. Ее основная задача – это мониторинг состояния.
На деле, S.M.A.R.T. контролирует несколько параметров во время обычной работы с диском. Он мониторит такие параметры как количество ошибок чтения, время запуска диска и даже состояние окружающей среды. Помимо этого, S.M.A.R.T. также может проводить тесты с использованием накопителя.
В идеале, S.M.A.R.T. позволит прогнозировать предсказуемые отказы, такие как отказы, вызванные механическим износом или ухудшением состояния поверхности диска, а также непредсказуемые отказы, вызванные каким-либо неожиданным дефектом. Поскольку обычно диски не выходят из строя внезапно, S.M.A.R.T. помогает операционной системе или системному администратору идентифицировать те диски, которые скоро выйдут из строя, чтобы их можно было заменить и избежать потери данных.
Что не относится к S.M.A.R.T.?
Все это, конечно, круто. Однако S.M.A.R.T. – это не хрустальный шар. Он не может спрогнозировать отказ со стопроцентной вероятностью и не может гарантировать, что накопитель не выйдет из строя без предупреждения. В лучшем случае S.M.A.R.T. стоит использовать для оценки вероятности поломки.
Учитывая статистический характер прогнозирования отказов, технология S.M.A.R.T. особенно интересует компании, использующие большое количество устройств для хранения данных. Чтобы выяснить, насколько точно S.M.A.R.T. может прогнозировать отказы и сообщать о необходимости замены дисков в центрах обработки данных или серверных мейнфреймах, даже проводились специальные исследования.
В 2016 году Microsoft и университет штата Пенсильвания провели исследование, связанное с SSD.
Согласно этому исследованию, некоторые атрибуты S.M.A.R.T. считаются хорошими индикаторами неизбежности отказа. В особенности в статье упоминаются:
Счетчик переназначенных (Realloc) секторов:
Несмотря на то, что основополагающие технологии радикально отличаются, этот показатель остается востребованным как в мире SSD, так и в мире жестких дисков. Стоит отметить, что из-за особенностей алгоритмов балансировки износа, используемых в SSD, когда несколько секторов выходят из строя, то с большой вероятностью можно предположить, что скоро выйдут из строя еще больше.
Ошибки в цикле Program/Erase (P/E):
Это признак проблем с основным оборудованием флеш-памяти, связанных с тем, что диск не может удалить данные из блока или сохранить их там. Дело в том, что процесс производства несовершенен, поэтому появление таких ошибок вполне можно ожидать. Однако флеш-память имеет ограниченное число циклов записи/удаления. По этой причине внезапное увеличение числа событий может сигнализировать о том, что диск достигает своего предела, и вполне ожидаемо, что другие ячейки памяти также начнут выходить из строя.
CRC и неисправимые ошибки («Data Error ”):
События такого типа могут быть вызваны ошибками хранения, либо проблемами с внутренним каналом связи накопителя. Этот индикатор учитывает как исправленные ошибки (без проблем сообщенные хост-системе), так и неисправленные ошибки (из-за которых происходит блокировка диска, сообщившего хост-системе о невозможности чтения). Другими словами, исправляемые ошибки невидимы для операционной системы, тем не менее они влияют на производительность накопителя, увеличивая вероятность переназначения сектора.
SATA downshift count:
Из-за временных помех, проблем с каналом связи между накопителем и хостом или из-за внутренних проблем с накопителем, интерфейс SATA может переключиться на более низкую скорость передачи сигналов. Снижение скорости соединения ниже номинального уровня оказывает очевидное влияние на производительность диска. Таким образом, этот показатель является наиболее значимым, в особенности, когда он коррелирует с наличием одного или нескольких предыдущих показателей.
Согласно исследованию, 62% вышедших из строя SSD показали наличие как минимум одного из вышеприведенных симптомов. С другой стороны можно сказать, что 38% изученных накопителей сломались без индикации этих симптомов. В исследованиях не упоминалось, были ли какие-то еще сообщения об отказах от S. M. A. R. T. по другим «симптомам». По этой причине нельзя напрямую сопоставить эти значения с отказом без предупреждения в 36% случаев из статьи от Google.
В исследовании Microsoft и университета штата Пенсильвания не раскрывались модели исследуемых дисков, однако, по словам авторов, большинство дисков поступают от одного и того же поставщика в течение уже нескольких поколений.
В ходе исследования также были отмечены значительные различия в надёжности между различными моделями. Например, «худшая» изученная модель показывает двадцатипроцентную частоту отказов через 9 месяцев после первой ошибки переназначения и до 36-ти процентов отказов в течение 9 месяцев после первого появления ошибок данных. «Худшей» моделью было названо более старое поколение дисков, рассматриваемых в статье.
С другой стороны, с теми же симптомами, что приведены выше, накопители нового поколения отказали в 3% и 20% в соответствии с теми же ошибками. Трудно сказать, можно ли объяснить эти цифры улучшением конструкции накопителя и производственного процесса, или здесь роль играет эффект устаревания накопителя.
Самое интересное, что упоминается в статье (я уже писал об этом ранее), так это то, что увеличение количества зарегистрированных ошибок может случить тревожным индикатором:
«Существует большая вероятность появления симптомов, предшествующих отказу SSD, которые активно себя проявляют и быстро прогрессируют, сильно сокращая время жизни накопителя до нескольких месяцев.»
Другими словами, одна случайная ошибка, о которой сообщил S.M.A.R.T., определенно не должна рассматриваться как сигнал о неизбежном отказе. Однако, когда исправный SSD начинает сообщать о все большем количестве ошибок, следует ждать краткосрочного или среднесрочного сбоя.
Использование smartctl для мониторинга состояния вашего SSD в Linux
smartctl – это инструмент командной строки, но это особенно помогает в случаях, когда вам нужно автоматизировать сбор данных, например, с ваших серверов.
Первый шаг в использовании smartctl – это проверка того, есть ли на вашем диске S.M.A.R.T. и поддерживается ли он инструментом:
Как видите, мой внутренний жесткий диск ноутбука действительно поддерживает S.M.A.R.T. и он включен. Итак, как теперь получить S.M.A.R.T статус? Есть ли какие-то зафиксированные ошибки?
Понимание выходных данных команд smartctl
На выходе получается много информации, которую не всегда легко понять. Наиболее интересной, вероятно, является та часть, которая помечена как “Vendor Specific SMART Attributes with Thresholds”. Она сообщает различные статистические данные, собранные S.M.A.R.T. устройством, и позволяет сравнить эти значения (текущие или худшие за все время) с некоторым порогом, определенным поставщиком.
Например, вот мои отчеты о переназначенных секторах на диске:
Вы можете заметить атрибут «Pre-fail». Он означает, что значение является аномальным. Таким образом, если значение превышает пороговое, велика вероятность сбоя. Другая категория »Old_age» используется для атрибутов, отвечающих значениям «нормального износа».
Последнее поле (здесь со значением «3») соответствует исходному значению атрибута, которое сообщает диск. Обычно это число имеет физическое значение. Здесь это фактическое количество переназначенных секторов. Для других атрибутов это может быть температура в градусах Цельсия, время в часах или минутах или количество раз, когда для диска было выполнено определенное условие.
В дополнение к исходному значению, диск с поддержкой S.M.A.R.T. должен сообщать «нормализованные значения» (значения полей, самые худшие и пороговые). Эти значения нормируются в диапазоне 1-254 (0-255 для пороговых значений). Прошивка диска выполняет эту нормализацию с помощью некоторого внутреннего алгоритма. Кроме того, разные производители могут нормализовать один и тот же атрибут по-разному. Большинство значений представлены в процентах, причем чем выше, тем лучше, но так бывает не всегда. Когда параметр ниже или равен пороговому значению, указанному производителем, диск считается неисправным в терминах этого атрибута. Помня о всех указаниях из первой части статьи, когда атрибут, показывающий ранее значение “pre-fail” все-таки дал сбой, наиболее вероятно, что скоро диск выйдет из строя.
В качестве второго примера возьмем “seek error rate”:
На самом деле (и это основная проблема отчетности S.M.A.R.T.), точное значение полей каждого атрибута понимает только поставщик. В моем случае Seagate использует логарифмическую шкалу для нормализации значения. Таким образом, «71» означает примерно одну ошибку на 10 миллионов запросов (10 в степени 7,1). Забавно, что самым худшим показателем за все время была одна ошибка на 1 миллион запросов (10 в 6-й степени).
Если я правильно понимаю, то это значит, что головки моего диска сейчас расположены точнее, чем раньше. Я не следил за этим диском внимательно, поэтому анализирую полученные данные весьма субъективно. Возможно накопитель просто надо было немного «обкатать» с тех пор как он был введен в эксплуатацию? Или может быть это следствие механического износа деталей и, следовательно, теперь имеет место меньшая сила трения? В любом случае, какова бы ни была причина, это значение является скорее показателем производительности, чем ранним предупреждением об ошибке. Так что меня оно не сильно беспокоит.
Помимо вышеприведенного и трех крайне подозрительных ошибок, записанных около шести месяцев назад, этот диск находится в удивительно хорошем состоянии (по данным S.M.A.R.T.) для стокового диска ноутбука, проработавшего более 1100 дней (26423 часа).
Из любопытства я провел этот же тест на гораздо более новом ноутбуке, оснащенном SSD:
Выше вы видите выходные данные абсолютно нового SSD. Данные понятны даже в случае отсутствия нормализации или метаинформации для данных конкретного поставщика, как в моем случае с “Unknown_SSD_Attribute.” Я могу только надеяться, что в последующих версиях smartctl в базе данных появятся данные об этой модели диска, и я смогу лучше определять потенциальные проблемы.
Проверьте свой SSD в Linux с помощью smartctl
До сих пор мы рассматривали данные, собранные во время нормальной работы накопителя. Однако протокол S.M.A.R.T. также поддерживает несколько команд для автономного тестирования для запуска диагностики по требованию.
Автономное тестирование может проводиться во время обычных операций с диском, если не было указано иное. Поскольку тест и запросы ввода-вывода хоста будут конкурировать, производительность диска упадет на время теста. Спецификация S.M.A.R.T. определяет несколько видов автономного тестирования:
Вот примеры, взятые с тех же дисков, что были выше. Я предлагаю вам угадать, где какой:
Сейчас производится проверка. Давайте дождемся завершения, чтобы посмотреть результат:
Проведем тот же тест на другом диске:
И еще раз, отправим в сон на две минуты и посмотрим результат:
Интересно, что в этом случае мы видим, что производители диска и компьютера, похоже, уже тестировали диск (на времени жизни в 0 часов и 12 часов). Я сам определенно был гораздо менее озабочен состоянием диска, чем они. Итак, поскольку я уже показал быстрые тесты, то и расширенный тоже запущу, чтобы посмотреть как это происходит.
Судя по всему на этот раз ждать придется гораздо дольше, чем при проведении короткого теста. Так что давайте посмотрим:
Оценка технического состояния жестких дисков с использованием технологии S.M.A.R.T
Общие сведения о технологии S.M.A.R.T
Современные жесткие диски довольно “умные” устройства и, кроме основных присущих им как устройствам хранения и обработки данных свойств, поддерживают технологию самотестирования, анализа состояния, и накопления статистических данных об ухудшении собственных характеристик S.M.A.R.T. ( S elf- M onitoring A nalysis a nd R eporting T echnology). Основы S.M.A.R.T. были разработаны в 1995 г. совместными усилиями ведущих производителями жестких дисков (HDD). В последующие годы стандарты S.M.A.R.T дорабатывались в соответствии с изменениями технологий и оборудования ( SMART II и SMART III) и продолжают совершенствоваться в настоящее время.
Атрибуты состоят из нескольких полей, ( наиболее часто обозначаемых как Val, Worst, Tresh, RAW ), каждое из которых является определенным показателем, характеризующим техническое состояние накопителя на данный момент времени. Программы считывания S.M.A.R.T. выводят содержимое атрибутов, как правило, в виде нескольких колонок :
Формат командной строки smartctl :
smartctl параметры устройство
Примеры использования smartctl
По умолчанию, база данных хранится в файле /usr/share/smartmontools/drivedb.h
===== DEVICE SELF-TEST OPTIONS =====
Примеры использования smartctrl.
Пример отображаемых данных:
Расшифровка атрибутов S.M.A.R.T
Идентификаторы атрибутов указаны в десятичной системе счисления, а в скобках они же – в шестнадцатеричной.
Оценка технического состояния жесткого диска по данным S.M.A.R.T
Минимально информативный контроль состояния дисков может выполняться даже на уровне BIOS. В случае достижения критического значения любого атрибута, характеризующего работоспособность, при включенном мониторинге состояния S.M.A.R.T в настройках BIOS, загрузка операционной системы приостанавливается и на экран выводится сообщение:
Primary Master Hard Disk: S.M.A.R.T status BAD!, Backup and Replace.
Press F1 to Resume
Таким образом, без установки или запуска дополнительного программного обеспечения, имеется возможность вовремя определить факт критического состояния накопителя средствами Базовой Системы Ввода-Вывода (BIOS) при включении компьютера.
Изменение абсолютных значений атрибутов нужно рассматривать в динамике, и в логической взаимосвязи друг с другом.
Выполнение встроенных тестов S.M.A.R.T
Что означает, что диску отправлена команда на выполнение короткого теста, диск ее воспринял успешно, тест будет продолжаться 1 минуту, и для принудительного его прекращения можно воспользоваться командой smartctl –X.
Для запуска длинного теста используется команда:
В ответ на команду выводится информация о начале теста:
Как видно, длинный тест для данной модели накопителя будет выполняться 70 минут.
Результат выполнения можно проверить командой smartctl –l selftest /dev/sda
Список команд ATA для работы с S.M.A.R.T
Дополнительно по теме оборудования в Linux: