Факты | Как долго на самом деле «живут» жесткие диски

Время работы жесткого диска

С ростом разрешения IP-камер растут объёмы видеоархива и, как следствие, требования к размеру дисковой подсистемы видеосервера. Все большее количество жестких дисков ведет к использованию в системах видеонаблюдения RAID-массивов и многодисковых полок.

При этом жёсткий диск, какой бы вы не использовали, это та деталь, которая рано или поздно точно выйдет из строя. RAID-массив позволяет предотвратить потерю информации, но как сказывается работа HDD в RAID на его сроке службы? И какова вероятность поломки жесткого диска? Давайте разбираться.

Видеоролик по теме статьи:

На канале VIDEOМАХ регулярно публикуются обучающие видео, демонстрации работы технологий, записи мероприятий.
Подпишитесь, чтобы быть в курсе новых технологий видеонаблюдения.Подпишись на канал

Жизненный цикл

За последние четыре года Backblaze увеличила парк используемых жестких дисков до 25 тысяч и все они постоянно находятся онлайн. Каждый раз, когда из строя выходит один из них, компания записывает время работы и причину поломки, а потом меняет сломавшийся жесткий диск на новый. За четыре года такого мониторинга у компании накопились очень интересные данные и графики о том, по какой причине чаще всего ломаются жесткие диски в течение первых лет своей работы.

Статистика поломок жестких дисков в течении первых четырех лет

Согласно статистики компании, жесткие диски имеют три временные фазы поломок. В рамках первой фазы, длящейся 1,5 года, ежегодный процент поломок жестких дисков составляет 5,1 процента. В течение следующих полутора лет объем поломок снижается до 1,4 процента. После трех лет использования жесткого диска, каждый из них в 11,8 процентах случаев в год начинает выходить из строя. Другими словами это означает, что в течение первых 18 месяцев около 92 процентов всех жестких дисков сохраняют свою работоспособность и почти все из них (90 процентов) будут работать как минимум три года с момента покупки.

Проанализировав информацию дальше, Backblaze пришла к выводу, что всего чуть ниже 80 процентов ото всех жестких дисков способны работать четыре года. К сожалению, у компании нет данных о показателях дальнейших временных рамках работы этих жестких дисков, однако заслуженный инженер Backblaze Браян Бич считает, что процент поломок жестких дисков после четырехлетнего срока их работы будет составлять около 12 процентов в год. Это означает, что около 50 процентов всех жестких дисков смогут отпраздновать свой «шестой день рождения».

Сколько выдержит диск HDD

Мы будем иметь дело с теоретически более слабыми устройствами. Как мы уже упоминали, их конструкция основана на движущихся деталях, которые демонстрируют довольно низкую устойчивость к ударам и другим типам нагрузок.

Стоит обратиться к статистике, которая показывает, что за первые 18 месяцев использования дисков HDD около 10 процентов из них выходят из строя. Конечно, на влияние на это оказывает режим их эксплуатации. Предел, после которого проблемы начинают накапливаться и диски чаще портятся, составляет 3 года. Это средний срок устойчивой работы дисков HDD.

Стоит помнить, что срок службы нашего жесткого диска HDD может быть продлен довольно легко. Однако, есть несколько важных правил, о которых следует помнить:

• Установка – свобода установки диска в персональные компьютеры значительна, но, устройства работают лучше, если они установлены в горизонтальном положении.
• Эксплуатация – наибольшее внимание следует уделить температурам, которые генерируются внутри корпуса. Мы можем легко проверить, как нагревается жесткий диск в настройках системы и с помощью специальных программ (например, HD Tune). Если температура слишком высокая, рассмотрите возможность установки дополнительного охлаждения или очистки существующего оборудования. Что важно, чрезмерный нагрев дисков часто происходит при установке большего количества дисков. При установке оставляйте между ними достаточно места, чтобы обеспечить эффективную циркуляцию воздуха.
• Стабильность – ещё раз стоит подчеркнуть подверженность HDD дисков различным вибрациям и другим нагрузкам. Важно монтировать устройство таким образом, чтобы оно не двигалось во время работы. Поэтому мы должны хорошо разместить их в направляющей и закрутить все винты. Когда дело доходит до ноутбуков, хорошей идеей будет ограничить перемещение всего устройства.
• Контроль – если с диском что-то не так, мы можем узнать это до отказа. Используя систему SMART или внешние программы, мы можем контролировать его состояние, а также выявлять любые ошибки. Благодаря этому, мы можем попытаться сохранить оборудование или хотя бы перенести ключевые данные в облако или на другой носитель.

Улучшение условий в ЦОД

Еще одной причиной повышения надежности HDD эксперты индустрии называют улучшение условий в дата-центрах. Срок службы жестких дисков напрямую связан с окружающей их температурой. В Seagate отмечают, что оптимальной будет температура в 30°C. Если она будет выше 50°C или ниже 5°C, то количество отказов значительно вырастет.

Поэтому ИТ-компании разрабатывают новые решения для кондиционирования, которые бы поддерживали оптимальную температуру в серверной. Например, в Facebook представили технологию испарительного охлаждения для ЦОД. Вода для системы охлаждается в специальном теплообменнике, испаряясь через особый мембранный слой. Затем эта жидкость используется для снижения температуры воздуха в машинном зале.

Помимо новых систем охлаждения, разрабатываются и решения для управления ими. В частности, на базе машинного обучения. Такие системы используют датчики, собирающие данные о температуре за пределами дата-центра и внутри него. Эта информация затем используется управляющим модулем для настройки вентиляции — он регулирует температуру, забирая больше или меньше воздуха с улицы.

Подробнее о том, как системы ИИ помогают охлаждать дата-центры мы писали в одном из материалов нашего блога.

CD/DVD-диски

Срок службы: ∼5-20+ лет

CD-RW — компакт диск

Довольно надежный тип накопителей для долговременного хранения информации. Такой большой разброс в сроке службы ☝ я поставил не случайно — дело в том, что те же CD-диски могут быть нескольких типов:

• CD-RW (для многоразовой домашней записи). Как правило, они не очень долговечные (по краям пластина может начать сыпаться, желтеть, что делает диск не читаемым);
• CD (CD-R), «отпечатанные» на заводе-изготовителе. Такие диски могут «пролежать» на полке 20 лет и с ними все будет в порядке. У меня у самого таких дисков десятки, и все они читаются! Еще, конечно, всё сильно зависит от того, как часто вы их используете и в каких приводах (не царапают ли они).

Важно отметить еще один момент: условия хранения компакт-диска. Если он у вас лежит в машине, где постоянно идет вибрация (мех. воздействия) — срок его службы существенно будет меньше, чем у того, который хранится на полочке в доме.

Также по сравнению с SSD — CD/DVD выигрывают и в том плане, что их не нужно подкл. периодически к ПК. Если CD/DVD изготовлен из качественного материала, лежит в пластиковой коробке в норм. условиях — информация на нем может храниться десятилетиями. (проверено и проверяется на своих накопителях).

Для макс. длительной сохранности информации на CD/DVD:

• выбирайте диск одноразовой записи (однослойный);
• записывать диск лучше одной сессией (на низкой скорости, дабы исключить ошибки);
• не менее важно приобрести качественный диск (а не «no name»). Когда-то лет 20 назад в продаже были диски от Kodak с «позолоченным» основанием — практически не убиваемые, до сих пор информация на них хранится!
• соблюдайте усл. хранения: заводская упаковка, защита от солнца, пыли, вибраций, низких/высоких температур.

Что влияет на срок службы HDD

Жесткий диск проработает дольше при бережном использовании. Для этого желательно эксплуатировать диск в соответствии с указанной рабочей нагрузкой, если такая информация имеется в спецификации. А ещё важно исключить негативные внешние факторы: вибрацию, пульсации БП, изменение температур, перепады тока и напряжения.

Вибрация

Негативный эффект создает не столько вибрация, как резонанс двух вибрирующих устройств, например ещё один HDD или корпусные вентиляторы. Вибрация вызывает ошибки позиционирования блоков магнитных дисков, что ухудшает общее состояние механических частей, а так же поверхность магнитного диска.

В качестве решения стоит использовать вентиляторы Noctua или аналоги, что не вызывают вибрацию. Если в корпусе имеется несколько корзин для установки HDD, то лучше разделить диски в нескольких корзинах. Так же как вариант установить самодельный крепеж из войлока для уменьшения передачи вибрации внутри корпуса.

Пульсации БП

Блоки питания внутри ПК создают пульсации, что негативно сказывается на электронных и механических деталях HDD и SSD дисков. Для линий питания 3.3В и 5В допустимые пульсации 50 мВ, для линий 12В – 120 мВ. Поскольку осциллограф для измерения найдется не в каждом доме, значения пульсаций у того или иного блока питаний лучше искать в обзорах, так как производитель может не предоставить данную информацию. Поэтому не стоит экономить на источнике питания.

Перепады тока и напряжения

Так же не качественный блок питания в процессе работы подает больше или меньше напряжения/тока. Подобные перепады не сложно замерять при помощи мультиметра. Кратковременные перепады накопитель переживет, а вот при постоянной эксплуатации высока вероятность выхода из строя. Так же поломку может вызвать изношенный блок питания, где за длительное время эксплуатации вышли из строя конденсаторы и другие силовые компоненты.

Внезапное отключение электричества

Резкое отключение электричества так же негативно сказывается на накопителях, в частности при записи данных. Поэтому желательно обзавестись ИБП – источником бесперебойного питания со встроенной батареей. Наличие автономного источника питания позволит корректно завершить работу накопителя и предотвратить потерю данных.

Так же желательно установить в жилье реле напряжение, что отключает подачу электричества при превышении или падении заданного напряжения. Такое устройство позволит защитить накопитель, компьютер и другие электроприборы.

Высокая или низкая температура

Рабочая температура жестких дисков обычно в пределах 25-45 градусов по Цельсию. Предельная температура 70 градусов и длительная эксплуатация при такой температуре приведет к поломке накопителя. Желательно удерживать температуру в пределах 25-35 градусов.

Информацию о нижней предельной температуре используемого накопителя подскажет программа Victoria. Обычно минимальная температура эксплуатации составляет 14 градусов. При этом лучше не доводить до снижения температуры ниже 20-25 градусов.

Перемещение во включенном состоянии

Не допускается двигать корпус или перемещать жесткий диск во включенном состоянии. Такие действия влияют на состояние механики и могут привести к повреждению считывающей головки и магнитного диска.

Объем кэша

Буферная память позволяет сократить количество обращений системы к харду, так как хранит часто используемые файлы. Соответственно, чем больше размер кэша, тем реже задействуется винчестер, активируя свои механизмы.

Для современного производительного жесткого диска компьютера 128 Мб кэша – просто шикарный размер. Однако 64 Мб – тоже неплохой вариант, особенно если вы покупаете бюджетную модель.

Механическая чистка жесткого диска

Как продлить срок службы устройства еще? Напоследок поделимся методом, который особенно хорош для винчестеров старше 3 лет. Это самостоятельное проведение чистки компонента. Способ подходит лишь для уверенных пользователей ПК. Если вы новичок в данном деле, то велик риск, что вы выведете устройство из строя.

Советуем придерживаться следующего алгоритма:

1. Откройте крышку системного блока. Среди иных компонентов найдите жесткий диск и аккуратно выньте винчестер из разъемов. Лучше всего производить процедуру в тонких перчатках из х/б ткани.
2. Аккуратно открутите заднюю крышку.
3. Перед вашим взором предстанет плата устройства. Внимательно осмотрите ее на предмет окиси и прочих мелких загрязнений.
4. Возьмите обычный канцелярский ластик (лучше всего использовать тонкий и маленький на кончике карандаша). Этим инструментов аккуратно счистите окись.
5. Теперь необходима обычная кисточка (для рисования или же специальная для техники). Ею следует смахнуть с платы пыль и следы от ластика.
6. Далее дело за малым: закрутите крышку, вставьте компонент обратно, закройте системный блок. Профилактическая чистка пройдена!

Срок службы жесткого диска (внешнего, внутреннего, твердотельного) ограничен. В среднем это 5-10 лет. Однако на сегодня выявлены действенные способы, которые могут увеличить срок эксплуатации данного устройства. Многие из них доступны и неопытным пользователям.