Как загрузка жесткого диска влияет на общую стоимость владения

Скачать PDF версию

введение
Объем данных в цифровой форме увеличивается с каждым годом, и, следовательно, увеличивается спрос на дисковое пространство. Несмотря на недавнюю популярность полупроводниковых запоминающих устройств (SSD), подавляющее большинство данных в цифровом виде хранится на магнитных записывающих устройствах, т.е. жесткие диски (HDD), которые составляют основу практически каждого дата-центра , Кроме того, крупные центры обработки данных можно найти во многих секторах, таких как здравоохранение, торговля и производство. Они поддерживают операции поиска в Интернете, покупки в Интернете, социальные сети и другие решения, предлагаемые ИТ-индустрией.

Независимо от того, является ли центр обработки данных набором высококачественных систем памяти с избыточностью данных RAID или построен на оборудовании среднего класса с избыточностью данных программного обеспечения (предоставляемых глобальной файловой системой), сбои и обмены дисками являются дорогостоящими и могут значительно увеличиться Общая стоимость владения в дата-центрах. Согласно отраслевому анализу, любая неисправность оборудования, техническое обслуживание, ремонт, замена и т. Д. Стоит от 100 до 300 долларов США. 1.2

В условиях растущего спроса на эффективность обработки данных и емкость хранилища общая стоимость владения становится основным фактором для большинства операторов центров обработки данных. Общая стоимость владения включает все расходы, связанные со структурой и эксплуатацией центра обработки данных, такие как капитальные и эксплуатационные расходы, затраты на оборудование и программное обеспечение, а также администрирование, обслуживание и ремонт центра обработки данных. Надежность жесткого диска и других аппаратных модулей в центре обработки данных оказывает существенное влияние на эксплуатационные расходы, связанные с обслуживанием центра обработки данных.

В отличие от некоторых наблюдений, жесткие диски являются одним из самых надежных компонентов центра обработки данных. Например, многие другие компоненты серверов хранения и вычислений могут в первую очередь ограничить надежность системы. В случае вентиляторов среднее время между отказами составляет 100 000. часов, в то время как для серверов питания это 400 000. ч. Надежность этих компонентов значительно ниже по сравнению со стандартным приводом ближней линии, для которого время составляет более миллиона часов плюс среднее время между отказами.

Конечно, количество дисков в центре обработки данных (или на обычном сервере) может превышать количество вентиляторов или модулей питания. Большое количество дисков, конечно, увеличивает вероятность сбоя диска и, следовательно, необходимость замены.

К счастью, в этом случае несколько факторов могут помочь оператору центра обработки данных.

Во-первых, информация, собранная Seagate, свидетельствует о том, что безотказная работа зависит от большого перепада от условий работы, которые оператор центра обработки данных определяет и контролирует. Уровень безотказной работы одного из двух, казалось бы, идентичных дисков может быть в пять раз ниже, если жесткий диск работает в жестких условиях. Это позволяет оператору центра обработки данных соответствующим образом корректировать рабочую среду, увеличивая время безотказной работы при минимально возможной совокупной стоимости владения.

Во-вторых, Seagate предлагает различные типы дисков, разработанные для достижения наилучших результатов в различных условиях эксплуатации, характерных для настольных компьютеров, ближней и критической сред. В Seagate мы знаем, как добиться большей надежности, и мы работаем в соответствии с определенными стандартами, которые гарантируют максимально возможную надежность.

Центры обработки данных используют (и загружают) диски различными способами. Наиболее важные параметры с точки зрения нагрузки: время использования, рабочая температура и рабочая нагрузка со стороны пользователя. Каждый из этих параметров играет чрезвычайно важную функцию для архитектуры центра обработки данных (включая топологию, структуру сервера, общую емкость центра обработки данных и его использование, виртуализацию, балансировку и т. Д.) И систему конечного пользователя (общее количество данных, передаваемых в обоих направлениях, скорости передачи данных) и т.д.). Давайте проанализируем влияние времени использования, рабочей температуры и пользовательской нагрузки на безотказную работу.

Время использования
Влияние времени использования на безотказный жесткий диск вполне очевидно.

Простое уравнение, представленное здесь, иллюстрирует взаимосвязь времени использования и надежности продукта, выраженную как среднее время между отказами (MTBF), которые составляют общую вероятность отказа. С истечением времени использования увеличивается общая вероятность отказа.

Общая вероятность отказа (индикатор) = 1-е время / MTBF

Чем короче время ожидания и время работы, тем ниже вероятность отказа.

По умолчанию мы оцениваем, что время использования жестких дисков в компьютерной среде составляет в среднем 2400 часов в год, что составляет около 6,5 часов в день. Однако мы предполагаем, что диск, работающий в ближней или критической среде, будет использоваться в течение 100% времени (24 часа в сутки), что дает в общей сложности 8 760 часов в режиме ожидания в год. Конечно, мы учитываем тот факт, что близлежащие диски и критические диски работают при более высокой нагрузке. По этим причинам процесс проектирования и тестирования жестких дисков включает выбор соответствующих протоколов, соответствующих ожидаемым условиям эксплуатации, включая время, температуру и рабочую нагрузку.

Требования к температуре
Высокая температура отрицательно влияет на безотказность практически всех электронных и электромеханических устройств, включая жесткие диски. При повышении температуры интенсивность отказов также значительно увеличивается. Эти отношения обычно называют отношениями Аррениуса. Влияние температуры на безотказное и общее время между отказами хорошо изучено и всегда учитывается в процессе проектирования и тестирования. Один из основных принципов - поддерживать температуру диска на минимально возможном уровне для данного продукта. Типичный диапазон рабочих температур для жестких дисков составляет от 5 ° C до 60 ° C, независимо от типа диска. Любой план повышения надежности жестких дисков в центре обработки данных должен предусматривать адекватное охлаждение.

нагрузка
Понять влияние рабочей нагрузки на безотказную работу немного сложнее.

Предполагается, что основной функцией жестких дисков является хранение и чтение данных - хранение сотен гигабит данных на каждом квадратном дюйме дискового пространства. Данные можно сохранять и читать со скоростью 200 МБ / с или более.

Для достижения такой высокой плотности записи и пропускной способности данных магнитные элементы записи и считывания находятся в пределах нескольких нанометров (1 нм = 0,001 мкм) от высокоскоростных компонентов. Это технически сложная операция проектирования, вызванная необходимостью создания, тестирования и классификации дисков для отдельных рабочих сред, которые характеризуются конкретное время использования и рабочая нагрузка.

Рабочая нагрузка - это термин, используемый конструкторами для описания интенсивности рабочей нагрузки на диск во время нормальной работы. Например, диск A может записывать и считывать несколько гигабайт данных в день, в то время как значения этих процессов для диска B, имеющих одинаковую конструкцию, могут составлять несколько сотен гигабайт данных каждый день. В этой ситуации можно сделать вывод, что нагрузка на диск B намного больше.
Три типичных сценария будут использоваться для определения чрезмерного уровня рабочей нагрузки (диски A, B и C):

Рассмотрим жесткий диск Seagate Constellation ES.3 емкостью 4 ТБ. Этот диск способен достичь средней скорости передачи данных 175 МБ / с. Представьте, что три таких диска работают в одинаковых условиях (с одним и тем же сервером). Первый диск (диск A) неизменно передает данные со скоростью 5 МБ / с (или в среднем 158 ТБ / год), а второй диск (диск B) передает данные со скоростью 10 МБ / с (в среднем 315 ТБ / год). Наконец, третий диск (диск C) в этом примере передает данные со скоростью 100 МБ / с (3150 ТБ / год).

Как вы можете легко заметить, нагрузка на диск B вдвое превышает нагрузку на диск A, а нагрузка на диск C в 20 раз превышает нагрузку на диск A.

Предполагая линейную зависимость, можно сделать вывод, что частота отказов диска B будет в 2 раза больше, чем для диска A, а диск C будет в 20 раз больше, чем A. Однако данные, собранные командой Seagate, предполагают, что в этом случае линейное масштабирование не работает.

Годы исследований и экспериментов позволили инженерам Seagate понять сложное влияние нагрузки на безотказную работу привода и сделать следующие выводы:

  • Для каждого типа жесткого диска существует определенный порог безопасной рабочей нагрузки, который определяется как номинальная нагрузка (WRL).
  • Если значение нагрузки не превышает номинальное значение, нагрузка практически не влияет на надежность и частоту отказов продукта.
  • Если номинальная нагрузка будет превышена, безаварийный уровень продукта снизится.

По этой причине крайне важно правильно понимать влияние рабочей нагрузки в центре обработки данных и выбирать правильные жесткие диски. В таблице 1 приведены рекомендации Seagate по выбору дисков, которые лучше всего подходят для различных сред центров обработки данных.

Таблица 1. Рекомендации для жестких дисков по нагрузке

Рабочая нагрузкаРекомендуемый класс продуктаНоминальная нагрузка, ТБ / год

Маленькая Малая ближняя линия <180 Большая ближняя линия <550

Предполагая, что диски A, B и C являются близлежащими дисками, можно ожидать, что средние безотказные диски A и B будут одинаковыми (рабочая нагрузка в обоих случаях ниже номинальной нагрузки в 550 ТБ / год). Диск C, в свою очередь, из-за рабочей нагрузки в 3150 ТБ / год значительно превысит допустимую номинальную нагрузку для привода ближней линии и будет подвергаться воздействию

Похожие

Деревянные лестницы - как обезопасить?
Деревянные элементы интерьера полны очарования, но помните, что для того, чтобы долго наслаждаться нашими глазами, вы должны правильно о них заботиться. Это особенно важно, когда дело доходит до внутренняя лестница , проходите очень интенсивную операцию каждый день. Деревянные лестницы обычно изготавливаются из бука, ясеня, дуба, клена, лиственницы. Экзотические виды, такие как мербау, тик или ятоба, становятся
Как выбрать размер сноуборда?
... влияет на снег во время движения. Стоит воспользоваться примерными таблицами, подготовленными нами, чтобы было проще выбирать длину доски в зависимости от веса и роста пользователя. Есть некоторые отклонения от следующих таблиц. Содержащиеся в них данные следует рассматривать как отправную точку для консультаций с нашими специалистами. Для полноты картины добавим, что если рост не идет рука об руку с весом, следует придерживаться правила: чем тяжелее человек, чем длиннее доска,
Как стимулировать ребенка к разговору?
... на была новорожденной, которая просто спит, ест или плачет. День за днем ​​сталкер растет, приобретает новые навыки, его двигательная активность растет, он улыбается, греется и разговаривает о милом ребенке.
Как инвестировать на зарубежных рынках?
Торговля акциями крупнейших мировых компаний - один из самых эффективных способов приумножения ваших активов. Торговля акциями крупнейших мировых компаний - один из самых эффективных способов приумножения ваших активов. Высокий риск, связанный с иностранными инвестициями, вознаграждается возможностью достижения значительно более высокой прибыли по сравнению с польской фондовой биржей. Поэтому есть много людей, желающих инвестировать в зарубежные рынки. Еще несколько лет назад инвестиции
Как начать дайвинг? Что искать?
Дело кажется тривиально простым: человек надевает несколько разного снаряжения, надевает воду, через некоторое время насадки наподобие лорда Вейдера и погружается под простыню, чтобы все глубже и глубже проникать туда, где красивый риф, разноцветные рыбки, интересные затонувшие корабли и вообще много другие интересные элементы. Однако мой аналитический склад ума не позволяет мне делать и делать то, что я не знаю или не обладаю достаточными знаниями о том, как что-то работает и что это такое,
Пайх | Как вести бизнес в Польше
Публикации, выпущенные в 2015 году: Публикация «Руководство для инвесторов - Польша: как вести бизнес» - это сборник знаний об условиях ведения бизнеса в Польше. Что касается предыдущих выпусков, руководство для инвесторов содержит стандартную информацию по макроэкономическим вопросам, законодательству и экономике, финансам и представляет систему инвестиционных стимулов, а также положения о ГЧП и структурных фондах ЕС. Издание создано
Как выжить с High Need Baby?
Давайте сначала решим одну вещь: нет никакой необходимости быть высоким . Потому что я посвятил отдельную статью этому вопросу ( здесь ), Я объясню только
Как остановить панику: что такое паника?
... наю, что я буду спать ночью ворочаясь перед большой встречей мой руки будут дрожать, и мое сердце будет биться когда мне нужен трудный разговор, и я всегда испытываю чувство паники, когда знаю, что кто-то расстроен из-за меня. К счастью, я научился справляться со своей тревогой так, как это работает
Как разумно предоставить журнал в интернет-магазине?
Событие дня в местной индустрии электронной коммерции,
Как я сформировал и развил свой метод коучинга
Фотокомпания IBC Самоучитель развивает человека во всех его измерениях Я знал Коучинг в 1999 году, в то время я был психотерапевтом и тренером по поведению, я выучил Коучинг в американском стиле, я закончил по совершенно процедурной методологии, и в то время я не хотел
Будь как Стинсон - Лазертаг дома благодаря Kickstarter
Лазертаг это еще один проект, который ищет финансирование на краудфандинговой платформе Kickstarter , Если вы ассоциируете удовольствие от Лазертаг или подобное развлечение в предположении о пейнтболе, вы сразу поймете, что происходит в этом проекте.

Комментарии

Как мне предсказать сбой жесткого диска?
Как мне предсказать сбой жесткого диска? В настоящее время на рынке доступно несколько категорий дисков, наиболее важными из которых являются: Рабочий стол (для рабочих столов) Ноутбук (для портативных компьютеров) NAS (для серверов NAS) Предприятие (для дата-центров) Наблюдение (системы видеонаблюдения) AV (аудио-видео приложения) SSD (флешки) -
Можно ли один раз провести такие расходы как вычитаемую стоимость или их следует рассматривать как улучшение основных средств и амортизировать?
Можно ли один раз провести такие расходы как вычитаемую стоимость или их следует рассматривать как улучшение основных средств и амортизировать? Предоставление ст. 22 пар. 1 Закона о подоходном налоге указывает на общий принцип приемлемости расходов как не облагаемые налогом расходы это затраты, понесенные для достижения, обеспечения или поддержания источника дохода. В то же время для того, чтобы расходы
И как другие нарушения, такие как человеческая речь, влияют на выполнение когнитивных задач?
И как другие нарушения, такие как человеческая речь, влияют на выполнение когнитивных задач? Во время лекции «Автоматизация семантической обработки ... Читать дальше Новости из Варшавы
Главный вопрос всего процесса получения прав вождения: как лучше подготовить людей к безопасному вождению и как максимально помочь им приобрести этот навык?
Главный вопрос всего процесса получения прав вождения: как лучше подготовить людей к безопасному вождению и как максимально помочь им приобрести этот навык? Это не допуск к тайным знаниям! Создание дополнительных барьеров, для которых мы считаем глубокую конфиденциальность экзаменационных вопросов, является нерациональным и нефункциональным с точки зрения этого процесса. Приглашаем на обсуждение БОЛЬШЕ :
Как сделать отель узнаваемым, охватить максимально широкую целевую группу и в то же время потратить на рекламу как можно меньше денег?
Как сделать отель узнаваемым, охватить максимально широкую целевую группу и в то же время потратить на рекламу как можно меньше денег? Ответ на этот вопрос: YouTube . Почему реклама на Youtube и чем она отличается от рекламы на ТВ? Каждая группа получателей использует СМИ по-своему. В зависимости от ваших предпочтений, выберите соответствующий канал продаж.
Как ими пользоваться и как определить нормативный расход ГСМ?
Как ими пользоваться и как определить нормативный расход ГСМ? Различные виды норм расхода топлива для автомобилей установлено пп. 1.2 - 1.8 Норм № 43 . Основной является базовая норма на пробег автомобиля - на 100 км (приложения А и Б). К тому же, в зависимости от модели и осуществляемой работы авто, дополнительно следует учитывать: - нормы
Как это влияет на ваше самочувствие, комфорт и эффективность работы?
Как это влияет на ваше самочувствие, комфорт и эффективность работы? Читайте дальше, чтобы узнать больше! При планировании домашнего освещения вы обычно учитываете стиль светильников, их размер, цвет и форму. Вы также обращаете внимание на мощность лампочки, чтобы у вас был достаточно яркий источник света для вашей комнаты. Однако часто бывает так, что вы забываете об очень важном параметре - цветовой температуре света. Что делает его таким значительным? Как это влияет на ваше самочувствие,
7. Если у студента уже есть балл IELTS, равный 6,5, который в предыдущем отображении обозначен как С1, следует ли его теперь рассматривать как эквивалентный балл В2?
7. Если у студента уже есть балл IELTS, равный 6,5, который в предыдущем отображении обозначен как С1, следует ли его теперь рассматривать как эквивалентный балл В2? Оценка 6,5 является пограничной B2 / C1. Реальный уровень производительности, представленный результатом, не изменился. Учреждения сами решают, хотят ли они изменить свои требования, если критически важно соответствие определенному уровню CEFR (см. Ответ на вопрос 5 выше). Рекомендации в Руководстве IELTS для образовательных
Как правильно учесть эту стоимость?
Как правильно учесть эту стоимость? Вам любопытно? Предприниматель, который использует автомобиль в своей компании, по закону обязан приобрести страховой полис. Может ли страховой полис облагаться налогом? Согласно ст. 22 Закона о подоходном налоге затраты на получение доходов - это расходы, понесенные для получения доходов или поддержания или обеспечения источника дохода, за исключением затрат, перечисленных в ст. 23. Следовательно, расходы,
Как инвестировать в стоимость?
Как инвестировать в стоимость? Прежде всего, вы должны проверить фондовые индексы, чтобы выяснить, не переоценена ли компания. Неотъемлемым элементом инвестирования в стоимость является покупка акций, которые в настоящее время переоценены, и рассчитывают на то, что их уровень когда-то вернется к норме. Таким образом, покупая после больших падений, а не после повышения, мы минимизируем риск того, что сразу после покупки определенных ценных бумаг произойдет некоторая более глубокая коррекция.
Но как повлиять на эти решения?
Но как повлиять на эти решения? - Например, проектируя примерные договоренности в наших магазинах. Показывая кухонные решения, связанные с сортировкой отходов, мы можем вдохновлять клиентов на такие мероприятия в их собственном доме. Мы стараемся делиться знаниями с покупателями в наших магазинах больше, чем за их пределами, и это иногда приводит к удивительным эффектам, например, в течение года нам удалось стимулировать продажи более экологически чистого светодиодного освещения

Как инвестировать на зарубежных рынках?
Что искать?
Как мне предсказать сбой жесткого диска?
Можно ли один раз провести такие расходы как вычитаемую стоимость или их следует рассматривать как улучшение основных средств и амортизировать?
И как другие нарушения, такие как человеческая речь, влияют на выполнение когнитивных задач?
Главный вопрос всего процесса получения прав вождения: как лучше подготовить людей к безопасному вождению и как максимально помочь им приобрести этот навык?
Как сделать отель узнаваемым, охватить максимально широкую целевую группу и в то же время потратить на рекламу как можно меньше денег?
Почему реклама на Youtube и чем она отличается от рекламы на ТВ?
Как ими пользоваться и как определить нормативный расход ГСМ?
Как ими пользоваться и как определить нормативный расход ГСМ?