Les dommages causés aux disques durs sont l'une des principales raisons des temps d'arrêt des serveurs dans les centres de données. Mais récemment, le nombre de pannes de disques durs a diminué. Expliquons pourquoi cela se produit.
/ photo William Warby CC PARUn peu de rétrospective
Il y a vingt ans, un disque dur était l'un des «points faibles» d'un ordinateur ou d'un serveur. Il y a une histoire connue avec
les disques IBM Deskstar qui ont
échoué même après une courte utilisation. Ces disques
sont considérés comme l' un des disques durs commerciaux les moins fiables, pour lesquels ils ont reçu le surnom commun de Deathstar ("Death Star").
Deskstar a jeté une ombre sur l'industrie du disque dur. De nombreux fabricants ont commencé à
réduire volontairement
les périodes de garantie sur leurs appareils. Dans certains cas, ils sont passés de trois à un an. Mais au fil du temps, de nouvelles technologies sont apparues qui ont augmenté la fiabilité du disque dur. Selon une
étude réalisée par l' un des plus grands fournisseurs de cloud occidentaux en 2018, le taux de défaillance (AFR) des disques durs dans son centre de données était de 1,25%. A titre de comparaison: en 2016 et 2017, la valeur AFR était respectivement de 1,95% et 1,77%.
Les experts de l'industrie informatique associent la réduction du nombre de pannes de disques durs au développement de technologies à la fois dans les disques eux-mêmes et dans les centres de données. Considérez certaines de ces solutions.
Chambres d'hélium
Certains fabricants de disques durs modernes se remplissent d'hélium. La densité d'hélium est sept fois inférieure à la densité de l'air. Cette caractéristique
réduit la force de frottement agissant sur les composants en mouvement et réduit la force des flux de gaz, ce qui affecte la précision du positionnement des têtes de lecture. De plus, la technologie
élimine le risque de corrosion des éléments HDD, car le médium d'hélium ne contient pas de vapeur d'eau. Tout cela augmente la durée de vie estimée des disques durs.
Selon une étude HGST menée il y a plusieurs années et basée sur des statistiques de Netflix, Huawei et HP, la durée de vie des disques d'hélium est le double de celle des disques durs classiques. Pour cette raison, les ventes de disques d'hélium augmentent d'année en année et les appareils eux-mêmes sont de
plus en plus utilisés dans les centres de données des fournisseurs
de cloud.
Amélioration des conditions du centre de données
Une autre raison pour améliorer la fiabilité des experts du disque dur dans l'industrie est l'amélioration des conditions dans les centres de données. La durée de vie des disques durs est directement liée à leur température ambiante. Seagate
note qu'une température de 30 ° C sera optimale. Si elle est supérieure à 50 ° C ou inférieure à 5 ° C, le nombre de pannes augmentera considérablement.
Par conséquent, les sociétés informatiques développent de nouvelles solutions de climatisation qui maintiennent la température optimale dans la salle des serveurs. Par exemple, Facebook a
introduit la technologie de refroidissement par évaporation pour les centres de données. L'eau du système est refroidie dans un échangeur de chaleur spécial, s'évaporant à travers une couche de membrane spéciale. Ce liquide est ensuite utilisé pour abaisser la température dans la salle des machines.
En plus des nouveaux systèmes de refroidissement, des solutions pour leur gestion sont également en cours de développement. En particulier, basé sur l'apprentissage automatique. Ces systèmes utilisent des capteurs qui collectent des données de température à l'extérieur et à l'intérieur du centre de données. Ces informations sont ensuite utilisées par le module de contrôle pour régler la ventilation - il régule la température en prenant plus ou moins d'air dans la rue.
Nous avons écrit plus en détail sur la façon dont les systèmes d'IA aident à refroidir les centres de données
dans l'un de nos
articles de blog.
Développement de technologies de disques durs «internes»
Le nombre de pannes de disque dur est également affecté par l'humidité. Il détermine la hauteur à laquelle la tête de lecture peut être placée en toute sécurité afin de ne pas endommager la surface magnétique. Pour résoudre ce problème, les fabricants de disques introduisent des technologies qui configurent le mouvement du bloc de tête en fonction des conditions de fonctionnement.
Un exemple d'une telle technologie serait les capteurs RV ou les capteurs de vibration rotatifs. À l'aide de leurs lectures, le module de commande intégré modifie la nature du mouvement du bloc de têtes,
redistribuant de manière spéciale les vibrations au corps de l'appareil. Souvent, les capteurs RV se trouvent dans des lecteurs conçus pour fonctionner dans des baies de disques de Seagate, Toshiba et Western Digital.
/ photo pendant ce temps dan PDSur la fiabilité des entraînements alternatifs
Le principal concurrent des disques durs, y compris les centres de données, est aujourd'hui les SSD. Selon les statistiques, le nombre de pannes de SSD est
inférieur à celui d'un disque dur. Cependant, avec l'âge, les «travailleurs à l'état solide», le nombre d'erreurs de lecture augmente deux fois plus vite. Pour résoudre ce problème, les fabricants de SSD développent des méthodes de correction d'erreurs qui devraient augmenter la fiabilité et la durée de vie des appareils.
L'une de ces méthodes est l'actualisation SSD (
p. 32 ). Si les cellules individuelles du lecteur ne sont pas accessibles pendant une longue période, elles commencent à perdre la charge. Cela peut entraîner la perte de certaines données. Par conséquent, le variateur de temps en temps lit les informations dans les cellules inutilisées, évalue leur état actuel et les «recharge».
Une autre technologie qui continue d'être utilisée dans les centres de données est la bande magnétique. Dans le
rapport sur les tendances du stockage de données pour 2018, la bande est devenue le quatrième stockage le plus populaire après le disque dur, le SDD et le cloud (nous parlons de diverses options pour stocker les données de l'entreprise, et non des méthodes de stockage en tant que telles). Les bandes magnétiques sont utilisées principalement en raison de leur fiabilité: les erreurs sur ce lecteur
se produisent quatre à cinq fois moins que sur le disque dur.
Dans le même temps, de nouvelles technologies sont toujours en cours de développement pour prolonger la durée de vie du film. En 2017, IBM et Sony ont
créé une bande magnétique, dotée d'une couche supplémentaire de «lubrifiant» pour la protection. Cette couche réduit le risque d'endommagement de la bande lorsqu'elle se déplace à une vitesse de 10 mètres par seconde.
Il existe des technologies de stockage plus expérimentales, dont la fiabilité, en théorie, peut largement dépasser les performances des disques classiques. Par exemple, un grand potentiel en tant que porteur à long terme dans la communauté informatique est prophétisé aux molécules d' ADN .
Les créateurs de dépôts d'ADN prévoient de
sceller les molécules dans des capsules de verre, où elles seront isolées des conditions environnementales nocives. Cela vous permettra de stocker des données numériques encodées en eux pendant des milliers d'années sans erreurs. Un tel support de stockage pourrait devenir une réalité dans les années à venir: Microsoft
prévoyait d'introduire le stockage d'ADN dans l'un de ses centres de données.
Mais ces solutions sont encore expérimentales et ne sont pas conçues pour une utilisation généralisée. Par conséquent, bien que l'un des moyens les plus populaires de stocker des informations dans les centres de données reste les disques durs. Et compte tenu du fait que leur fiabilité augmente, le disque dur restera avec nous pendant longtemps.
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