Sabit disk sürücüleri (HDD’ler) düşük maliyetle yüksek depolama kapasiteleri sunar, ancak HDD modelleri önemli ölçüde farklılık gösterebilir.
Kapasite ve fiyat, HDD seçimini belirlemesi gereken tek kriter değildir. Güvenilirlik ve zorlu çalışma koşullarının üstesinden gelme yeteneği gibi diğer özellikler de dikkate alınmalıdır.
HDD’ler hala en yaygın veri depolama biçimidir ve genellikle artan hacimlerde veri depolamak için en uygun olanıdır. HDD teknolojisi hala geliştirilmektedir ve birim kapasite başına flaş depolamaya göre önemli ölçüde daha ucuzdur.
Bu makale, en önemli HDD özelliklerine genel bir bakış sağlayan iki makaleden ilkidir.
Bu parçada, ortalama arıza süresine (MTTF), yıllık arıza oranına (AFR) ve kurtarılamaz hata oranına (UER) ve bunların farklı sürücü sınıfları arasında nasıl farklılık gösterdiğine bakacağız.
İkinci makale, sürdürülebilir veri hızlarını, Seri ATA’ya (SATA) karşı seri bağlı SCSI’ye (SAS), blok yazma boyutlarına, sürücüde güvenliğe ve üreticilerin sürücü yoğunluğunu nasıl artırdığına değinecek.
Farklı uygulamalar için belirtilen HDD’ler
Ancak her HDD, her uygulama için uygun değildir. Sürücüler, farklı uygulama alanlarına özel olarak uyarlanmıştır ve arayüz, performans ve güvenilirlik açısından farklılık gösterir.
Örneğin PC HDD’leri genellikle günlük sekiz ila 16 saat çalışma süresi ve yıllık 55 TB (terabayt) iş yükü için tasarlandığından, ağa bağlı depolama (NAS) sistemlerinde veya sunucularında kullanılamazlar. Daha ucuz olmalarına rağmen sürekli kullanımdan dolayı çabuk yıpranırlar ve arızalanma ihtimalleri artar.
Kurumsal HDD’ler 7/24 çalışmayı desteklemeli ve daha yüksek iş yükleriyle başa çıkabilmelidir. NAS ve gözetim diskleri için genellikle yıllık 18 TB iken, kurumsal diskler için yıllık 550 TB’dir.
MTTF için üretici spesifikasyonları, yalnızca veri sayfalarında “iş yükü oranı” veya “derecelendirilmiş iş yükü” olarak bilinen bu değere uyulması halinde geçerlidir. Derecelendirilmiş iş yükü aşılırsa, HDD hemen arızalanmaz, ancak arıza olasılığı artar ve MTTF azalır.
MTTF ve AFR: Önemli hesaplamalar
MTTF, HDD arızalanana kadar geçen ortalama çalışma süresini açıklayan istatistiksel bir değerdir. HDD modeline bağlı olarak, bir milyon ile 2,5 milyon saat arasındadır. Tek bir sürüş için, bu sınırlı bir öneme sahiptir. Bir sürücü her an arızalanabilir, bu nedenle veri kaybına karşı koruma sağlamak için düzenli yedeklemeler ve RAID yapılandırmaları gerekir.
Bununla birlikte, daha fazla sayıda sabit sürücü ile MTTF, arızaların ne kadar düzenli olarak meydana gelebileceğini tahmin etmeye yardımcı olur. Bir milyon saatlik bir MTTF ve bir milyon sürücü ile her saat bir sürücü arızası beklenebilir veya 1.000 sürücü ile her 1.000 saatte bir arıza meydana gelebilir.
7/24 çalışan HDD’ler için yıllık arıza oranı (AFR), yüzde değeri olarak daha sezgisel olan MTTF’den belirlenebilir.
Basitleştirilmiş olarak şu şekilde hesaplanabilir: 8.760 saatlik yıllık çalışma süresinin MTTF saat cinsinden 100 ile çarpılmasına bölünmesiyle elde edilir.
Dolayısıyla, 1,4 milyon saatlik MTTF’ye sahip bir kurumsal diskin AFR’si %0,625’tir ve 100.000 diske sahip bir veri merkezinde yılda 625 diskin arızalanması beklenir. Operatör MTTF’si 2,5 milyon saat olan kurumsal diskleri seçerse, AFR %0,35’tir ve aynı dönemde yalnızca 350 sabit diskin arızalanması muhtemeldir – 275 daha az. Maliyetli bakım çalışmaları böylece önemli ölçüde azaltılır.
UER: Çevre için doğru sürücüleri seçmek
Hatalardan daha az ciddi olan, genellikle dahili hata düzeltmesiyle telafi edilen okuma hatalarıdır. Bu her zaman başarılı değildir, bu nedenle UER önemli bir HDD özelliğidir.
UER’lerin kaynakları değişebilir – ana nedenler arasında toz, elektromanyetik radyasyon veya kötü yürütülen bir yazma işlemi vardır.
PC, NAS ve gözetim HDD’leri için UER, 1.014’te 1’dir ve ortalama olarak her 1.014 bit okumada veya her 12,5 TB’ta bir düzeltilemez hata meydana gelir. Buna karşılık, 1015’te 1 UER’ye sahip kurumsal HDD’lerde yalnızca her 125 TB’da bir okuma hatası görülür.
Bir PC sabit diskinin (55 TB) yıllık iş yükü eşit olarak dağıtılırsa, yaklaşık 2,7 ayda bir düzeltilemez bir okuma hatası oluşur. Bununla birlikte, bir kurumsal sabit diskin (550 TB) yıllık iş yüküyle karşı karşıya kalsaydı, her 0,27 ayda bir veya sekiz günde bir hata olurdu.
Belirtildiği şekliyle MTTF ve UER, yalnızca HDD’ler amaçlanan çevresel parametreler dahilinde kullanıldığında elde edilir. Örneğin, PC diskleri genellikle 0°C ile 60°C arasındaki sıcaklıklarda çalışacak şekilde tasarlanırken, kurumsal diskler klimalı odalara kurulduklarından 5°C ile 55°C arasında çalışacak şekilde tasarlanmıştır.
Üreticiler ayrıca şok ve titreşime karşı hassasiyet hakkında bilgi sağlar. NAS ve kurumsal HDD’ler biraz daha az hassastır. Birçoğu tek bir cihaza dahil edildiğinden, dönme titreşimleri birbirini güçlendirebilir, ancak depolama dizilerinde bunu telafi etmek için titreşim sensörleri ve kontrol mekanizmaları bulunur.
Rainer W. Kaese, Toshiba Electronics Europe’da depolama ürünlerinde iş geliştirmeden sorumlu kıdemli yöneticidir.