Все из-за того, что в RAID-массивы приходится ставить стандартные жесткие диски для обычных настольных компьютеров. Это приходится делать, потому что новых специальных SATA/IDE дисков просто нет. Кроме того, эти устройства обладают рядом преимуществ: имеют большую емкость, высокую надежность, и что более всего приятно — мало стоят.

Однако одно из преимуществ, а именно надежность, превращается в проблему при создании RAID-массивов. Все современные IDE/SATA жесткие диски, не зависимо от фирмы-производителя, имеют функцию автоматической коррекции ошибок, которую разработали для разгрузки операционной системы. Раньше диски при возникновении какой-нибудь ошибки чтения, отправляли сообщение о ней системе, тем самым загружая ее ненужной работой. Современные диски самостоятельно корректируют все возникшие ошибки, пытаясь прочитать блок информации, а потом, исключив его из использования, производят переназначение плохого сектора на хороший. Именно эта процедура «тормозит» работу диска.

Это хорошо, когда диск является самостоятельным устройством для хранения данных. Но, подобная схема обработки ошибок приводит к проблемам, когда диск часть сложной системы из объединенных дисков, управляемой RAID-контроллером.

Принцип работы контроллера заключается в том, что он постоянно анализирует поток данных и распределяет их между дисками на предмет возможного появления и немедленной коррекции ошибок. При чем контроллер ожидает ответа от всех дисков не дольше 8 секунд. Если диск не ответил за это время, то контроллер считает его неисправным, и принимает решение об его исключении из системы с последующим перераспределением данных между оставшимися дисками. Именно так уже много много лет в SCSI-RAID системах работает коррекция ошибок.

При возрастающей нагрузке на оставшиеся диски вполне вероятен выход из строя (задержка ответа контроллеру) еще одного диска. Зачастую даже не помогает и резервный диск, так как пересчет массива и включение в работу резервного диска может длится от нескольких часов до нескольких суток, а в это время уже может выйти из строя второй диск. Хотя в последующем может оказаться, что отключенные диски рабочие.

Конечно, такие ситуации возникают в большинстве случаев при пиковой загрузке дисков. Но, и единственной задержки в работе RAID массива (один из дисков начинает исправлять ошибку) достаточно, чтобы система дала сбой. Некоторые производители RAID контроллеров пытаются решить эту проблему, увеличив допустимое время отклика диска, но зачастую это только усугубляет ситуацию. И когда контроллер не своевременно вмешивается в работу массива, возможна также полная потеря данных. Возможно, нужно подойти к решению этой ситуации с другой стороны — должно существовать ограничение на максимально допустимую длительность обработки ошибок диском с непременным информированием RAID контроллера о наличии ошибки, чтобы контроллер понимал, что диск исправен, но существует ошибка. В этом случае RAID контроллер знает, что диск исправен, но у него возникла ошибка в конкретном месте, которую контроллер легко скорректирует.

На рынке появились пионеры, которые предлагают свои устройства, стабильно работающие в RAID массивах - Western Digital Corporation с серией дисков SB и YS (RAID Edition).

Диски RAID Edition от Western Digital Corporation не лишены изюминки. Они оснащены функцией TLER ( TimeLimitedErrorCorrection - ограниченное время на коррекцию ошибки). TLER-диски при возникновении ошибки начинают ее как обычно исправлять, но, не уложившись в отрезок 8 секунд, посылают команду RAID-контроллеру об ошибке, откладывая дальнейшее ее исправление. При этом RAID контроллер продолжает нормально функционировать и корректировать данные на основе кодов четности и передавать их дальше системе, записывая в журнал регистрации ошибок сложившуюся ситуацию и ожидая от проблемного винчестера сообщения о полной готовности и исправления ошибки своими собственными алгоритмами диска или же сообщения о не возможности продолжения нормального функционирования данного HDD.

Таким образом, ограничивая время, которое тратится на восстановление функционирования жесткого диска после обнаружения ошибки, минимизируется вероятность разрушения RAID массива и утери данных из-за временных проблем с одним из жестких дисков, собранных в массив.

Не смотря на всю полезность вышеприведенной технологии, производитель не рекомендует ставить диски серии Raid Edition в обычные персональные компьютеры без организации рэйд массивов. Ведь в данном случае функция TLER будет вмешиватся во вполне естественный процесс коррекции ошибок жестким диском.

---------------------------------------------
FAQ по винчестерам Seagate Barracuda.

---------------------------------------------
FAQ по винчестерам Samsung SpinPoint.

---------------------------------------------
FAQ по винчестерам Western Digital.

---------------------------------------------
FAQ по винчестерам Hitachi Deskstar.
О температурном режиме винчестеров
[cut]
Винчестер – одна из самых ценных составляющих компьютера. Почему? А потому, что любые из неисправных комплектующих можно заменить, причём после замены утрата будет быстро забыта, однако в случае с винчестером это не так. На жёстком диске домашнего компьютера может храниться информация, накапливавшаяся годами, и потеря её может быть невосполнима. Поэтому «здоровью» накопителя стоит уделять пристальное внимание.

Одной из важных составляющих «здоровья» винчестера является его температура. Чтобы понять, какое влияние она оказывает на диск, рассмотрим в общих чертах его структуру.

Винчестер можно разделить на две части: электронику и гермоблок с пластинами и головками. Электронная часть содержит несколько микросхем: контроллер накопителя, DSP (Digital Signal Processor), контроллер управления двигателем, силовую часть и микросхему кэш-памяти, и некоторые другие. Многие элементы при работе выделяют значительное количество тепла. Для любой из микросхем перегрев опасен – контроллер винчестера может вырабатывать «неправильные» команды, изменение физических параметров системы управления двигателем может привести к тому, что на шпиндель часто будут подаваться импульсы для выравнивания частоты вращения, нестабильная работа кэша надёжности винчестеру тоже не добавит...

В гермоблоке основными источниками тепла являются вращающиеся диски и привод головок чтения/записи. Увы, механическая часть тоже не любит высоких температур. Во-первых, из-за температурного расширения металла растёт нагрузка на подшипники. Во-вторых, из-за нагрева изменяется профиль пластины и дорожки оказываются в ином месте, чем то, куда наводятся головки. Винчестер будет вынужден делать термокалибровку (уточнять положение сервометок с учётом изменения температуры и сопутствующего ей температурного расширения). Частое значительное изменение температуры пластины может негативно повлиять на состояние её магнитного слоя, что может привести к возникновению сбоящих секторов. Плюс ко всему, «горячий» винчестер (тем более, если их несколько) может существенно повысить температуру в корпусе, что уж точно не «обрадует» другие комплектующие – они и так не холодные.

Какие же температурные условия являются предельно допустимыми для современного жёсткого диска? Судя по спецификациям производителей, все десктопные винчестеры могут функционировать при температуре окружающей среды от 0 до 60 градусов Цельсия, при этом в центре верхней крышки гермоблока температура не должна превышать 60-65 градусов (для разных моделей цифры могут чуть-чуть отличаться) (замечу, что с ростом влажности окружающей среды критический максимум снижается). Также регламентируется максимальный градиент нагрева – изменение температуры накопителя не должно превышать 20 градусов в час. Естественно, что с работой устройства в температурном режиме, приближенном к границам диапазона, его надёжность снижается.

Винчестер сильнее всего нагревается во время активной работы. Причем в многозадачных средах может выполняться несколько операций одновременно, в результате чего микросхема привода головок может нагреться до критической температуры. Разработчики силовых микросхем часто вводят алгоритм предупреждения перегрева – при достижении критической температуры микросхема отключается либо замедляет работу (при этом винчестер может запарковать блок головок, приостановив функционирование, либо, как некоторые модели Seagate, снизить скорость поиска).

Контролировать текущую, минимальную и максимальную температуры жёсткого диска позволяет S.M.A.R.T. (Self Monitoring, Analysing and Reporting Technology), посмотреть который позволяет множество утилит. Но, довольно часто, прикасаясь к винчестеру, можно почувствовать явное расхождение температуры с теми данными, что они показывают. Дело в том, что утилита считывает показания термодатчика, а где он находится, пользователю известно далеко не всегда (например, у моего винчестера Hitachi T7K500 датчик находится на плате электроники. Между тем, максимальная температура регламентируется на банке. К слову, нагрев банки по ощущениям соответствует показаниям датчика).

Именно расположением температурного датчика объясняется общепринятое мнение о «холодных» винчестерах Samsung (для получения реальной температуры банки к показаниям датчика можно смело прибавлять 8-10 градусов). У некоторых моделей Western Digital, наоборот, замечен необычно высокий нагрев – в районе 70 градусов (ошибка в микропрограмме диска, лечится сменой прошивки). Грамотнее всего – измерить температуру в конкретном месте термопарой (контактным, инфракрасным термометрами).

Часто на форумах в Интернете интересуются, можно ли через S.M.A.R.T. увидеть температуру винчестеров, работающих в RAID? Отвечаю: если RAID-контроллер умеет выдавать S.M.A.R.T. отдельных накопителей – тогда да.

Если ваш жёсткий диск сильно греется, тому могут быть следующие причины:

1. Несколько винчестеров расположены вплотную друг к другу.
2. Корпус сильно загромождён компонентами.
3. Маленький корпус.
4. Сильный нагрев других компонентов системного блока, ведущий к росту температуры в корпусе.
5. Практически отсутствуют потоки воздуха в корпусе или они неправильно организованы.
6. Завышенное напряжение на шине 12В.
7. Слой пыли, удерживающий тепло.
8. Особенность данного экземпляра.

Для предотвращения сбоев в работе накопителя из-за высокой температуры, можно предпринять следующие шаги:

1. Стоит приобретать качественный, просторный корпус с толстыми стенками, с возможностью установки дополнительных вентиляторов спереди и сзади (чем больше допустимый размер вентилятора, тем лучше), с массивной корзиной и большим количеством мест под винчестеры. В этом случае, во-первых, проще организовать циркуляцию воздуха, во-вторых, корпус в некоторой степени будет играть роль теплоотвода, в-третьих, проще разместить несколько винчестеров без ущерба для их теплового режима.

2. Расположить шлейфы так, чтобы они не мешали движению воздуха (в связи с уходом флоппи-дисководов и интерфейса РАТА не актуально).

3. Установить дополнительные вентиляторы в корпус. Спереди в нижней части корпуса – на вдув, сзади в верхней – на выдув. Тогда в соответствии с законами физики относительно холодный воздух будет втягиваться снизу, нагреваться, подниматься вверх и вытягиваться корпусным вентилятором и вентилятором блока питания. У большого вентилятора по сравнению с маленьким с той же скоростью прокачивания воздуха меньше скорость вращения, следовательно, меньше шум (верно для вентиляторов одного производителя). Можно поэкспериментировать с закрытием различных отверстий в корпусе, чтобы оптимизировать воздушные потоки.
Учтите, с установкой вентиляторов растёт количество пыли, попадающей в корпус. Для гермоблока это не страшно (внутрь пыль не попадёт – там специальный фильтр), а вот охлаждению микросхем может повредить.
Поделюсь своим опытом. Температура (по датчику) винчестера Hitachi 7K80 в корпусе ASUS TA250 без вентиляторов в простое была ~39 градусов. После установки вентилятора 92-мм T&T сзади на выдув она опустилась до ~32. Потом спереди на вдув я поставил 80-мм Glacialtech – температура стала ~30 градусов.

4. Проверить блок питания. При серьёзном завышении напряжения по линии 12В диск может ощутимо перегреваться. Согласно стандарту АТХ, отклонение на шине 12В не должно превышать 5% от номинала, т.е. напряжение должно находиться в границах диапазона 11,4-12,6 В. Напряжение необходимо измерять тестером (мультиметром), а не ориентироваться на показания утилит или BIOS.

5. Можно приобрести специальные вентиляторы, крепящиеся непосредственно на винчестер и обдувающие его снизу или сверху. Однако они могут вызвать «неприятные» для накопителя вибрацию и градиент температуры и с течением времени начинают издавать противный шум.

6. Понизить скорость перемещения головок с помощью ААМ (Automatic Acoustic Management) и использовать режимы энергосбережения жёсткого диска. Теоретически это позволит чуть-чуть снизить температуру.

7. Можно придумать свои способы охлаждения. Большинство из них основано на двух принципах: прикладывании к поверхности гермоблока или микросхем металлических радиаторов с хорошими теплопроводными свойствами для более эффективного отвода тепла либо обдуве накопителя потоком воздуха. Встречаются как комбинации этих способов, так и совсем экстремальные методы.

8. Измерить температуру термопарой – может быть, термодатчик выдаёт неверную информацию. [/cut]