با توجه به اینکه نیمی از هارددیسکهای خرابشده در همان سال اول استفاده از کار میافتند، آیا واقعاً میتوانیم به عدد یک میلیون ساعت قابلیت اطمینان که سالهاست مطرح میشود اعتماد کنیم؟ یک میلیون ساعت معادل بیش از ۱۱۴ سال است و همین موضوع باعث میشود HDDها تقریباً جاودانه به نظر برسند. اما قرار نیست هیچ هارددیسک مکانیکی یک قرن عمر کند و سازندگان نیز میدانند که این عدد نمیتواند طول عمر هارددیسکی را که در نهایت خریداری میکنید پیشبینی کند.
بنابراین این سوال مطرح میشود که مفهوم MTBF چیست و منظور از ۱ میلیون سال کارکرد در توضیح میزان خرابی هارددیسک و عمر مفید آن چیست؟ با اینتوتک همراه باشید تا این مفاهیم را بررسی کنیم و به نتیجه برسیم که عمر واقعی هارددیسک معمولاً چقدر است.
قرار نیست یک HDD با عمر یک میلیون ساعت، ۱۱۴ سال دوام بیاورد
انتظار نداشته باشید نتیجه این آزمایش را نوههای نوههایتان به ارث ببرند
MTBF مخفف Mean Time Between Failures یا «میانگین زمان بین خرابیها» است، اما نام این شاخص باعث میشود مشخصات آن بسیار شخصیتر از چیزی که واقعاً هست به نظر برسد. این عدد تخمین نمیزند که HDD شما پیش از خرابشدن چه مدت کار خواهد کرد؛ هرچند بسیاری از افراد چنین تصوری دارند.
در عوض، سازندگان از MTBF استفاده میکنند و آن را بر اساس جمعیت بزرگی از هارددیسکها محاسبه میکنند. برای این کار، مجموع زمان کارکرد هارددیسکها بر تعداد خرابیهایی که هنگام آزمایش مشاهده شده یا پیشبینی شده است تقسیم میشود. به عنوان مثال ساده، فرض کنید ۱۰۰۰ هارددیسک هرکدام به مدت ۱۰۰۰ ساعت کار کنند و در مجموع فقط یک خرابی رخ دهد. این یعنی ۱۰۰۰ ضربدر ۱۰۰۰ ساعت کار و یک خرابی، به بیان دیگر ۱ میلیون ساعت کارکرد و ۱ خرابی. در نتیجه MTBF برابر با یک میلیون ساعت خواهد بود، حتی اگر هیچکدام از هارددیسکهای منفرد بیش از ۱۰۰۰ ساعت کار نکرده باشند.
این محاسبه همچنین فرض میکند هارددیسکها تحت شرایط مشخصی استفاده میشوند و در بخش نسبتاً پایدار طول عمر خود قرار دارند. این شاخص بهطور دقیق تمام هارددیسکهایی را که به دلیل نقص زودهنگام از کار میافتند یا هارددیسکهای قدیمیای را که در نهایت بر اثر فرسودگی خراب میشوند، در نظر نمیگیرد! لذا میتوان گفت که شاخص MTBF یک دیدگاه کاملاً خوشبینانه و شاید تبلیغاتی در بیان عمر مفید درایوهای هارددیسک است. در واقع، همان مطالعه Secure Data Recovery که در مقدمه به آن اشاره شد، نشان داد تقریباً نیمی از هارددیسکها در سال اول از کار میافتند و این با چیزی که از MTBF برداشت میکنیم، بسیار متفاوت است.
البته دقت کنید که مستندات خود Seagate هشدار میدهد که تفسیر MTBF یک میلیون ساعتی به عنوان طول عمر یکقرنه اشتباه است. این شرکت این معیار را یک شاخص آماری برای قابلیت اطمینان توصیف میکند، نه تخمین عملی مدت زمانی که یک HDD مشخص میتواند به کار خود ادامه دهد.
تحقیقات دنیای واقعی نشان میدهند نتایج واقعی تا چه اندازه میتوانند با اعداد «یک میلیون ساعت» فاصله داشته باشند. در یک مطالعه دانشگاه Carnegie Mellon، سوابق تعویض حدود ۱۰۰ هزار هارددیسک بررسی شد که میزان MTTF اعلامشده برای آنها بین یک میلیون تا ۱.۵ میلیون ساعت بود. این اعداد نرخ خرابی سالانهای حداکثر ۰.۸۸ درصد را نشان میدادند، اما پژوهشگران دریافتند نرخ تعویض سالانه ۲ تا ۴ درصد در بسیاری از موارد رایج بوده و در برخی سیستمها حتی به ۱۳ درصد نیز میرسیده است.
عدد یک میلیون ساعت یک شاخص مهندسی معتبر است، اما هیچ تضمینی ارائه نمیدهد که HDD مشخصی که خریداری میکنید یک هفته دوام بیاورد، چه رسد به ۱۰۰ سال.
AFR این عدد بزرگ را به چیزی کاربردی تبدیل میکند
یک میلیون ساعت تقریباً معادل ۰.۸۸ درصد در سال است
راه بسیار سادهتری برای درک MTBF وجود دارد و آن تبدیل این عدد به نرخ خرابی سالانه یا AFR است. یک هارددیسک با رتبه یک میلیون ساعت، AFR تقریباً ۰.۸۸ درصد دارد. این یعنی تحت شرایط کاریای که سازنده در محاسبات خود فرض کرده است، انتظار میرود حدود ۹ هارددیسک از یک مجموعه ۱۰۰۰تایی طی یک سال از کار بیفتند.
این رقم بسیار کمابهتتر از ۱۱۴ سال به نظر میرسد، اما تصویر بسیار واضحتری از معنای واقعی ادعای قابلیت اطمینان ارائه میدهد. بنابراین نه، احتمالاً HDDها قرار نیست مانند ظروف چینی مادربزرگها به میراث خانوادگی تبدیل شوند.
عدد ۰.۸۸ درصد منطقیتر به نظر میرسد، اما حتی این رقم نیز با عملکرد تمام مجموعههای واقعی هارددیسک مطابقت ندارد.
جزئیات فنی مشخص میکنند که آیا MTBF اصلاً قابل اعمال است یا نه
دما، حجم کاری و چرخه کاری همگی در اینجا اهمیت دارند
اما یک نکته مهم وجود دارد: حتی AFR برابر با ۰.۸۸ درصد نیز فقط در شرایطی معتبر است که برای محاسبه آن استفاده شدهاند و این جزئیات میتوانند متفاوت باشند. به عنوان مثال، Western Digital هارددیسکهای فعلی WD Red Plus را برای حجم کاری حداکثر ۱۸۰ ترابایت در سال رتبهبندی میکند، اما تخمین MTBF یک میلیون ساعتی خود را بر اساس نمونهای از هارددیسکها در دمای ۴۰ درجه سانتیگراد و با انتقال ۹۰ ترابایت داده در سال محاسبه کرده است. اگر کمی متفاوت از این شرایط استفاده کنید، ممکن است نتایج متفاوتی به دست آورید.
عبور از این فرضیات به این معنا نیست که HDD شما بلافاصله از کار میافتد و از بین میرود. اما به این معناست که عدد چشمگیر قابلیت اطمینان ممکن است در شرایط شما صدق نکند؛ یا دستکم الزامی نیست که صدق کند. در مقابل هر HDD که خراب میشود، هارددیسکهایی هم وجود دارند که هرگز خراب نمیشوند و صرفاً تعویض میشوند. ضمن اینکه تاکنون حتی یک HDD هم فرصت نداشته است ۱۱۴ سال بهصورت مداوم کار کند.
مجموعه هارددیسکهای واقعی محدودیتهای این شاخص را آشکار میکنند
مدل، عمر و محیط استفاده هم وارد معادله میشوند
جدیدترین گزارش Drive Stats شرکت Backblaze نشان میدهد قابلیت اطمینان HDDها خارج از محاسبات سازندگان تا چه اندازه پیچیده میشود. در جدیدترین گزارش Drive Stats، Backblaze تعداد ۳۴۱۲۶۳ هارددیسک را بررسی کرد و برای سهماهه اول سال ۲۰۲۶، AFR برابر با ۱.۲۴ درصد را ثبت کرد؛ در حالی که AFR مادامالعمر این مجموعه ۱.۳۹ درصد بود. نتایج میان مدلهای مختلف نیز تفاوت چشمگیری داشت. نرخ خرابی مدلهای مختلف در این سهماهه از صفر تا AFR برابر با ۴.۹ درصد متغیر بود؛ بنابراین دامنه تغییرات بسیار گسترده است.
حتی مجموعه داده عظیم Backblaze نیز نمیتواند دقیقاً مشخص کند HDD بعدی شما چه مدت دوام خواهد آورد. هارددیسکهای این شرکت در مراکز داده مدیریتشده فعالیت میکنند، پیش از استقرار تحت آزمایشهای تأیید صلاحیت قرار میگیرند و پشت سیستمهایی قرار دارند که برای تحمل خرابی سختافزار طراحی شدهاند. Backblaze همچنین اذعان کرده است که آمار این شرکت احتمالاً خرابیهای روز اول را کمتر از میزان واقعی نشان میدهد، زیرا یک هارددیسک معمولاً باید تا پایان نخستین روز کاری خود دوام بیاورد تا وارد مجموعه داده شود.
همیشه فرض کنید هارددیسک در نهایت خراب خواهد شد
هیچ عبارتی مثل MTBF یا AFR نمیتواند از تنها نسخه یک فایل مهم محافظت کند. به همین دلیل، معمولاً فرض را بر این میگذارم که هر هارددیسک در نهایت روزی خراب خواهد شد. در بیش از ۲۰ سالی که به ساخت کامپیوتر مشغول بودهام، فقط چند بار با چنین اتفاقی مواجه شدهام، اما این اتفاق رخ میدهد و بهتر است محتاط باشید تا اینکه بعداً پشیمان شوید.
راهکار داشتن یک خواب راحت و نگراننبودن بابت دادهها، البته ساده است. قانون 3-2-1 برای ذخیرهسازی امن را رعایت کنید و هرگز بیش از حد به یک HDD منفرد اعتماد نکنید. این اعتماد میتواند عواقب بسیار بدی داشته باشد.
اینتوتک