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festplatten

Inhaltsverzeichnis

Festplatten

Mechanische HDDs haben ihre höchste Lebenserwartung, wenn sie bei 40°C betrieben werden.

siehe auch:

nützliche Werkzeuge

nützliche Befehle

Festplatten auflisten mit FreeBSD 12 und 13

> camcontrol devlist
<WDC WD101KRYZ-01JPDB1 01.01H02>   at scbus0 target 0 lun 0 (ada0,pass0)
<PLEXTOR PX-891SAF 1.J9>           at scbus1 target 0 lun 0 (cd0,pass1)
<HGST HUH721010ALE600 LHGNT384>    at scbus4 target 0 lun 0 (ada1,pass2)
<WDC WD101KRYZ-01JPDB1 01.01H02>   at scbus5 target 0 lun 0 (ada2,pass3)
<ST10000NM0016-1TT101 SND0>        at scbus7 target 0 lun 0 (pass4,ada3)
<WDC WD2005FBYZ-01YCBB2 RR07>      at scbus11 target 0 lun 0 (ada5,pass6)
<ST10000NM0016-1TT101 SND0>        at scbus12 target 0 lun 0 (ada6,pass7)
<ST10000NM0016-1TT101 SND0>        at scbus13 target 0 lun 0 (pass8,ada7)

Infos über eine Festplatte mit FreeBSD 12 und 13

> sysctl kern.disks
kern.disks: ada8 ada7 ada6 ada5 ada4 ada3 ada2 ada1 ada0 cd0

> sysctl kern.disks | tr -s ' ' '\n' | grep -E '^a'
ada8
ada7
ada6
ada5
ada4
ada3
ada2
ada1
ada0
# diskinfo -v ada0
ada0
        512             # sectorsize
        10000831348736  # mediasize in bytes (9.1T)
        19532873728     # mediasize in sectors
        4096            # stripesize
        0               # stripeoffset
        19377850        # Cylinders according to firmware.
        16              # Heads according to firmware.
        63              # Sectors according to firmware.
        WDC WD101KRYZ-01JPDB1   # Disk descr.
        78JKLNEC        # Disk ident.
        No              # TRIM/UNMAP support
        7200            # Rotation rate in RPM
        Not_Zoned       # Zone Mode
> smartctl --scan

GEOM-Partition anlegen (low-level): 

> gpart create -s gpt ada0
> glabel status
> geom disk list
> smartctl -i /dev/ada10 | awk '/^Device Model:[ ]*|^Serial Number:[ ]*|^User Capacity:[ ]*/{print $0}'
Device Model:     WDC WD121KRYZ-01W0RB0
Serial Number:    ZA283R52
User Capacity:    12,000,138,625,024 bytes [12.0 TB]
> smartctl -i /dev/ada10 | grep -E '^Device Model:|^Serial Number:|^User Capacity:' | awk '/^Device Model:[ ]*|^Serial Number:[ ]*|^User Capacity:[ ]*/{gsub(".*[:][ ]*",""); print $0}'
WDC WD121KRYZ-01W0RB0
ZA283R52
12,000,138,625,024 bytes [12.0 TB]

Festplatten auflisten mit Ubuntu-Linux 18.04.4 LTS

> root@mm:~# lshw -class disk -short
H/W path                 Device      Class       Description
============================================================
/0/100/13.2/1/6/0.0.0    /dev/sdb    disk        CF Card       CF
/0/100/13.2/1/6/0.0.0/0  /dev/sdb    disk
/0/100/13.2/1/6/0.0.1    /dev/sdc    disk        MS/SD Combo   MS
/0/100/13.2/1/6/0.0.1/0  /dev/sdc    disk
/0/100/13.2/1/6/0.0.2    /dev/sdd    disk        SM/xD Combo   SM
/0/100/13.2/1/6/0.0.2/0  /dev/sdd    disk
/0/1/0.0.0               /dev/cdrom  disk        DVD-ROM SH-D163B
/0/2/0.0.0               /dev/sda    disk        3TB WDC WD30EURS-63S

defekte Blöcke auf einer Festplatte finden

Informationen über die verfügbaren Festplatten ermitteln (mit smartctl)

Das Werkzeug smartctl ist Teil des Paketes smartmontools und somit auf Linux und FreeBSD einsetzbar.

ersteinmal sehen, welche Laufwerke es im System gibt: 

# smartctl --scan
/dev/ada0 -d atacam # /dev/ada0, ATA device
/dev/ada1 -d atacam # /dev/ada1, ATA device
/dev/ada2 -d atacam # /dev/ada2, ATA device
/dev/ada9 -d atacam # /dev/ada9, ATA device
/dev/ada3 -d atacam # /dev/ada3, ATA device
/dev/ada4 -d atacam # /dev/ada4, ATA device
/dev/ada5 -d atacam # /dev/ada5, ATA device
/dev/pass6 -d atacam # /dev/pass6, ATA device
/dev/ada6 -d atacam # /dev/ada6, ATA device
/dev/ada7 -d atacam # /dev/ada7, ATA device
/dev/ada8 -d atacam # /dev/ada8, ATA device

Informationen zu einer Festplatte ermitteln (mit diskinfo)

Dieses Werkzeug ist auf FreeBSD verfügbar. 

# diskinfo -v ada9
ada9
        512             # sectorsize
        6001175126016   # mediasize in bytes (5.5T)
        11721045168     # mediasize in sectors
        4096            # stripesize
        0               # stripeoffset
        11628021        # Cylinders according to firmware.
        16              # Heads according to firmware.
        63              # Sectors according to firmware.
        WDC WD60EFRX-68MYMN1    # Disk descr.
        WD-WX21D7453SY1 # Disk ident.
        No              # TRIM/UNMAP support
        5700            # Rotation rate in RPM
        Not_Zoned       # Zone Mode

Informationen zu einer Festplatte ermitteln (mit smartctl)

alle Informationen zu einer Festplatte auslesen: 

# smartctl -Ai /dev/ada9

bereits von S.M.A.R.T. registrierte Fehler anzeigen (Vorsicht, die deutung der Angaben unterscheidet sich von Hersteller zu Hersteller ggf. dramatisch!). 

# smartctl -H /dev/ada9
smartctl 6.6 2017-11-05 r4594 [FreeBSD 12.0-RELEASE-p3 amd64] (local build)
Copyright (C) 2002-17, Bruce Allen, Christian Franke, www.smartmontools.org

=== START OF READ SMART DATA SECTION ===
SMART overall-health self-assessment test result: PASSED
Please note the following marginal Attributes:
ID# ATTRIBUTE_NAME          FLAG     VALUE WORST THRESH TYPE      UPDATED  WHEN_FAILED RAW_VALUE
  1 Raw_Read_Error_Rate     0x002f   200   032   051    Pre-fail  Always   In_the_past 2

alle ausfallrelevanten Parameter von S.M.A.R.T. anzeigen (5, 10, 184, 187, 188, 196, 197, 198, 201): 

# smartctl -Ai /dev/ada9 | egrep -i '^[ ]*5[ ]|^[ ]*10[ ]|^[ ]*184[ ]|^[ ]*187[ ]|^[ ]*188[ ]|^[ ]*196[ ]|^[ ]*197[ ]|^[ ]*198[ ]|^[ ]*201[ ]'
  5 Reallocated_Sector_Ct   0x0033   200   200   140    Pre-fail  Always       -       0
 10 Spin_Retry_Count        0x0032   100   100   000    Old_age   Always       -       0
196 Reallocated_Event_Count 0x0032   200   200   000    Old_age   Always       -       0
197 Current_Pending_Sector  0x0032   200   200   000    Old_age   Always       -       507
198 Offline_Uncorrectable   0x0030   100   253   000    Old_age   Offline      -       0

Festplatte auf defekte Blöcke testen (mit smartctl)

Testmodus einstellen: 

# smartctl -t long /dev/ada9

Test durchführen: 

# smartctl -l selftest /dev/ada9

oder gleich mehrere Platten nacheinander überprüfen: 

# for PLATTE in ada6 ada7 ada9; do smartctl -l selftest /dev/${PLATTE} | tee /var/tmp/${PLATTE}.log; done

Festplatte auf defekte Blöcke testen (mit badblocks)

Das Werkzeug badblocks ist Teil des Paketes e2fsprogs und somit auf Linux und FreeBSD einsetzbar. 

nur lesende Tests: ''-n''
schreib-lese-Test: ''-w''

nur lesend (Daten auf der Platte bleiben erhalten aber der Test ist nicht so zuverlässig): 

# badblocks -nsb 4096 -o /var/tmp/ada7.log /dev/ada7
Es wird getestet Mit Muster 0xaa: set_o_direct: Inappropriate ioctl for deviceehler)
  1.77% erledigt, 10:08 verstrichen. (0/0/0 Fehler)

mit schreib-lese-Zugriffen (Daten auf der Platte gehen verloren aber der Test ist so zuverlässiger): 

# badblocks -wsb 4096 -o /var/tmp/ada9.log /dev/ada9
Es wird getestet Mit Muster 0xaa: set_o_direct: Inappropriate ioctl for deviceehler)
  0.05% erledigt, 0:17 verstrichen. (0/0/0 Fehler)

oder gleich mehrere Platten nacheinander überprüfen: 

# for PLATTE in ada6 ada7 ada9; do badblocks -wsb 4096 -o /var/tmp/${PLATTE}.log /dev/${PLATTE} ; done

Lebensdauer von Festplatten

"Dauerbetrieb" wurde früher mit "24/7" angegeben und heißt heute "8760 power-on hours per year".

seagate: … We are familiar with acronyms like mean time between failure (MTBF), annualized failure rate (AFR) and workload rate limit (WRL) used to predict how long a device might be expected to last, but their meanings are not the same. … ⇒ Understanding Reliability Metrics

beliebte Enterprise-Baureihen:

  • MTBF: 2,5 Mio. Stunden | WRL: 550 TB/Jahr | AFR: 0,35 %
    • SEAGATE Exos X (in Konkurenz zur WD Ultrastar DC)
    • WD Gold (Nachfolger der WD RE / WD Yellow)
    • WD Ultrastar DC (baugleich mit der HGST Ultrastar DC) - für EU-Markt
    • HGST Ultrastar DC (baugleich mit der WD Ultrastar DC) - für US-Markt

Achtung! Nach dem Kauf sofort die Herstellergarantie überprüfen!

workload rate limit (WRL)

man kann den WRL ungefähr wie folgt mit der alten MTBF ins Verhältnis setzen:

  • MTBF 1.000.000 Stunden → ~200 TB/Jahr
  • MTBF 2.500.000 Stunden → ~550 TB/Jahr

WRL:

  • Consumer Markt (z.B. Laptop und Desktop):
  • für den Einsatz mit schwerer Last:
  • für den Enterprise-Einsatz:
    • ein WRL von ab 300 TB/Jahr
    • ein WRL von ab 360 TB/Jahr
      • WD Purple 10TB und 12T
    • ein WRL von ab 550 TB/Jahr
      • SEAGATE Exos X
      • HGST Ultrastar DC

Wie sich der HDD-Workload auf die Gesamtbetriebskosten auswirkt

annualized failure-rate (AFR)

man kann die AFR ungefähr wie folgt mit der alten MTBF ins Verhältnis setzen:

  • MTBF 1.000.000 Stunden → AFR ~0,875 %
  • MTBF 1.250.000 Stunden → AFR ~0,700 %
  • MTBF 2.500.000 Stunden → AFR ~0,250-0,350 %

AFR:

  • geeignet für den professionellen Einsatz: weniger als 1%
  • WD Ultrastar (unter 10TB) hat ein AFR von 0,44% - Info aus dem Jahr 2018
  • WD Ultrastar DC (10TB, 12T und 14T) hat ein AFR von 0,35% - Info aus dem Jahr 2018

mean time between failure (MTBF)

MTBF:

  • Consumer Markt (z.B. Laptop und Desktop):
  • für den Einsatz mit schwerer Last:
    • ein MTBF von 1 Mio. Stunden
    • ein MTBF von 1,2 Mio. Stunden
      • SEAGATE IronWolf Pro
    • ein MTBF von 1,5 Mio. Stunden
      • WD Purple 10TB und 12T
  • für den Enterprise-Einsatz:

vor dem Jahr 2000

Die unten aufgeführten Texte stammen aus der Zeit, zu der die Festplattenhersteller "Billigfestplatten" eingeführt hatten, die in der Herstellung Preiswerter sind und nicht für den Dauerbetrieb gedacht sind.

Aus dem Grund wird hier noch zwischen IDE- und SCSI-Platten unterschieden. Zur Zeit wird eher zwischen Desktop- und Enterprise-Platten (im Volksmund auch "Server-Platten" genannt) unterschieden.

An sonsten treffen die Kernaussagen heute immer noch zu.

Die Lebensdauer von Festplatten ist Systemabhängig!

IDE-Festplatten:

  • Western Digital
    • IDE-Festplatten: 60 Stunden pro Woche bzw. 240 Stunden pro Monat
  • IBM
    • POH-Angabe: 333 Stunden pro Monat
  • Seagate
    • IDE-Festplatten: 8 Stunden pro Tag und fünf Mal die Woche bzw. 173 Stunden pro Monat.

SATA-Festplatten:

  • Western Digital
    • "WD Re" (Yellow/Gold): bis zu 1,4 Millionen Stunden MTBF
    • "WD Red": bis zu 1 Million Stunden MTBF
  • Seagate
    • Seagate-SCSI-Platten: bis zu 1,2 Millionen Stunden MTBF
  • Maxtor
    • POH-Wert: 732 Stunden pro Monat
      • das aktuelle SCSI-Drive Atlas 10K III hat (laut Datenblatt) eine Ausfallrate: kleiner 0,9 Prozent
      • IDE-Drives haben (laut Datenblatt) eine Ausfallrate: 1,0 Prozent
  • SAMSUNG: bis zu 0,5 Millionen Stunden MTBF
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