O awaryjności dysków twardych

W ciągu minionych 20 lat kupiłem około dwunastu talerzowych i pięciu półprzewodnikowych dysków twardych. Spośród nich awarii w pierwszych tygodniach pracy doznały: jeden HDD (uszkodzone sektory i nietypowe odgłosy) oraz jeden SSD (nagły zgon bez żadnego ostrzeżenia). Konkluzje? Brak. Losy kilkunastu nośników to typowe dane anegdotyczne, z których nie da się wyciągnąć wniosków ogólnych.

Co innego, gdy spojrzymy na kilkaset tysięcy dysków twardych i przeanalizujemy dane opisujące ich awaryjność podczas wielu lat pracy. Ciężkiej pracy, dodajmy – mowa o serwerowniach Backblaze, firmy świadczącej usługi przechowywania danych w chmurze. Inżynierowie tej firmy co kwartał dzielą się statystykami żywotności używanych napędów. Ostatnio opublikowali jednak obserwacje i metryki, które mogą zaskoczyć wielu weteranów branży IT…

Osiem lat temu na blogu Backblaze pojawił się jeden z pierwszych wpisów poświęconych awaryjności dysków talerzowych, firmia używała ich wtedy przeszło 25 tysięcy. Ówczesne obserwacje były następujące – w ciągu pierwszych sześciu kwartałów od instalacji napędu awaryjność wynosiła 5.1% (w ujęciu rocznym), potem następowało kolejne półtora roku stabilnej pracy czyli 1.4% awarii (j.w.). Żywotność HDD mających ponad 3 lata znacząco się pogarszała, późniejsze 11.8% awarii to już coroczny zgon niemal dwunastu napędów z każdej wciąż pracującej setki.

W 2013 roku oznaczało to, że czwartych urodzin dożywało osiem dysków na dziesięć, zaś rozkład awaryjności przypominał klasyczną „krzywą wannową”. Intuicyjnie czuje ją wielu pasjonatów dłubiących w komputerach – urządzenia peryferyjne z reguły psują się wkrótce po instalacji albo dopiero po wielu latach, z powodu naturalnego zużycia.

Okazuje się jednak, że w przypadku współczesnych dysków twardych ta zasada przestała się sprawdzać! W blogonotce z października 2021 czytamy, że:

• awaryjność HDD w pierwszym okresie zmniejszyła się znacząco i nie przekracza dziś 2% (w ujęciu rocznym) – na dobrą sprawę zlewa się więc z okresem „środkowym”
• czas eksploatacji również się wydłuża, znaczący wzrost odsetka awarii obserwujemy dopiero w szóstym roku pracy (choć i tak szóstych urodzin dożyje aż 88% napędów)

Zestawienie danych z lat 2013 i 2021 prezentuje się następująco:

Gdy powstawał powyższy wykres, w serwerowniach Backblaze pracowało jakieś 200 tysięcy dysków twardych. Napędy kończą służbę zazwyczaj nie wtedy, gdy się zepsują, lecz gdy bardziej opłaca się zastąpić je nowszymi. W roku 2019 Ryan Smith przeprowadził błyskotliwą analizę w której wykazał, że wymiana dysków 4 TB na dyski 12 TB – które konsumują tyle samo prądu i zajmują tyle samo miejsca – zwróci się już po 2-3 latach.

Dla nas jako konsumentów ważne jest to, że statystyki Backblaze opisują dyski z segmentu popularnego a nie wyżyłowane napędy serwerowe o podwyższonej niezawodności (i znacznie wyższej cenie). Cieszmy się więc rosnącą żywotnością HDD i… czekajmy na statystyki SSD, które są w Backblaze używane od trzech lat jako dyski systemowe. Póki co ich znormalizowana awaryjność wygląda podobnie do tego, jak radziły sobie pierwsze kohorty HDD z lat 2014-2016. Dopiero za kilka lat przekonamy się, jak wyglądać będzie niezawodność starzejącej się floty napędów SSD.

Chcesz samodzielnie przeanalizować dane źródłowe? Są dostępne na tej stronie. Nie zapomnij zaznaczyć w swoim opracowaniu, że informacje pochodzą od Backblaze!