Рабочий лист: Диагностика и обслуживание накопителей

Практическая работа №3: Инженерная интерпретация телеметрии S.M.A.R.T., расчет износа SSD/NVMe, оценка читаемости оптических дисков и составление регламента неразрушающего спасения данных.
Вариант 1. Инженерный протокол диагностики предаварийного жесткого диска (HDD)

В ходе регламентного мониторинга рабочей станции САПР утилита smartctl выдала следующий журнал состояния SATA HDD 2.0 TB:

=== START OF READ SMART DATA SECTION === Device Model: ST2000DM008-2FR102 Firmware Version: 0001 User Capacity: 2,000,398,934,016 bytes [2.00 TB] Sector Sizes: 512 bytes logical, 4096 bytes physical ID# ATTRIBUTE_NAME FLAG VALUE WORST THRESH TYPE UPDATED RAW_VALUE 1 Raw_Read_Error_Rate 0x000f 075 063 006 Pre-fail Always 18491823 3 Spin_Up_Time 0x0027 094 094 000 Old_age Always 0 5 Reallocated_Sector_Ct 0x0033 088 088 036 Pre-fail Always 0x000000000084 7 Seek_Error_Rate 0x000f 082 060 045 Pre-fail Always 1482094 9 Power_On_Hours 0x0032 068 068 000 Old_age Always 28450 10 Spin_Retry_Count 0x0013 100 100 097 Pre-fail Always 0 187 Reported_Uncorrect 0x0032 001 001 000 Old_age Always 0x000000000012 197 Current_Pending_Sector 0x0012 072 072 000 Old_age Always 0x0000000000F8 198 Offline_Uncorrectable 0x0010 072 072 000 Old_age Always 0x0000000000F8 199 UDMA_CRC_Error_Count 0x003e 200 200 000 Old_age Always 0

Переведите шестнадцатеричные числа (0x84, 0x12, 0xF8) в десятичные и укажите физическое состояние секторов носителя.

Почему атрибут 197 (Current Pending) создает непосредственную угрозу зависания ПК при чтении, а атрибут 05 нет?

Опишите порядок действий инженера: режим монтирования томов, синтаксис команды ddrescue с флагами Direct I/O (-d), размером сектора (-b 4096) и быстрым проходом (-n).

Какие операции обслуживания (chkdsk, дефрагментация, Remap в Victoria) категорически недопустимы и каков итоговый вердикт по диску?

Вариант 2. Инженерный аудит износа твердотельного накопителя NVMe SSD

Проводится плановый аудит надежности серверов виртуализации. Утилита smartctl -x /dev/nvme0n1 предоставила журнал NVMe SMART / Health Log:

=== START OF SMART DATA SECTION === Model Number: SAMSUNG MZVLB1T0HALR-00000 (PM981a 1TB) Firmware Version: EDXA7301 PCI Vendor/Subsystem ID: 0x144d Total NVM Capacity: 1,024,209,543,168 [1.02 TB] SMART/Health Information (NVMe Log 0x02) Critical Warning: 0x00 Temperature: 48 Celsius Available Spare: 8% Available Spare Threshold: 10% Percentage Used: 92% Data Units Read: 412,891,040 [211 TB] Data Units Written: 389,120,400 [199 TB] Host Read Commands: 3,140,910,210 Host Write Commands: 2,980,140,550 Controller Busy Time: 14,210 minutes Power Cycles: 142 Power On Hours: 18,420 Unsafe Shutdowns: 12 Media and Data Integrity Errors: 0 Error Information Log Entries: 4

Сравните текущее значение Available Spare (8%) с порогом Threshold (10%). Что означает исчерпание резервных блоков flash-памяти?

Паспортный ресурс накопителя составляет 600 TBW. Записано хостом 199 ТБ при износе ячеек 92%. Рассчитайте реальный объем записи во Flash и коэффициент WA.

При среднесуточной записи хоста 25 ГБ/сутки сколько дней безопасной работы осталось до полного исчерпания ресурса и перевода SSD в Read-Only Mode?

Сформулируйте решение: вывод из продакшена, регламент миграции виртуальных машин, выбор накопителя на замену (DWPD / TBW).

Вариант 3. Диагностика механического сбоя шпинделя HDD и цепей питания

В сервере видеонаблюдения жесткий диск Western Digital Purple 4TB периодически отключается при старте записи и издает серию тихих цикличных звуков раскрутки («spin retry buzz»):

=== START OF READ SMART DATA SECTION === Device Model: WDC WD40PURZ-85TTDY0 Firmware Version: 80.00A80 User Capacity: 4,000,787,030,016 bytes [4.00 TB] ID# ATTRIBUTE_NAME FLAG VALUE WORST THRESH TYPE UPDATED RAW_VALUE 1 Raw_Read_Error_Rate 0x002f 200 200 051 Pre-fail Always 0 3 Spin_Up_Time 0x0027 132 128 021 Pre-fail Always 8920 4 Start_Stop_Count 0x0032 098 098 000 Old_age Always 1240 5 Reallocated_Sector_Ct 0x0033 200 200 140 Pre-fail Always 0 7 Seek_Error_Rate 0x002e 200 200 000 Old_age Always 0 9 Power_On_Hours 0x0032 085 085 000 Old_age Always 11200 10 Spin_Retry_Count 0x0013 112 100 051 Pre-fail Always 0x00000000001B 12 Power_Cycle_Count 0x0032 099 099 000 Old_age Always 940 192 Power-Off_Retract_Count 0x0032 196 196 000 Old_age Always 48 193 Load_Cycle_Count 0x0032 184 184 000 Old_age Always 49210 197 Current_Pending_Sector 0x0032 200 200 000 Old_age Always 0 198 Offline_Uncorrectable 0x0030 200 200 000 Old_age Always 0 199 UDMA_CRC_Error_Count 0x003e 200 200 000 Old_age Always 0

Переведите RAW 0x1B в десятичное значение. Что физически происходит со шпинделем при возникновении этих событий?

Атрибуты 05, 197 и 198 равны 0. О чем это говорит? Почему диск нельзя признать полностью исправным?

Опишите, как проверить линию +12V блока питания и какие риски несет подклинивание ротора шпинделя.

Какие диагностические шаги (замер мультиметром/осциллографом, замена разъема питания SATA, бэкап архива) необходимо выполнить?

Вариант 4. Оценка читаемости архивного оптического диска DVD-R / BD-R

В государственном архиве проведена выборочная проверка сохранности оптического диска DVD-R Verbatim AZO (записан в 2011 году). Утилита оценки качества Opti Drive Control выдала отчет сканирования:

=== OPTICAL DISC QUALITY SCAN REPORT === Drive: PIONEER BD-RW BDR-209D (Firmware 1.54) Media: DVD-R (MID: MCC 03RG20, Mitsubishi Chemical Corp.) Capacity: 4,482 MB (Single Layer) Read Speed: 4.0x CAV Error Rate Statistics: ------------------------------------------------------------------------- PI Errors (PIE) Total: 1,428,910 PI Errors (PIE) Peak: 392 (Threshold Limit: 280) PI Errors (PIE) Average: 142.4 PI Failures (PIF) Total: 14,812 PI Failures (PIF) Peak: 18 (Threshold Limit: 4) PI Failures (PIF) Average: 2.15 Parity Outer Failures (POF): 3 (LBA Range: 1,842,100 - 1,842,116) Quality Score (QS): 42% (Degraded / Unstable)

Объясните физическую и математическую разницу между ошибками первого уровня (PIE) и второго уровня (PIF/POF) кодирования Рида-Соломона.

Пик PIE = 392 (при норме до 280), пик PIF = 18 (при норме до 4) и зафиксированы 3 ошибки POF. Что это означает для читаемости файлов в LBA 1842100?

Какие физико-химические процессы произошли в органическом слое диска за 15 лет хранения? В чем превосходство дисков M-DISC?

Опишите процесс вычитывания диска (снижение скорости привода до 1x-2x, использование утилит IsoBuster / ddrescue) и план миграции архива.