隨著數(shù)據(jù)中心規(guī)模的擴(kuò)張，用于存儲數(shù)據(jù)的硬盤數(shù)量不斷增長。云計算平臺中要使用數(shù)以百萬級的硬盤作為數(shù)據(jù)存儲載體，高效、可靠又穩(wěn)定的硬盤存儲系統(tǒng)對于云服務(wù)的重要性不言而喻。
正因?yàn)橛脖P是云計算系統(tǒng)中最為重要的存儲載體，硬盤的健康管理是云服務(wù)穩(wěn)健可靠的根本。為此，希捷與騰訊云服務(wù)器運(yùn)營團(tuán)隊在2018年開始在騰訊云的數(shù)據(jù)中心中部署了FARM技術(shù)，從而對云平臺和數(shù)據(jù)中心的每一塊硬盤進(jìn)行實(shí)時的“體檢”與健康管理。
為什么FARM能夠做到硬盤的健康狀況預(yù)知？這項(xiàng)技術(shù)又是怎樣被應(yīng)用的?今天我們就來系統(tǒng)地為大家追根溯源，看看FARM究竟是一項(xiàng)什么神秘的黑科技？
FARM是什么?
一看見FARM這個詞，大家很容易聯(lián)想到風(fēng)吹草低見牛羊。但真相是，F(xiàn)ARM的全稱為Field Accessibility Reliability Metrics，最早于2018年OCP峰會上提出，它的字面意思是 “終端客戶可方便獲取的硬盤可靠性指標(biāo)”，是一種讓用戶以極其簡單的方法獲取硬盤全方面參數(shù)的日志。FARM的目的在于讓云計算用戶以此建立基于機(jī)器學(xué)習(xí)的健康監(jiān)控或者預(yù)測模型，以及實(shí)時直觀地獲取數(shù)據(jù)中心中每一塊硬盤的健康狀況。
在目前的硬盤運(yùn)維實(shí)踐中，硬盤的數(shù)據(jù)采集主要基于SMART體系（Self-Monitoring Analysis and Reporting Technology，即自動檢測分析及報告技術(shù)）。它能分析并預(yù)警硬盤可能發(fā)生的問題。 SMART體系自投入使用已有25年時間，可涵蓋10多項(xiàng)的參數(shù)。
FARM是對SMART體系的重大改良。FARM本身獲取方便，參數(shù)覆蓋廣，可以說是超級加強(qiáng)版的SMART。FARM的120多項(xiàng)參數(shù)包含了硬盤更加底層的傳感器和磁頭級別的相關(guān)參數(shù)，以及飛行高度、工作負(fù)載、環(huán)境等使用狀況的參數(shù)，并且已經(jīng)在多個希捷產(chǎn)品上實(shí)施，給硬盤做詳細(xì)的“全身體檢”。
FARM的結(jié)構(gòu)簡單、數(shù)據(jù)量小，在抓取參數(shù)時，不會影響到系統(tǒng)本身在運(yùn)轉(zhuǎn)的業(yè)務(wù)?？蛻艨梢酝ㄟ^非常細(xì)的粒度按需抓取數(shù)據(jù)，以自己所需的頻次獲取硬盤健康日志及大量數(shù)據(jù)，并通過大數(shù)據(jù)建模，進(jìn)行監(jiān)控和分析。
通過定期的FARM數(shù)據(jù)抓取， 希捷與騰訊云基于云業(yè)務(wù)模型，利用定制機(jī)器學(xué)習(xí)算法，將硬盤健康度進(jìn)行打分評估，提前識別高風(fēng)險硬盤，盡快采取措施，做業(yè)務(wù)遷移、風(fēng)險規(guī)劃等，避免極低概率下硬盤批量失效而導(dǎo)致業(yè)務(wù)中斷和數(shù)據(jù)丟失。
FARM都記錄些什么？
讓我們舉些例子↓：
u 硬盤信息：SN序列號、WWN全球唯一名字、容量等基本信息，以及磁頭數(shù)量、馬達(dá)等零部件的運(yùn)行時間、最近一次的硬盤狀態(tài)等。
u 讀寫數(shù)據(jù)量：除讀寫LBA（邏輯區(qū)塊地址）數(shù)量之外，還包含按類別統(tǒng)計的讀寫命令數(shù)量（總數(shù)，隨機(jī)命令數(shù)，非讀寫命令數(shù)），以及最近幾個小時內(nèi)在磁碟不同區(qū)域的讀寫命令數(shù)量等。
u 錯誤統(tǒng)計：除記錄SMART已經(jīng)包含的錯誤處理數(shù)據(jù)之外，還包含固件內(nèi)部異常事件、讀寫重試、機(jī)構(gòu)部件重試等。同時對于不可恢復(fù)的錯誤，按照讀寫分別統(tǒng)計。
u 環(huán)境參數(shù)：記錄外界環(huán)境相關(guān)參數(shù)，除溫度之外，還包含濕度、5V/12V輸入電壓、馬達(dá)電壓等。
u 可靠性參數(shù)：包含周期性及空閑時的后臺評估、IDD（In Drive Diagnostic）、偏心率、以及磁頭級別的底層參數(shù)——誤碼率、信道補(bǔ)償、尋道錯誤率、磁阻、飛行高度等。
未雨綢繆，助力客戶業(yè)務(wù)發(fā)展
騰訊云是國內(nèi)首家部署FARM的企業(yè)。通過此項(xiàng)目，希捷聯(lián)合騰訊云對其數(shù)據(jù)中心的硬盤運(yùn)行數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時檢測，應(yīng)用大數(shù)據(jù)建模分析存在失效風(fēng)險的硬盤。
作為國內(nèi)領(lǐng)先的云服務(wù)提供商，騰訊云對系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性要求嚴(yán)苛。騰訊云與希捷合作，通過FARM定期對硬盤的健康數(shù)據(jù)抓取，實(shí)時監(jiān)控硬盤的健康狀態(tài)。一旦發(fā)現(xiàn)有任何異常，便會及時采取措施，提醒客戶重新設(shè)計工作負(fù)載，未雨綢繆，保護(hù)關(guān)鍵業(yè)務(wù)的延續(xù)性。
伴隨騰訊云業(yè)務(wù)規(guī)模的快速增長，以及雙方合作的深入，雙方將繼續(xù)保持緊密的技術(shù)溝通，不斷完善相關(guān)技術(shù)，為更多用戶打造更為穩(wěn)定和可靠的數(shù)據(jù)存儲方案。
技術(shù)白皮書的詳細(xì)內(nèi)容，可下載報告《FARM——數(shù)據(jù)中心云系統(tǒng)智能預(yù)警系統(tǒng)》：https://www.seagate.com/cn/zh/promos/seagate-tencent-whitepaper/。
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