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[導讀] 在過去30年里,硬盤一直是存儲的主力,沒有人會懷疑硬盤在整個電腦中的重要作用,硬盤通常都會存儲用戶比較重要的信息,鑒于我們對于硬盤的嚴重依賴,因此人們都不約而同地關系一個重要的問題:硬盤的壽

在過去30年里,硬盤一直是存儲的主力,沒有人會懷疑硬盤在整個電腦中的重要作用,硬盤通常都會存儲用戶比較重要的信息,鑒于我們對于硬盤的嚴重依賴,因此人們都不約而同地關系一個重要的問題:硬盤的壽命到底有多久?

通常的說法是,機械硬盤的理論壽命大概有3萬小時以上,一般硬盤一直開機工作(例如網(wǎng)站服務器的硬盤),3年就會壽終正寢,如果正常使用,6、7年應該沒有問題。不過,并沒有人對硬盤的壽命進行過理論性的分析,也沒人公布類似的研究成果,直到最近,一個名為Backblaze的公司發(fā)布了一項報告,通過大量數(shù)據(jù)來分析硬盤的使用壽命,Backblaze是一家在線備份服務提供商,成立已經(jīng)超過五年,現(xiàn)在手里有超過2.5萬塊硬盤正在運行,因此有了足夠的數(shù)據(jù)可以統(tǒng)計出硬盤的壽命。

需要指出的是,這些硬盤都是24×7不間斷運行的,還組建了RAID陣列,但使用的都是普通消費級產(chǎn)品,而不是企業(yè)級的、監(jiān)控級的,只是使用軟件冗余來保護數(shù)據(jù),因此本文中的統(tǒng)計情況都代表了持續(xù)運行下的硬盤表現(xiàn),普通用戶手中的至少得延伸3倍(那也是每天跑8個小時)。

在具體展開之前,先解釋一下故障率。你可能會覺得100%的故障率就是最糟糕的,那可大錯特錯了。假設你有100塊硬盤,一直都很可靠,然后過了半年突然全部掛掉了,那年故障率應該是多少?這時候你每年得兩次全部換新,也就是需要200塊新硬盤,因此年故障率為200%。

要是每小時壞一塊硬盤呢?年故障率就是876000%!

Backblaze歷年使用的硬盤數(shù)量

浴盆曲線(Bathtub Curve):工程師用這個名詞表示產(chǎn)品預期故障率隨時間的變化情況。浴盆曲線是指產(chǎn)品從投入到報廢為止的整個壽命周期內(nèi),其可靠性的變化呈現(xiàn)一定的規(guī)律。實踐證明大多數(shù)設備的故障率符合浴盆曲線,曲線的形狀呈兩頭高,中間低,具有明顯的階段性,可劃分為三個階段:早期故障期,偶然故障期,嚴重故障期。浴盆曲線是指產(chǎn)品從投入到報廢為止的整個壽命周期內(nèi),其可靠性的變化呈現(xiàn)一定的規(guī)律。

一般來說,產(chǎn)品故障來自三個方面:1、出廠缺陷,幾乎很快就會導致產(chǎn)品壞掉;2、隨機故障,基本上是穩(wěn)定的;3、零部件磨損故障,使用時間越長越容易出現(xiàn)。

三者綜合,就會形成一條浴盆曲線。

硬盤驅(qū)動器故障符合浴盆曲線

理論和事實符合得非常好。以下就是Backblaze硬盤每個季度的硬盤故障率統(tǒng)計:

前四年硬盤驅(qū)動器的故障率

最初18個月(六個季度),故障率一直在5%上下,之后一年大幅降低,然后在進入第三個年頭的時候急劇增加,達到了10-15%。

這說明,硬盤如果連續(xù)使用,有很大的幾率在三年后出問題。

平均預期壽命:

人的平均預期壽命這個說法大家經(jīng)常會聽到,但你可能并不清楚它到底代表什么。假如說2010年全球新生兒的平均壽命為67.2歲,那么等大概一個世紀這些人全部去世之后,他們的平均死亡年齡就是67.2歲。當然,可能有些人出生沒多久就夭折了,也有些人活到了130歲。

硬盤也是如此。

硬盤存活率:

Backblaze對自己的硬盤統(tǒng)計后發(fā)現(xiàn):

-頭一年半內(nèi),每年有5.1%的硬盤掛掉。

-接下來的一年半里,這個比例降至僅僅大約1.4%。

-再往后的三年中,故障率竄升至11.8%。

減去這些犧牲的,剩下的在總量中的比例就是硬盤存活率。

前四年硬盤驅(qū)動器的故障率

其實單看上述圖表很容易誤導,似乎硬盤很快就要全部沒法用了,但注意Y軸存活率的起點是70%,而換成0的話是這個樣子的:

前四年硬盤驅(qū)動器的存活率

這就是說,連續(xù)運行四年之后,仍有80%的硬盤一切正常。

硬盤到底能用多久?

五年之后會怎么樣?這方面的數(shù)據(jù)實在匱乏,網(wǎng)上基本搜不到有用的,Backblaze也需要繼續(xù)觀察下去才行。只有其它類似但運營時間更長的公司/機構慷慨一些,才能告訴我們更多。

但是如果純粹在理論上預測呢?將上圖的曲線延續(xù)下去會是這樣的:

前六年硬盤驅(qū)動器的存活率

換言之,如果維持后期的故障率不變,那么六年后將有一半的硬盤掛掉,或者說還剩下一半是正常的,又或者說你的硬盤有一半概率能連續(xù)跑六年。

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