Toshiba: come ottenere la massima durata degli hard disk

L’affidabilità degli hard disk è estremamente importante, soprattutto per le applicazioni in ambito professionale. Sebbene i backup e la duplicazione dei dati possano fornire una protezione contro le perdite di dati, la sostituzione delle unità difettose e il ripristino del regolare funzionamento richiedono risorse sia in termini di personale che a livello economico. Toshiba spiega come gestire correttamente gli hard disk e quali sono le condizioni operative e ambientali ottimali per ottenere la massima durata.

Evitare urti e vibrazioni

Trattandosi di supporti di archiviazione con parti in movimento, gli HDD preferiscono un funzionamento costante e regolare: eventuali movimenti o urti dei dispositivi in cui sono collocati possono danneggiare i loro elementi meccanici. I sistemi NAS e altri dispositivi che non sono installati in un rack di server non dovrebbero quindi mai essere spostati mentre sono in funzione. Idealmente, non dovrebbero nemmeno essere appoggiati sopra o sotto la scrivania, dove c’è il rischio di urtarli o di farli cadere. Inoltre, la scrivania può facilmente trasferire le vibrazioni al dispositivo, agendo così come un corpo di risonanza che amplifica le vibrazioni rotazionali del dispositivo. Sebbene NAS, hard disk di sorveglianza e di classe enterprise siano dotati di una speciale protezione che rileva le vibrazioni indesiderate e regola i parametri operativi per ridurle al minimo, questa protezione viene rapidamente messa a dura prova dalle vibrazioni esterne indotte o amplificate. Per questo motivo, è importante che gli hard disk siano fissati correttamente nel dispositivo e non semplicemente inseriti nell'alloggiamento.

Gli hard disk devono essere raffreddati

Le temperature elevate sono un problema per gli hard disk tanto quanto il movimento. Se si surriscaldano, i componenti elettronici e meccanici non funzionano più correttamente e le singole parti si usurano più rapidamente. Per questo motivo gli hard disk necessitano di un monitoraggio continuo della temperatura e di un raffreddamento affidabile, soprattutto in condizioni di carico elevato.

La temperatura dei drive può essere letta tramite la tecnologia SMART (Self-Monitoring Analysis and Reporting Technology) e deve rientrare nell’intervallo di temperatura specificato dal produttore. Per gli HDD classe enterprise questo significa da 5°C a 60°C, per i sistemi NAS da 5°C a 65°C e per gli HDD di sorveglianza da 0°C a 70°C. La ragione di queste differenze è che gli HDD classe enterprise sono normalmente utilizzati in ambienti climatizzati, mentre i sistemi NAS e gli HDD di sorveglianza sono spesso utilizzati in ambienti in cui le temperature non sono stabili e non sono facili da controllare. I sistemi di videosorveglianza, ad esempio, sono spesso utilizzati in magazzini o aree di stoccaggio.

Per durare il più a lungo possibile, i drive devono funzionare a una temperatura media di 40°C al massimo, perché è questo valore che viene utilizzato come base per le informazioni sul MTTF (Mean Time To Failure) riportate nelle schede tecniche. Un tipico HDD classe enterprise ha un MTTF di 2,5 milioni di ore, che equivale a un AFR (Annual Failure Rate) dello 0,35%. L’esperienza dimostra che per ogni 5 gradi in più rispetto ai 40°C, il tasso di guasto aumenta del 30% circa. Il funzionamento continuo a 55°C significa quindi che l’AFR può essere più che raddoppiato (0,76%). In questo caso, il tasso di guasti all’anno per ogni 1.000 unità non sarà più di tre o quattro, ma di sette o otto unità.

Soprattutto nei mesi estivi quando, senza aria condizionata, le temperature superano i 30°C, l’interno di un sistema raggiunge rapidamente 40°C. Per questo motivo, è meglio che i sistemi NAS domestici o di un ufficio si trovino in uno scantinato fresco piuttosto che in un salotto o in un ufficio soleggiato. I sistemi professionali devono comunque trovarsi in locali climatizzati, dove un impianto di raffreddamento garantisca che l’aria fredda arrivi efficacemente e non si mescoli con quella calda che fuoriesce dal retro dei dispositivi. Nel caso di top loader con diverse decine di unità, le aziende potrebbero anche dover garantire temperature di immissione dell’aria molto basse per mantenere costantemente al di sotto dei 40°C le file posteriori di HDD, che vengono raggiunte solo dall’aria già riscaldata dagli HDD anteriori.

Considerare il carico di lavoro

La durata di un hard disk dipende anche dall’utilizzo o, più precisamente, dal carico di lavoro annuale e, nel caso di modelli non progettati per il funzionamento 24 ore su 24, 7 giorni su 7, dal tempo di funzionamento giornaliero. I drive per PC sono progettati per un carico di lavoro di 55 TB e un tempo di funzionamento di 8-16 ore al giorno. I sistemi NAS e gli HDD di sorveglianza, invece, sono valutati per l’affidabilità considerando un carico di lavoro fino a 180 TB e possono essere in funzione 24 ore al giorno. Lo stesso vale per gli hard disk classe enterprise, la cui elevata affidabilità è valutata considerando un carico di lavoro fino a 550 TB. Per i carichi di lavoro è generalmente irrilevante che i dati vengano letti o scritti. In termini di cicli di scrittura, gli hard disk non sono soggetti ad alcuna limitazione e possono essere utilizzati per un numero illimitato di volte, se il volume di dati rientra nel carico di lavoro specificato.