Порядок виконання лабораторної роботи

1. Ознайомитись з теоретичними положеннями.

2. Створити інформаційний файл з відомостями про систему (розширений звіт).

3. Визначити, чи мають місце в поточні конфігурації будь-які конфлікти (якщо такі конфлікти мають місце виправити їх за допомогою "Диспетчера пристроїв").

4. Визначити останні зміни в конфігурації системи.

5. Запустити на виконання програму "Доктор Ватсон". Зробити "зліпок" системи.

6. За допомогою програми MSConfig видалити всі зайві програмні засоби, з пункту "Автозавантаження". Продивитися налаштування системних файлів та виділити можливі конфліктні ситуації.

7. За допомогою програми "агент автоматичного обходу драйверів" визначити чи немає в системі відкладених драйверів, що призводять до її "зависання".

8. За допомогою програми DxDiag провести діагностування всіх мультимедійних засобів. Визначити можливі несправності та усунути їх. Налагодити сеанс DirectPlay та під‘єднати до нього додаткові ПК.

9. Оформити звіт про виконання лабораторної роботи.

Питання для самоконтролю

1. Яке основне призначення програми “Відомості про систему”?

2. Яке призначення та принцип роботи програми “Звіт про неполадки Windows”?

3. Яке призначення та принцип роботи програми “Скасування поновлення”?

4. Яке призначення та принцип роботи програми “Перевірка системних файлів”?

5. Яке призначення та принцип роботи програми “Засоби перевірки підпису”?

6. Яке призначення та принцип роботи програми “Перевірка реєстру”?

7. Яке призначення та принцип роботи програми “Агент автоматичного обходу драйверу”?

8. Яке призначення та принцип роботи програми “Доктор Ватсон”?

9. Яке призначення та принцип роботи програми “Налагодження системи”?

10. Яке призначення та принцип роботи програми “Перевірка диску”?

11. Яке призначення та принцип роботи програми “Диспетчер конфліктів версій”?

12. Як за допомогою засобів діагностування DirectX перевірити працездатність основних мультимедія пристроїв?

13. Як визначити наявність конфліктів апаратури?

14. Де знаходяться відомості про виконувані процеси в поточний момент часу?

Лабораторна робота№3 Діагностування та контроль стану жорстких дисків за допомогою технології smart

Мета: Навчитися за допомогою технології SMART визначати поточний стан жорсткого диску, та визначати орієнтовний час безвідмовної роботи пристрою.

Теоретичні відомості

Найбільшу цінність в сучасному ПК має інформація. Як відомо, най розповсюдженим та часто використовуваним засобом зберігання інформації є накопичувач на жорстких магнітних дисках (НЖМД).

Надійність сучасних НЖМД доволі висока, так, за інформацією “Руководства по эксплуатации накопителей Western Digital семейства Caviar BB/JB” мінімальна кількість контактів магнітної голівки з поверхнею диску при запуску/ зупинці (Contact Start/Stop Cycles - CSS) складає мінімум 50000, а невиправна помилка читання виникає один раз на 10¹⁴ зчитаних біт. З такими показниками, теоретично, диск повинен безвідмовно функціонувати 10-15 років при його постійному використанні. Однак, насправді виникають ситуації, коли з ладу виходять і абсолютно нові накопичувачі.

Основні причини передчасного виходу з ладу НЖМД пов’язані з наступними факторами перегрів, ударні навантаження та стрибки напруги живлення.

Показники:

Нормальні, допустимі межі температурного режиму для більшості НЖМД від 5 до 55С.

Недопустимим при функціонування є також швидка зміна температури, зміна температури не повинна перевищувати 20С/год у ввімкненому стані та 30С/год у вимкненому. Перевищення швидкості нагріву (термічний удар), фактично швидкий локальний нагрів окремих складових негативно впливає на стан НЖМД.

При ударних навантаженнях, у робочому стані, виникає коливання магнітної голівки, в результаті виникає серія ударів голівки по поверхні диску, що спричиняє його псування.

Серйозну загрозу для електронної частини складає неякісний блок живлення. Допустимі межі напруги живлення +5В+5% та +12В+10% при допустимій амплітуді пульсацій 100мВ та 200мВ відповідно.

Технологія SMART

SMART (Self Monitoring Analysis and Reporting Technology) – технологія самотестування, розроблена виробниками жорстких дисків для забезпечення більш високого ступеня надійності зберігання інформації. Суть SMART технології полягає в тому, що НЖМД самостійно відслідковує свій стан, а спеціальна програма, яка виконує моніторинг SMART параметрів диску, може заздалегідь попередити користувача про перед аварійний стан пристрою.

Вперше запропонована корпорацією Compaq технологія SMART в подальшому була підтримана в розробках великих світових виробників НЖМД - Seagate Technology, IBM, Conner Peripherals, Western Digital та Quantum.

Запропонована ІВМ технологія прогнозування надійності називається PFA (Predictive Failure Analysis). Вона полягає у вимірюванні кількох параметрів, включаючи висоту польоту голівок над поверхнею дискових пластин, щоб передбачити збій, що наближається. Дискові накопичувачі, відчувши погіршення (деградацію) параметрів своєї роботи змінюють технологічні параметри доступні для зчитування та аналізу програмою, яка в свою чергу повідомляє користувача про збій, що наближається. Після отримання попередження користувач отримує можливість виконати дії, необхідні для забезпечення безпеки своїх даних. Дещо пізніше корпорація Compaq повідомила про революційну розробку в області діагностування, що має назву IntelliSafe. Ця технологія розроблена за участі Seagate, Quantum, та Conner, відслідковує множину показників і посилає керуючій програмі інформацію про межу небезпеки. Дисковий накопичувач вирішує на скільки імовірний збій, та, в свою чергу, передає повідомлення системі разом з показником, який викликав тривогу, та його граничним значенням. Показники та граничні значення реалізовані у IntelliSafe, змінюються для жорстких дисків кожного виробника, але інтерфейс та спосіб, за яким повідомлення передаються хост-системі, загальні для всіх. Фірма Seagate спробувала зробити цю технологію більш доступною і в результаті співпраці ряду фірм з’явилася технологія SMART, в якій поєднуються концептуальні елементи IntelliSafe від Compaq та PFA від ІВМ. Можливості SMART охоплюють цілі серії показників.

Одним з найбільш інформативних показників є атрибути SMART. Атрибути – це параметри за якими проводиться прогнозування надійності, вони визначаються виробником для кожного типу накопичувачів. Щоб визначити такі параметри фірмою Seagate був проведений аналіз великої кількості накопичувачів, що були повернені користувачами та проведено вибір параметрів, які можуть свідчити про майбутній стан накопичувача. Хоча показники залежать від типу накопичувача, більшість типових показників обчислюється шляхом замірювання:

- висоти польоту голівок;

- пропускної здатності передавання даних;

- часу розкручування дисків;

- кількості перевизначених секторів;

- кількості помилок пошуку;

- кількості спроб розкрутки дисків;

- кількості спроб реколібрування.

Перераховані атрибути ілюструють типові різновиди індикаторів надійності. Які з індикаторів будуть обрані для передбачення надійності визначає виробник. До найбільш розповсюджених можна віднести наступні атрибути:

Temperature – температура НЖМД у градусах Цельсія. Робота при високих температурах прискорює процес старіння. Крім того, розширення деталей НЖМД, що містять високоточну механіку сприяє виникненню збоїв та псуванню поверхні диску. Нормальний температурний режим роботи [15-35]C. Якщо параметр у допустимих межах – прогнозом може бути гарантійний термін.

Power cycle count – кількість підєднань до живлення.

Start/stop count – кількість циклів запуску/зупинки шпинделя.

Raw read error rate – частота виникнення помилок, при читанні з диску, що виникають з вини апаратної частини НЖМД.

Hardware ECC recovered – частота проведення операції поновлення вмісту сектора. Якщо сектор диску зчитується, але містить помилки (за контрольною сумою), то контролер НЖМД намагається відновити пошкоджені біти за допомогою кодів ЕСС. Як правило показник співпадає з Raw read error rate. Тобто всі помилки читання поновлюються за допомогою кодів ЕСС.

Throughput performance – середня пропускна здатність диску (зменшення параметру з великою імовірністю свідчить про виникнення проблем у НЖМД).

Spin up time – час розкрутки шпинделя. Середній час розкрутки шпинделя від 0 обертів за хвилину, до робочої швидкості. Параметр постійно змінює Raw Value значення, має велику залежність від зовнішніх факторів, і тому сам параметр змінюється в гірший бік лише при перевищені Raw Value певного значення, фактично максимально допустимого часу розкрутки шпинделя.

Reallocated sectors count – кількість секторів що були перевизначені. Коли НЖМД зустрічає помилку читання/запису/веріфікації то він намагається данні перемістити в резервну область (spare area), при вдачі сектор помічається як «перевизначений». При великій кількості перевизначених секторів на графіку читання з поверхні будуть замітні «провали» – різке падіння часу читання (до 10% та більше). Значення – загальна кількість перевизначених секторів. Чим більше значення Raw Value параметру тим гірше стан диску.

Seek error rate – частота появи помилок позиціювання магнітних голівок. У випадку збою в механічній системі позиціювання, псування сервоміток, сильного термічного розширення дисків виникають помилки позиціювання. Чим їх більше, тим гірше механіці чи поверхні диску. Параметр постійно тримає значення Raw Value рівне 0, однак значення параметру змінюється фактично при кожному запуску (зміна з 100 на 200 та назад), інформативна частота зміни а не значення.

Seek time Performance – середня продуктивність операцій позиуціювання блоку магнітних голівок. Даний параметр показує середню швидкість позиціювання приводу БМГ на вказаний сектор. Зниження атрибуту свідчить про неполадки в механіці привода.

Power on hours – кількість відроблених годин у ввімкненому стані. Поле Raw Value цього атрибута вказує кількість годин (хвилин чи секунд) які відробив жорсткий диск. Зниження значення атрибута до критичного значення вказує на виробітку пристроєм ресурса (MTBF - Mean Time Between Failures).

Spin Retry Count – кількість повторів спроб старту шпинделя диска. Даний атрибут фіксує загальну кількість спроб розкрутки шпинделя і його виходу на робочу швидкість, при умові, що перша спроба була невдалою. Зниження атрибуту говорить про неполадку в механіці пристрою. Кожна невдала спроба зменшує параметр на одиницю.

Recalibration Retries – кількість повторних спроб рекалібрування накопичувача. Даний атрибут фіксує загальну кількість спроб скидання стану накопичувача та встановлення голівок на нульову доріжку при умові, що перша спроба була невдалою. Зниження значення атрибута свідчить про неполадки в механіці НЖМД.

Soft Read Error Rate – частота появи програмних помилок при читанні даних з дискф. Даний параметр показує частоту появи помилок при операціях читання з поверхні диску з вини програмного забезпечення, а не апаратної частини.

Load/Unload Cycle Count – кількість циклів виведення БМГ в спеціальну зону паркування/робочу зону.

Reallocation Event Count – кількість операцій перевизначення. Поле Raw Value вказує загальну кількість спроб перевизначення проблемних секторів, враховуються як вдалі так і невдалі спроби.

Current Pending Sector Count – поточна кількість нестабільних секторів. Поле raw value цього атрибута показує загальну кількість секторів, які накопичувач в даний момент вважає претендентами на перевизначення в резервну область. Якщо в подальшому який небудь з цих секторів буде прочитаний як успішний, то він виключається із списку претендентів. Якщо читання сектора буде супроводжуватись помилками, то накопичувач зробить спробу прочитати проблемний сектор, та перевизначити його. Постійне нульове значення говорить про низьку якість (певної зони) поверхні диску.

Uncorrectable Sector Count – кількість нескорегованих помилок. Атрибут вказує на загальну кількість помилок що виникли при читанні/записі сектора, і які не вділося скорегувати. Ріст raw value цього атрибута вказує на низьку якість поверхні диску чи проблеми в механіці.

UltraDMA CRC Error Count – загальна кількість помилок CRC в режимі UltraDMA. Поле raw value містить кількість помилок, що виникли в режимі передавання даних UltraDMA в контрольній сумі (ICRC - Interface CRC). Практика, зібрана статистика та вивчення журналів помилок SMART показують: в більшості випадків, помилки CRC виникають при сильному підвищенні частоти PCI (більше номінальних 33.6 MHz), сильно перекрученому кабелі, а також з вини драйверів ОС які не дотримуються вимог до прийому/передаванню даних в режимах UltraDMA.

Write Error Rate (Multi Zone Error Rate) – частота появи помилок при записі даних. Показує загальну кількість помилок, що визначені в процесі запису сектора. Чим більше значення в полі raw value (та нижче значення value), тим гірший стан поверхні диску та механіки приводу.

Disk Shift – зсув пакету дисків відносношпинделя. Зсув можливий в результаті сильного ударного навантаження.

G-Sense Error Rate – частота появи помилок в результаті ударного навантаження. Даний показник зберігає показник ударочуткого сенсора – загальна кількість помилок, що виникли в результаті отриманих накопичувачем зовнішніх ударних навантажень (при падінні, невірному встановленні і т.д.)

Loaded Hours – навантаження на привід БМГ, що викликана загальним напрацюванням годин накопичувача. Враховується тільки період, під час якого голівки знаходились у робочому стані.

Load/Unload Retry Count – навантаження на привід БМГ, що викликане багаторазовими повтореннями операцій читання, запису, позиціювання голівок і т.д. враховуються період коли голівки знаходились у робочому стані.

Load Friction – навантаження на привід БМГ, що викликана тертям в механічних частинах накопичувача. Враховується період коли голівки знаходились в робочому стані.

Load/Unload Cycle Count – загальна кількість циклів навантаження на привід БМГ.

Load-in Time – загальний час навантаження на привід БМГ. Напевне, атрибут вказує на загальний час роботи накопичувача під навантаженням, при умові, що голівки знаходилися в робочому стані (поза зоною паркування).

Torque Amplification Count – кількість зусиль обертового момента приводу.

Power-Off Retract Count – кількість зафіксованих повторень ввімкнення/вимкненя живлення накопичувача.

GMR Head Amplitude – амплітуда тримтіння ГМР-голівок (GMR-Head) в робочому стані.

Read channel margin – запас каналу читання. Призначення цього атрибута не задокуменьоване і в даний момент не використовується.

Існує два типи контролю SMART атрибутів з точки зору користувача: пасивний контроль – в BIOS необхідно встановити параметр SMART  Enable тоді при критичній зміні значень атрибутів диску система видасть повідомлення про небезпечну ситуацію; активний – за допомогою спеціальних програм постійно відбувається контроль навіть не критичних змін значень SMART атрибутів.