что такое горячая замена жесткого диска

Что такое «горячая замена»?

Сам термин «горячая замена» (hot swap — ) означает возможность замены оборудования без остановки сервера. Как правило подразумевается использование такой возможности для замены неисправных элементов системы.

Конечно, это специальные системы и серверы, сконструированные с такой возможностью. В обычном домашнем компьютере без его отключения можно заменить разве что — флэшку, клавиатуру или мышь.

Наверняка, вы слышали о возможности проводить горячую замену жестких дисков в сервере, но это далеко не единственный тип таких устройств (в иностранной литературе этот класс устройств обычно называется hot swappable). Естественно, это должен быть специальным образом сконфигурированный с достаточной избыточностью — тогда замена одного диска не скажется на работе сервера.

Но это далеко не единственный класс устройств, который может быть исполнен в варианте, подразумевающем «горячую замену», такими могут быть и блоки питания, и вентиляторы, и коммутационные разъемы.

В нашем вам на помощь придет услуга «remote hand» и возможности хранить некоторое количество запасных частей у нас — если в вашем сервере, например, вентилятор требует замены, нет необходимости специально ехать к нам.

Наши опытные специалисты готовы по вашему указанию взять новый диск, вентилятор, блок питания из хранимых вами на нашей территории и произвести замену на вашем сервере.

Это сэкономит вам кучу времени и позволит избежать проблем. На всякий случай предупредим, что данная услуга не предоставляется «по умолчанию», и требует указания в контракте.

Источник

Надёжность и долговечность серверного оборудования

Решил написать эту статью после знакомства с публикацией «HP, Dell и IBM: компоненты, отвечающие за надёжность сервера», поскольку имею другое мнение насчёт некоторых моментов. Эта статья не претендует на инновационные подходы, а просто описывает полученный опыт и, надеюсь, предотвратит банальные ошибки.

Итак, начнём с того, что попробуем выяснить, зачем бесперебойность и беспрерывность серверам? Собственно, серверам бесперебойность не обязательна, но она нужна сервисам, которые предоставляют эти сервера. Наилучшая беспрерывность обеспечивается только распределёнными системами, которые могут функционировать независимо друг от друга с автоматическим переключением между ними (для скорости) и разнесённые географически (катастрофоустойчивость). Но это выдвигает особые (не всегда реализуемые) требования к программному обеспечению. Недостатками таких решений являются повышеная стоимость, проблемы с репликацией данных, передача состояния для бесшовного переключения на резервную систему. Дополнительными плюсами является то, что при правильной реализации системы, возможно повышение быстродействия — клиенты делятся между двумя или более локациями, а при сбое перераспределяются.

Но есть задачи, настолько критичные и специфические, что требуют особой бесперебойности серверов, для них делают особые сервера, например менфреймы, с возможностью горячей замены всех компонентов, включая процессоры, память и даже материнские платы. Но такие решения стоят гораздо дороже обычных серверов и те кто их покупает — понимаю зачем это надо.

Вернёмся к серверам начального и среднего уровней. Существенно повышает беспрерывность работы серверов возможность горячей замены компонентов.

Горячая замена блоков питания

В моей практике, сгоревших БП (блоков питания) было немного, но наличие в сервере hot-swap БП, подключённых по схеме N+N во многих случаях существенно увеличивает бесперебойность работы сервера. Если в сервере больше двух БП, то зачастую реализована схема N+1, что не позволяет питать сервер от двух независимых источников или линий питания. Электропитание с подачей в стойку двух независимых линий повышает бесперебойность в самых различных ситуациях, например при обслуживании или аварии систем энергообеспечения в датацентре. Был случай, в сервере вышел из строя БП и создал короткое замыкание, что привело к срабатыванию защиты PDU и его отключению, соседние сервера с БП по схеме 1+1, подключённые также к другому PDU продолжили работу. Резервирование БП позволяет изменять подключение сервера к сети энергообеспечения, не прерывая его работу, например, оптимизировать укладку кабелей (конечно, правильно укладывать кабеля надо при установке сервера, но мы живём в не идеальном мире).

Вопреки заблуждению сертификация 80 Plus указывает на энергоеффективность блока питания, и не обязывает производителя к обеспечению какого либо уровня надёжности.

Также резервирование БП предотвращает большинство проблем связанных с кабелями питания. Плохой контакт некачественных кабелей, случайное их выдергивание персоналом при работах. Если у вас сервер с одним блоком питания, использование для него качественного и неизношенного кабеля, который плотно устанавливается в гнездо, и при нагрузке не издаёт посторонних звуков (потрескивание) более важно — невозможна замена без остановки сервера. В случае сервера с резервированными БП, плохой контакт кабеля может привести к выходу блока питания из строя.

Горячая замена дисков

Горячую замену дисков можно производить практически со всеми вариантами интерфейсов. Конечно, есть и некоторые ограничения.

IDE устройства редко переносят отключение/подключение второго устройства на шлейф — велик риск пропадания работающего устройства из системы. Главная проблема интерфейса IDE в правильной обработке операционной системой этого события. Так как интерфейс IDE не предусматривает горячей замены, в большинстве случаев необходимо вручную запустить сканирование устройств для определения нового оборудования. Важный момент — интерфейс подключается/отключается к обесточенному диску (подключение: сначала интерфейс, потом питание, отключение: сначала питание, потом интерфейс).

ОТКАЗ ОТ ОБЯЗАТЕЛЬСТВ: выполняя отключение/подключение устройств IDE Вы делаете это на свой страх и риск — никто не гарантирует сохранение работоспособности оборудования, и стабильность работы ОС.

Интерфейсы FC, SAS, SATA (AHCI) — поддерживают горячую замену дисков в полном объеме, проблемы могут быть в операционной системе. Если дисковый контроллер SATA находится в режиме совместимости IDE — то, возможно, понадобится вручную запустить сканирование шины. В режиме AHCI в большинстве случаев диск определится автоматически. Рекомендую использовать AHCI, если ваша ОС это позволяет, т.к. этот режим также повышает производительнось диска; TRIM поддерживается только в этом режиме работы контроллера.

При отключении дисков для продления срока их службы рекомендую предварительно отключать их программным методом и извлекать после остановки шпинделя, т.е. через примерно 30 секунд после выключения для дисков 7200RPM. Если диск невозможно отключить программно и он установлен в hot-swap корзинке, рекомендую вытащить диск на минимальное расстояние, при котором диск будет отключен, подождать остановки шпинделя и извлечь окончательно. В большинстве систем — это расстояние полностью отведённой ручки корзинки. Конечно, эти действия не несут практического смысла, если диск вышел из строя, но, возможно, он просто «завис» и вам не поменяют его по гарантии и придется использовать в некритичном оборудовании.

Так же важно понимать, что диск находится в составе RAID или как отдельное блочное устройство. При использовании отдельного диска необходимо предварительно его отмонтировать для избежания сбоев в работе ОС и программного обеспечения. Даже если диск не используется в текущий момент, после извлечения примонтированого диска зачастую наблюдаются лаги всей ОС. Конечно же, диск, на котором установлена ОС, извлечь без «зависания» не получится.

Большинство серверов позволяет подсветить индикатором диск по команде с сервера, по возможности пользуйтесь этой функцией, для минимизации ошибочных извлечений дисков. Например на серверах SuperMicro номер корзинки указан на самой корзинке, и может не совпадать с номером слота на бэкплейне. Такая-же проблема есть у многих производителей.
Так же перед отключением желательно получить информацию о диске (модель, объем, серийный номер) для сопоставления сразу после извлечения диска. Во многих случаях при ошибочном извлечении другого диска это позволит устранить ошибку сразу, а иногда даже предотвратить сбой в работе или потерю данных.

В случае использования RAID-массивов, рекомендую отключать диски программно (помечать как сбойные), перед извлечением это устранит снижение производительности дисковой системы сразу после отключения диска.

Проблем с SSD дисками при частом горячем подключении/извлечении не заметил, хотя использовал несколько именно в таком режиме.

На этом первая часть заканчивается, в следующей частях про RAID массивы, память для серверов, системы удалённого управления и про важность мониторинга.

Источник

Можно ли подключать SATA жесткий диск на горячую

Вопрос задан:

Есть HDD с интерфейсом SATA, используется для бекапов. Есть отдельный блок питания для этого hdd. Возникла идея вывести sata (сам data) шнур «наружу» системника и во время работы подключить вначале DATA, а потом подать питание. После чего в «диспетчере устройств» обновить параметры железа. Размонтировать обратным способом, при помощи утилит (тот же usb safely remove), потом отключить БП и отсоединить data шнур.

Насколько безопасна данная процедура? В sata вроде бы как поддерживается железный hot swap и контакты одни «ближе», а другие «подальше». Или лучше не стоит «шутить» с таким?

Вы наметили абсолютно правильный способ. Действительно, можно подключать к ПК периферийные носители информации, не только SATA но даже IDE «на горячую» в указанной вами последовательности, сперва интерфейс, потом питание, и отключая в обратной последовательности, сперва питание, потом интерфейс. На наших рабочих станциях «горячие замены» наших собственных носителей — достаточно распространенное явление. Хочу только отметить несколько дополнительных моментов.

Во-первых, если есть такая возможность, то я бы рекомендовал использовать для hot plug не штатные контроллеры на системной плате, а внешние PCI-SATA. Лично я использую контроллеры на Marwell 91xx, а особо могу порекомендовать SATA Raid контроллер на базе Silicon Image Sil 3114 как дешевый и нормально работающий. Подключая SATA диски к подобным контроллерам на горячую можно даже не жать refresh system devices, после подключения диски объявятся в списке устройств без дополнительных телодвижений. И точно так же контроллер корректно отрабатывает отключение — можно просто выдернуть винчестер и из списка устройств он исчезнет по тому же принципу, как USB девайсы — по факту отсутствия наличия 🙂 Штатные контроллеры на motherboard могут пару раз корректно подключить диск а на третий раз система упадет в BSOD. Я с таким сталкивался.

Разумеется, необходимо иметь в виду, что на момент отключения в системе не должны быть подмонтированы буквы томов. Иначе ОС может начать серьезно притормаживать или вообще зависнет. Кроме того, если отключить подмонтированный в качестве тома диск «на лету» можно получить сбой файловой системы, с последующими радостями восстановления файлов с помощью всяких разных easy recovery.

Ну и разумеется, на ПК должен быть установлен нормальный блок питания, не проседающий при подключении доп. нагрузки. Идеально — использование внешнего БП для дисков hot swap. И очень желательно, чтобы системник имел заземление.

В дополнение можете посмотреть обучающее видео, как подключать и отключать жесткий диск или SSD «на горячую» на нашем Youtube канале

Источник

HDD. Горячее извлечение.

SATA интерфейс и поддерживает «горячее извлечение» при включенной функции ACHI, тут главное не тыркать винт при переносе данных, на сколько мне известно. Последовательность отключения не оговаривается.

Однако, на одном форуме прочитал как-то: «Упосигосподь тебя выдернуть дата кабель из работающего винта». Я хихикнул, мол, человек про технологию ваще не в курсе.

Прошло около года с тех пор. Вчера нужно был подключить винт на 4тб, чтоб кое что на него переложить. Что может быть проще) Нажал на кнопку выключения, винда со мной попрощалась, погас экран.

Боярский ПеКа имеет M.2 SSD, привык к быстрому отключению, но тут что то пошло не так и вместо 5 секунд завершение работы длилось секунд 20. Монитор отключился, но питание подавалось, вентиляторы крутились. Крышка корпуса уже была снятая и 4тб винт лежал рядом, готовый к подключению. Взял его, подключил дата кабель и осознал, что пека то все еще работает. Судорожно выдернул шлейф.

Больше винт этот не определялся.

Всякие спец.проги винт не видят и в биосе он не определяется, шлейф и порт другой пробовал.

Ну и зачем ты выдернул его обратно? Статикой мб похерил.
В любом случае без питания это ничем не грозит, кроме статического электричества.

Вылетело что то (с) в теории хотплаг вообще похер и даже работает где включен, так что вероятно по питанию сработала защита одноразовая.

Сами ж говорите. У вас пека, а не сервер с raid-контролллером. Не надо на пека такие вещи делать. на серверах не всегда прокатывает, а на пека точно не надо

возможный рабочий способ оживить винт – дождаться его инициализации (может быть очень долго, у меня подобный samsung на терабайт определялся около получаса) и затереть всю инфу с бутсектора или еще какой хуйни (не помню уже как называется). можно это сделать из-под винды с виктории или похожей программы или загрузиться с чего-то подобного. после стирания диск будет определяться нормально, но его нужно будет форматировать.

У нас так диод задымился на HDD и подох при горячем коннекте) Благо решилось все его копеечной заменой.

Не связано никак, любой диск можно подключать и отключать во время работы.

Сам же диск ни в коем случае от этого из строя выйти не может, если нет других проблем.

Скорее всего, проблема в чем-то другом. Или диск уже был не рабочим, или комп его нормально определить не может.

Ищите другой комп и проверяйте на нём.

Быстродействующие модули памяти для оптических компьютеров будущего

Эффект, благодаря которому возможна запись информации в кремниевом кольцевом микрорезонаторе с помощью импульсов света разной интенсивности, впервые описан учеными ЛЭТИ. Он открывает большие возможности по созданию быстродействующих модулей памяти для оптических компьютеров будущего.

Современные электронные вычислительные машины подходят к пределу своих возможностей по соотношению производительности к энергозатратам. Поэтому научные группы по всему миру разрабатывают логические интегральные схемы на альтернативных принципах, которые будут более компактными, энергоэффективными и быстродействующими. Один из видов таких схем — фотонная интегральная схема, в которой передача, хранение и обработка информации производится с помощью света.

«Мы впервые показали, что в миниатюрных кремниевых кольцевых микрорезонаторах (диаметр около 0,2 миллиметра), существуют стабильные нелинейные эффекты, которые позволяют записывать данные с помощью оптических импульсов. Это стало возможно благодаря существующему в данной структуре эффекту бистабильности», – поясняет доцент кафедры физической электроники и технологии СПбГЭТУ «ЛЭТИ» Андрей Никитин.

Кремниевые кольцевые микрорезонаторы выполнены по широко распространенной технологии изготовления компонентов для полупроводниковых приборов – кремний на изоляторе. Для переключения выходного состояния используются оптические импульсы различной интенсивности: низкая кодирует «0», высокая – «1». Таким образом записывается информация. Результаты экспериментов, изложенные в статье в научном журнале Optics Communications, показали, что система может находиться в таком состоянии до следующего информационного сигнала.

«Получается очень простой принцип работы, при этом без использования классической электроники. В дальнейшем, мы планируем использовать этот принцип для создания оптической ячейки памяти. Совокупность таких ячеек является основой для создания быстродействующих оптических запоминающих устройств. Понимание таких нелинейных эффектов – это важный шаг в направлении создания фотонных интегральных схем», – поясняет Андрей Никитин.

Проект находится в русле многолетних работ, проводимых на кафедре физической электроники и технологии по исследованию новых физических эффектов в твердом теле, имеющих большие перспективы для создания устройств хранения и обработки информации. В частности, в 2020 году ЛЭТИ получил мегагрант Правительства Российской Федерации на проведение разработок в области резервуарных вычислений на принципах магноники.

Источник

Горячая замена

Горячая замена (англ. Hot Swap — горячая замена и англ. HotPlug — горячее подключение) — термины означающие отключение или подключение электронного оборудования в/к (компьютерной) системе во время её работы без выключения питания и остановки (системы) (HotPlug), а также замену (переподключение) блока в целом (Hot Swap). Также существует термин, обозначающий противоположность горячей замене — Холодная замена, то есть все (пере)подключения производятся после остановки системы и снятия напряжения (остаточного потенциала).

Оборудование делится по этому принципу на допускающее горячую замену и не допускающее.

Содержание

История

Ранее оборудование, предназначенное для подключением во время работы, связанного с заменой, использовалось только в дорогих системах и считалось сложным в проектировании. В последнее время подобные системы стали распространенными даже на недорогих компьютерах.

Конструкция системы

Компьютеры, рассчитанные на замену оборудования «на ходу», должны тем или иным способом определять, что устройство отсоединено, а также содержать электрические цепи, нечувствительные к скачкам напряжения при подключении и отключении. Кроме того, программная часть должна быть рассчитана на внезапную потерю связи с устройством.

Некоторые схемы горячей замены требуют предварительно выполнения команды на отсоединение, что упрощает их конструкцию, однако угрожает целостности данных, если устройство не будет отсоединено правильным способом или в нем возникнет ошибка.

Более сложные схемы обладают запасом избыточности и легко восстанавливают данные при внезапном отключении устройства.

Термин «горячая замена» используется в двух значениях. С одной стороны, он обозначает возможность отсоединить или присоединить устройство без отключения питания. С другой стороны, он также может подразумевать еще и автоматическое определение устройства при подсоединении. Первое значение термина распространяется на интерфейсы RS-232, FireWire и простейшие реализации SCSI, второе значение — на USB, FireWire, PCI Express и сложные варианты SCSI.

Конструкция гнезда

В большинстве современных устройств, допускающих горячую замену, используются подвижные контакты. Один из них делается длиннее других, чтобы первым входить в контакт с присоединяемой частью, через него подключается заземляющий провод. Остальные контакты делаются короче, всего может быть до 3 различных длин. Задержка между подключением первого контакта и последующих составляет от 25 до 250 миллисекунд.

Цепи питания подключаются в две стадии: в первой с помощью более длинных контактов подключается цепь, ограниченная по току, а затем более короткими — питание полной мощности. Все цепи, участвующие в соединении, содержат защиту от статического электричества.

Вот пример типичной последовательности подключения:

Особую трудность представляет соединение нескольких устройств, так как подсоединение второго, третьего устройства может нарушать работу уже подключенного. Для борьбы с этим явлением используют фильтры в выходных цепях или временное логическое отключение передачи данных.

Горячее подключение в программном обеспечении

Термин «горячее подключение» также используется применительно к программному обеспечению и означает возможность изменять программу без остановки ее выполнения. Такую возможность поддерживают лишь несколько языков программирования, включая Lisp, Erlang и Smalltalk. Язык Java поддерживает эту возможность только в процессе работы отладчика (Java Platform Debugger Architecture, JPDA).

Источник