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最小化硬盘驱动器故障和数据丢失/环境控制

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温度控制

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过热据称是硬盘驱动器故障的常见原因。过热会导致磁碟膨胀。如果磁盘的读写头接触到磁盘表面,就会发生灾难性的磁头撞击

每个硬盘驱动器都有一个规定的上下限工作温度。此外,持续运行温度相对较高的硬盘驱动器,即接近工作温度上限的硬盘驱动器,被认为寿命会缩短。

通风不足,尤其是在夏季,会导致硬盘驱动器温度超过安全水平。在台式机中,可以通过确保在每个硬盘驱动器附近安装一个电脑风扇来处理这个问题,以将热空气排出。其他类型的电脑散热也可以用作基本风冷的替代方案或补充。如果房间或电脑所在的区域变得太热,可以使用空调。

笔记本电脑也可以使用笔记本散热器进行更好的冷却,主动散热器优于被动散热器。如果硬盘驱动器的温度很高,这一点尤其重要。

外置硬盘驱动器最好安装在一个带有风扇的硬盘外壳中,而不是没有风扇的。如果外壳中没有风扇,可以通过使用普通台扇来改善外壳周围的气流,从而部分弥补。强烈建议不要将多个外置硬盘驱动器堆叠在一起,尤其是在它们没有风扇的情况下,因为这会阻碍热量传递。

温度监控

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一些硬盘驱动器包括温度传感器和热监控功能。可以使用软件查询传感器,并可以持续监控硬盘驱动器的当前温度。两个可以做到这一点的免费 Windows 软件应用程序是 HD TuneSpeedFan;在 Linux 中可以使用 hddtemp 命令。还有其他几个程序可用。如果温度超过预设阈值,可能是 50 °C,则可以配置监控应用程序来记录事件,警告用户,并关闭硬盘驱动器或电脑。如果硬盘驱动器包含热监控功能,则在温度达到临界水平时,例如 65 °C,会关闭硬盘驱动器。

一个普遍的误解是,较冷的硬盘驱动器比较热的硬盘驱动器更耐用。2007 年 谷歌 的一项研究表明事实并非如此。[1] 平均温度低于 27 °C 的硬盘驱动器故障率比报告的最高平均温度为 50 °C 的硬盘驱动器故障率高,而且故障率至少是最佳温度范围 37 °C 至 46 °C 的两倍。[1]


硬盘驱动器平均温度与年度故障率

建议硬盘驱动器的工作温度不要持续超过 47 °C,因为这可能会不成比例地缩短其使用寿命。但是,这在笔记本电脑中可能不可行。

2013 年弗吉尼亚大学对微软数据中心中 10,000 个硬盘驱动器进行的研究发现,年度故障率随着温度的升高而稳定上升,从 27 °C 时的约 4% 每年度上升到 44 °C 时的约 10% 每年度(图 5)。假设采用阿伦尼乌斯方程,则每升高 12 °C 温度,故障次数就会增加一倍(第 6.1 节)。该研究得出结论,年度故障率随着温度的升高而稳定上升,从 40 °C 时的约 2.75% 每年度上升到 55 °C 时的约 6% 每年度(表 2)。[2]


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待办事项
说故障率从 44 °C 时的 10% 上升到 55 °C 时的 6% 似乎不一致。修复上述段落中的问题。这是一个简单的拼写错误吗?


2014 年 Backblaze 对 34,000 个硬盘驱动器进行的调查发现,温度与故障率之间没有关联。[3]

即使在美国,就像大多数工程领域一样,强烈建议使用摄氏度温度标度来管理电脑温度。

不可读传感器数据

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有时,硬盘驱动器可能包含温度传感器,但温度数据可能无法读取。这至少在以下三种情况下是可能的

  1. 硬盘驱动器是RAID 的一部分。尤其是在硬件 RAID 的情况下,操作系统将无法看到硬盘驱动器本身;只会看到逻辑 RAID 驱动器。
  2. 硬盘驱动器连接到控制器卡,无论该卡是否实现 RAID。
  3. 硬盘驱动器位于电脑外部。

在这种情况下,可以将外部温度传感器粘贴或固定到硬盘驱动器的表面。或者,如果硬盘驱动器位于存储背板中,背板可能有一个内置的温度传感器,该传感器具有可配置的阈值。对于这些外部传感器,可以将温度阈值设置为比内部传感器的阈值低几度,可能是 5 °C。

冷凝控制

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如果电脑从寒冷的地方,例如户外,移动到相对温暖的地方,例如室内,会导致硬盘驱动器内部和其他系统组件上出现冷凝。如果设备在通电前没有足够的时间使冷凝蒸发,就会造成损坏。根据设备温度的变化,设备适应环境所需的时间可能长达几个小时。出于这个原因,应避免快速和极端的温度变化。

空气质量控制

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电脑附近空气中的烟草烟雾和其他颗粒物可能会对硬盘驱动器造成不利影响。因此,不鼓励在电脑附近吸烟。如果需要,可以使用有效的空气净化器来减少颗粒物。

振动控制

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电脑附近产生的强大振动,例如由低音炮产生的振动,可能会增加磁头撞击和数据损坏的风险。因此,应限制这些振动。隔离低频振动的一种方法是在扬声器或硬盘驱动器外壳上使用尖刺进行支撑。

运动控制

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电脑的突然加速移动,尤其是在通电时,可能会导致硬盘驱动器损坏。笔记本电脑尤其容易发生这种损坏。因此,应避免这些移动。

如果外接硬盘在使用时直立放置且没有支架,则有倾倒和坠落的风险,从而可能造成损坏。将它放在水平位置可以避免这种风险。

运输损坏控制

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运输过程中,硬盘容易受到冲击和振动的损坏。可以使用充足的缓冲来降低损坏风险。

磁场控制

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强磁铁对硬盘非常有害,应不惜一切代价将其远离电脑。

硬盘使用磁性存储数据。如果将具有强磁场的外部设备靠近电脑,则存在造成数据丢失的风险。此类设备通常会附带警告说明,其中说明与其他电子设备(如电脑)保持的最小距离。

扬声器是磁性的一种鲜为人知的来源。所有扬声器都包含一个磁体,使它们能够发出声音。因此,应将大型扬声器(如低音炮)远离电脑。在电脑扬声器中,磁体足够小,不会在它们靠近电脑时损害您的硬盘。

进一步阅读

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  1. a b Eduardo Pinheiro, Wolf-Dietrich Weber 和 Luiz André Barroso [1][2] (2007 年 2 月)。"大型硬盘驱动器群体的故障趋势". USENIX 文件和存储技术会议. 第 5 届 USENIX 文件和存储技术会议(FAST 2007). http://research.google.com/archive/disk_failures.pdf. 检索于 2008-09-15. 
  2. Sriram Sankar, Mark Shaw, Kushagra Vaid, Sudhanva Gurumurthi. "数据中心规模评估温度对硬盘驱动器故障的影响". [[3]] [doi: 10.1145/2491472.2491475]. 2013 年。
  3. Brian Beach. http://blog.backblaze.com/2014/05/12/hard-drive-temperature-does-it-matter/ "硬盘温度 - 有关系吗?"]. 2014 年 5 月 12 日。
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