[發(fā)明專利]一種磁盤SMART數(shù)據(jù)的在線采樣裝置與方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202111206631.5
• 申請(qǐng)日: 2021-10-17
• 公開（公告）號(hào): CN113971003A
• 公開（公告）日: 2022-01-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 徐振朋;鄧超;楊建;祁德昊;殷進(jìn)勇;尤書榮;邵國(guó)韋
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)船舶重工集團(tuán)公司第七一六研究所
• 主分類號(hào): G06F3/06
• 分類號(hào): G06F3/06
• 代理公司: 南京理工大學(xué)專利中心 32203
• 代理人: 陳鵬

本發(fā)明涉及一種磁盤SMART數(shù)據(jù)的在線采樣裝置與方法，裝置包括SMART數(shù)據(jù)采集模塊、SMART數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊、SMART熵分析模塊、SMART數(shù)據(jù)篩選模塊和網(wǎng)絡(luò)模塊；方法包括：將磁盤SMART數(shù)據(jù)在線采樣裝置與存儲(chǔ)系統(tǒng)連接；SMART數(shù)據(jù)采集模塊獲取磁盤的SMART數(shù)據(jù)記錄；SMART熵分析模塊選取信息增益大的數(shù)據(jù)項(xiàng)作為故障相關(guān)數(shù)據(jù)項(xiàng)，更新S；若S有更新，SMART數(shù)據(jù)篩選模塊精簡(jiǎn)所有的SMART數(shù)據(jù)記錄，重新生成SMART數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊中的故障相關(guān)數(shù)據(jù)文件。本發(fā)明支持SMART數(shù)據(jù)采樣、熵分析；支持精簡(jiǎn)SMART數(shù)據(jù)項(xiàng)；支持規(guī)模化擴(kuò)展；可降低SMART數(shù)據(jù)分析難度。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于存儲(chǔ)系統(tǒng)中磁盤SMART數(shù)據(jù)的采樣技術(shù)，特別是涉及一種磁盤SMART數(shù)據(jù)的在線采樣裝置與方法。

背景技術(shù)

磁盤開發(fā)商已開發(fā)自我檢測(cè)和報(bào)告技術(shù)(Self-Monitoring Analysis andReportingTechnology,SMART)實(shí)現(xiàn)預(yù)知磁盤故障提前監(jiān)控預(yù)知。目前，除極早出廠的一些硬盤之外，現(xiàn)在大部分的磁盤都已經(jīng)支持SMART技術(shù)。它是一種自動(dòng)的磁盤狀態(tài)預(yù)警和系統(tǒng)監(jiān)測(cè)的規(guī)范，通過磁盤內(nèi)部硬件監(jiān)測(cè)指令能夠?qū)Υ疟P設(shè)備信息進(jìn)行監(jiān)控，如溫度、磁頭、馬達(dá)、盤片、電路等數(shù)據(jù)項(xiàng)，然后通過與設(shè)定的安全閾值比較，用于判斷磁盤自身的健康狀況。若采集到的磁盤設(shè)備狀態(tài)信息已超出預(yù)設(shè)的安全范圍，則判斷磁盤異常，將會(huì)磁盤將相應(yīng)的狀態(tài)保存在SMART數(shù)據(jù)項(xiàng)中。磁盤同時(shí)自身可能會(huì)嘗試自動(dòng)修復(fù)故障，并且將修復(fù)記錄也保存在SMART數(shù)據(jù)項(xiàng)中，提供給磁盤使用者進(jìn)行處理。

單純依賴廠商提供的磁盤SMART監(jiān)控與閾值判定算法，磁盤設(shè)備故障預(yù)測(cè)率僅能達(dá)到3％到10％。因此，通常需要利用采集的SMART數(shù)據(jù)信息進(jìn)行更深層次的分析，通過對(duì)存儲(chǔ)系統(tǒng)磁盤設(shè)備故障事件的判定和預(yù)測(cè)機(jī)制，才能更好地支撐數(shù)據(jù)存儲(chǔ)系統(tǒng)的智能運(yùn)維管理功能。但是，不同磁盤設(shè)備的SMART信息存在差異，磁盤設(shè)備SMART信息中數(shù)據(jù)條目繁多，通常多于100項(xiàng)，且部分SMART信息條目之間存在著強(qiáng)相關(guān)性，直接對(duì)所有SMART數(shù)據(jù)信息深層次分析存在較大難度。通過對(duì)SMART信息條目進(jìn)行篩選，剔除部分與故障不相關(guān)、弱相關(guān)的數(shù)據(jù)項(xiàng)，保留有用數(shù)據(jù)特征的前提下降低特征信息規(guī)模，能夠有效降低SMART數(shù)據(jù)信息深層次分析的難度。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種磁盤SMART數(shù)據(jù)的在線采樣裝置與方法，用于獲取磁盤SMART數(shù)據(jù)，并剔除存儲(chǔ)系統(tǒng)中部分與磁盤故障不相關(guān)、弱相關(guān)的SMART數(shù)據(jù)項(xiàng)，降低磁盤SMART數(shù)據(jù)分析難度，更好地支撐存儲(chǔ)系統(tǒng)磁盤設(shè)備故障事件的判定和預(yù)測(cè)功能，提升數(shù)據(jù)存儲(chǔ)系統(tǒng)的智能運(yùn)維管理能力。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取的技術(shù)方案是：

第一方面，提出一種磁盤SMART數(shù)據(jù)在線采樣裝置，所述裝置包括SMART數(shù)據(jù)采集模塊、SMART數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊、SMART熵分析模塊、SMART數(shù)據(jù)篩選模塊、網(wǎng)絡(luò)模塊；所述的SMART數(shù)據(jù)采集模塊通過磁盤內(nèi)部硬件監(jiān)測(cè)指令對(duì)磁盤設(shè)備信息進(jìn)行監(jiān)控，并支持根據(jù)存儲(chǔ)系統(tǒng)規(guī)模擴(kuò)展至多個(gè)；所述的SMART數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊用于記錄存儲(chǔ)SMART數(shù)據(jù)采集模塊獲取的系統(tǒng)磁盤SMART數(shù)據(jù)項(xiàng)；所述的SMART熵分析模塊通過信息增益的計(jì)算方式分析磁盤故障相關(guān)的數(shù)據(jù)項(xiàng)；所述的SMART數(shù)據(jù)篩選模塊根據(jù)SMART熵分析模塊的分析結(jié)果，更新SMART數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊中部分與磁盤故障不相關(guān)、弱相關(guān)的SMART數(shù)據(jù)項(xiàng)；所述的網(wǎng)絡(luò)模塊，用于磁盤SMART數(shù)據(jù)在線采樣裝置內(nèi)各功能模塊之間的數(shù)據(jù)傳輸，并對(duì)外提供與存儲(chǔ)系統(tǒng)的連接接口。

進(jìn)一步的，所述SMART熵分析模塊實(shí)現(xiàn)SMART數(shù)據(jù)項(xiàng)熵分析功能的具體過程為：1)將某一SMART數(shù)據(jù)項(xiàng)通過信息熵增益計(jì)算方式得到數(shù)據(jù)項(xiàng)信息增益值；2)重復(fù)1)和2)過程，直到得到所有數(shù)據(jù)項(xiàng)的數(shù)據(jù)項(xiàng)信息增益值；3)將某一SMART數(shù)據(jù)項(xiàng)對(duì)應(yīng)的信息增益與設(shè)定閾值比較；4)如果數(shù)據(jù)項(xiàng)對(duì)應(yīng)的信息增益大于設(shè)定閾值，則判定該數(shù)據(jù)項(xiàng)與故障強(qiáng)相關(guān)；5)重復(fù)3)和4)過程，直到遍歷完所有數(shù)據(jù)項(xiàng)，最終得到與故障強(qiáng)相關(guān)的數(shù)據(jù)項(xiàng)集合。