[发明专利]一种磁盘SMART数据的在线采样装置与方法

权利要求书

1.一种磁盘SMART数据在线采样装置，其特征在于，所述装置包括SMART数据采集模块、SMART数据存储模块、SMART熵分析模块、SMART数据筛选模块、网络模块；所述的SMART数据采集模块通过磁盘内部硬件监测指令对磁盘设备信息进行监控，并支持根据存储系统规模扩展至多个；所述的SMART数据存储模块用于记录存储SMART数据采集模块获取的系统磁盘SMART数据项；所述的SMART熵分析模块通过信息增益的计算方式分析磁盘故障相关的数据项；所述的SMART数据筛选模块根据SMART熵分析模块的分析结果，更新SMART数据存储模块中部分与磁盘故障不相关、弱相关的SMART数据项；所述的网络模块用于磁盘SMART数据在线采样装置内各功能模块之间的数据传输，并对外提供与存储系统的连接接口。

2.根据权利要求1所述磁盘SMART数据在线采样装置，其特征在于，所述SMART熵分析模块实现SMART数据项熵分析功能的具体过程为：1)将某一SMART数据项通过信息熵增益计算方式得到数据项信息增益值；2)重复1)和2)过程，直到得到所有数据项的数据项信息增益值；3)将某一SMART数据项对应的信息增益与设定阈值比较；4)如果数据项对应的信息增益大于设定阈值，则判定该数据项与故障强相关；5)重复3)和4)过程，直到遍历完所有数据项，最终得到与故障强相关的数据项集合。

3.根据权利要求1所述磁盘SMART数据在线采样装置，其特征在于，所述SMART数据筛选模块实现SMART数据项熵分析功能的具体过程为：1)读取SMART数据存储模块中的数据记录；2)将删除数据记录中不在与故障强相关的数据项集合中的数据项；3)重复1)和2)过程，得到故障数据记录，将其保存到故障相关数据文件中。

4.一种基于权利要求1所述磁盘SMART数据在线采样装置的采样方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一、通过网络模块提供的接口，借助网络互联设备将磁盘SMART数据在线采样装置与存储系统连接，故障相关数据项集合S初始化为空；

步骤二、SMART数据采集模块通过网络模块，按照设定的周期参数，获取存储系统内磁盘的SMART数据记录，存储到SMART数据存储模块；

步骤三、SMART熵分析模块通过信息熵增益计算方式得到数据项信息增益值，选取得到信息增益大的数据项作为保留的磁盘故障相关数据项，更新集合S，并将分析结果发送给SMART数据筛选模块；

步骤四、如果S有更新，SMART数据筛选模块根据SMART熵分析模块的分析结果，精简所有的SMART数据记录，重新生成SMART数据存储模块中的故障相关数据文件；如果S没有更新，仅精简本周期内新采集的SMART数据记录，并追加到故障相关数据文件。

5.根据权利要求4所述的磁盘SMART数据的在线采样方法，其特征在于，步骤一中的存储系统为包含诸多磁盘设备的计算主机、服务器或集群系统，且系统中磁盘设备均支持SMART状态监控功能；通过存储系统中安装的SMART数据采集工具，可获取某时刻磁盘设备的运行状态数据。

6.根据权利要求4所述的磁盘SMART数据的在线采样方法，其特征在于，步骤二中的周期参数为SMART数据采集模块按照配置文件中设定的参数值，通过事件触发方式，周期性地获取存储系统中磁盘的SMART数据。

7.根据权利要求4所述的磁盘SMART数据的在线采样方法，其特征在于，步骤三中的信息熵增益计算方式为用于度量SMART数据项的信息不确定性程度的数值；依据某目标进行的划分，设SMART数据记录构成的集合为K，n为SMART数据记录的条数，且p_i表示第i个类别在集合K中出现的频率，则集合K的信息熵计算公式可表示为按照SMART数据记录中某数据项a划分集合K，若数据项a有m个分支，则计算数据项a的信息熵公式可表示为步骤三中的数据项信息增益值为判定磁盘故障相关程度的参考值，计算数据项a的信息增益公式可表示为Gain(a)＝Info(K)-Info_a(K)。