[发明专利]一种磁盘SMART数据的在线采样装置与方法

说明书

本发明涉及一种磁盘SMART数据的在线采样装置与方法，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数据筛选模块和网络模块；方法包括：将磁盘SMART数据在线采样装置与存储系统连接；SMART数据采集模块获取磁盘的SMART数据记录；SMART熵分析模块选取信息增益大的数据项作为故障相关数据项，更新S；若S有更新，SMART数据筛选模块精简所有的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。本发明支持SMART数据采样、熵分析；支持精简SMART数据项；支持规模化扩展；可降低SMART数据分析难度。

技术领域

本发明属于存储系统中磁盘SMART数据的采样技术，特别是涉及一种磁盘SMART数据的在线采样装置与方法。

背景技术

磁盘开发商已开发自我检测和报告技术(Self-Monitoring Analysis andReportingTechnology,SMART)实现预知磁盘故障提前监控预知。目前，除极早出厂的一些硬盘之外，现在大部分的磁盘都已经支持SMART技术。它是一种自动的磁盘状态预警和系统监测的规范，通过磁盘内部硬件监测指令能够对磁盘设备信息进行监控，如温度、磁头、马达、盘片、电路等数据项，然后通过与设定的安全阈值比较，用于判断磁盘自身的健康状况。若采集到的磁盘设备状态信息已超出预设的安全范围，则判断磁盘异常，将会磁盘将相应的状态保存在SMART数据项中。磁盘同时自身可能会尝试自动修复故障，并且将修复记录也保存在SMART数据项中，提供给磁盘使用者进行处理。

单纯依赖厂商提供的磁盘SMART监控与阈值判定算法，磁盘设备故障预测率仅能达到3％到10％。因此，通常需要利用采集的SMART数据信息进行更深层次的分析，通过对存储系统磁盘设备故障事件的判定和预测机制，才能更好地支撑数据存储系统的智能运维管理功能。但是，不同磁盘设备的SMART信息存在差异，磁盘设备SMART信息中数据条目繁多，通常多于100项，且部分SMART信息条目之间存在着强相关性，直接对所有SMART数据信息深层次分析存在较大难度。通过对SMART信息条目进行筛选，剔除部分与故障不相关、弱相关的数据项，保留有用数据特征的前提下降低特征信息规模，能够有效降低SMART数据信息深层次分析的难度。

发明内容

本发明的目的在于提供一种磁盘SMART数据的在线采样装置与方法，用于获取磁盘SMART数据，并剔除存储系统中部分与磁盘故障不相关、弱相关的SMART数据项，降低磁盘SMART数据分析难度，更好地支撑存储系统磁盘设备故障事件的判定和预测功能，提升数据存储系统的智能运维管理能力。

为实现上述目的，本发明采取的技术方案是：

第一方面，提出一种磁盘SMART数据在线采样装置，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。

进一步的，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。