磁盘检测之读懂SMART

磁盘检测之读懂S.M.A.R.T
S.M.A.R.T.（自监测、分析、报告技术）：这是现在硬盘普遍采用的数据安全技术，在硬盘工作的时候监测系统对电机、电路、磁盘、磁头的状态进行分析，当有异常发生的时候就会发出警告，有的还会自动降速并备份数据。

早在上个世纪九十年代，人们就意识到数据的宝贵性胜于硬盘自身价值，渴望有种技术能对硬盘故障进行预测并实现相对安全的数据保护，因此S.M.A.R.T技术应运而生。

对于不少用户，特别是商业用户而言，一次普通的硬盘故障便足以造成灾难性后果，所以时至今日，S.M.A.R.T技术仍为我们所用。

S.M.A.R.T信息保留在硬盘的系统保留区（service area）也叫固件区内，这个区域一般位于硬盘0物理柱面的最前面几十个物理磁道，由厂商写入相关内部管理程序。

系统保留区除了S.M.A.R.T信息表外还包括低级格式化程序、加密解密程序、自监控程序、自动修复程序等。

监测软件通过一个名为“SMART RETURN STATUS”的命令(命令代码为：B0h)对S.M.A.R.T信息进行读取，且不允许最终用户对信息进行修改。

在硬盘以及操作系统都支持S.M.A.R.T.技术并且该技术默认开启的的情况下，在不良状态出现时S.M.A.R.T.技术能够在屏幕上显示英文警告信息：“WARNING：IMMEDIATLY BACKUP YOUR DATA AND REPLACE YOUR HARD DISK DRIVE，A FAILURE MAY BE IMMINENT．” （警告：立刻备份你的数据同时更换硬盘驱动器，可能有错误出现。

）
SMART数据分析：
例如用任意软件查看硬盘的SMART结果如下：
S.M.A.R.T检测参数分为7列，分别是ID检测代码、属性描述、属性值、最大错误值、阈值、实际值和属性状态。

ID检测代码（ID）
ID检测代码不是唯一的，厂商可以根据需要，使用不同的ID代码或根据检测参数的多少增减ID代码的数量。

上表已经详细介绍了ID检测代码及其说明。

属性描述（Name）
属性描述即检测项目名称。

可由厂商自定义增减，由于ATA标准不断更新，有时候同一品牌的不同型号产品也会有所不同。

但必须确保S.M.A.R.T规定的几个主要检测项目（虽然不同厂商对检测项目都有特定的命名规则，但这些监测项目的实质其实是一样的）。

阈值（Tresh）
是由硬盘厂商指定的可靠的属性值，通过特定公式计算而得。

如果有一个属性值低于相应的阈值，就意味着硬盘将变得不可靠，保存在硬盘里的数据也很容易丢失。

可靠属性值的组成和大小对不同硬盘来说是有差异的。

这里需要注意的是，ATA标准中只规定了一些S.M.A.R.T参数，它没有规定具体的数值，“Threshold”的数值是厂商根据自己产品特性而确定的。

因此，用厂商自己提供的检测软件往往会跟Windows下的检测软件（例如AIDA32）的检测结果有较大出入。

这里，推荐以厂商软件的检测结果为标准，因为Windows环境下，系统要求硬盘的启动程序比DOS下多得多，这可能导致硬盘S.M.A.R.T值比DOS环境下检测的波动更大。

属性值（VAL）
属性值是指硬盘出厂时预设的最大正常值，一般范围为1～253。

通常，最大的属性值等于100（适用于IBM、昆腾、富士通）或253（适用于三星）。

当然，也有例外的时候，比如由西部数据公司生产的部分型号硬盘，就用了两个不同的属性值，最初生产时属性值设为200，但后来生产的硬盘属性值又改为100。

最大出错值（Wrst）
最大出错值是硬盘运行中曾出现过的最大的非正常值。

它是对硬盘累计运行的计算值，根据运行周期，该数值会不断地刷新，并且会非常接近阈值。

S.M.A.R.T分析和判定硬盘的状态是否正常，就是根据这个数值和阈值的比较结果而定。

新硬盘开始时有最大的属性值，但随着日常使用或出现错误，该值会不断减小。

因此，较大的属性值意味着硬盘质量较好而且可靠性较高，而较小的属性值则意味着故障发生的可能性增大。

实际值（Raw）
是硬盘各检测项目运行中的实际数值，很多项目是累计值。

例如：上图中的Power Cycle Count（启停次数），累计的实际值是3201，即该硬盘从开始到现在累计加电启停3201次。

属性状态（Health）
这是S.M.A.R.T针对前面的各项属性值进行比较分析后，提供的硬盘各属性目前的状态，也是我们直观判断硬盘“健康”状态的重要信息。

根据S.M.A.R.T的规定，这种状态一般有正常、警告和报告故障或错误等3种状态。

S.M.A.R.T判定出这3个状态与S.M.A.R.T的Pre-failure/advisory BIT（预知错误/发现位）参数的赋值密切相关。

当Pre-failure/advisory BIT=0，并且可靠属性值远大于阈值的情况下，为正常提示“OK”标志。

当
Pre-failure/advisory BITt=0，并且可靠属性值大于阈值但接近阈值临界值时，为警告提示“！”标志；当Pre-failure/advisory BITt=1，并且可靠属性值小于阈值时，为报告故障或错误提示“！！！”标志。

在图中，我们发现出现“OK”标志的正常状态下有“值正常”（Value is Normal）和“总是略过”（Always Passing）两个状态说明。

它们的区别是：“值正常”表明此项S.M.A.R.T值是正常的，硬盘没有故障；“永远略过”则表明此项只是某参数的记录，没有合格与不合格的标准，如“Power-on time”，这个参数只是记录了硬盘已经加电工作的时间，这个参数应当永远合格，它不用来衡量硬盘的性能，因此显示为“OK:Value is Normal”。

下面我们以ID为“04”的Number of spin-up times（加电次数）检测参数为例，完整地来理解这7列参数的意义：从图中我们看到此参数规定的属性正常值（VAL）为“100”，这个正常值是通过计算公式：“100-硬盘正常使用寿命期间的加电次数/1024”而给出的。

而最大出错值是硬盘运行的累计计算值。

例如如果是新硬盘，则加电次数为0，因此为100-0/1024=100，最大出错值=属性正常值。

随着加电次数的增加，该最大出错值不断变化。

厂商规定的阈值为20，即当硬盘的开关电次数达到81920次时（100-81920/1024=20），
最大出错值=阈值，系统就会提示用户备份数据。

因此，加电次数在81920次范围之内，并且最大出错值始终大于阈值20的状态下，均为正常。

图中的加电次数（Raw实际值）为3381次，因此最大出错值近似为100，状态显示为“OK:Value is Normal（值正常）”。

需要特别注意的是：每一个参数所给出的值都是经过一些特定的计算公式而给出的。

作为用户，只要观察“Wrst”和“Tresh”值的关系，并注意状态提示属性状态信息即可大致了解硬盘的健康状况。

本文部分内容来自网络搜索。

特殊问题的解答
1.组建RAID之后，S.M.A.R.T是否仍然生效？
用户组建RAID之后，S.M.A.R.T功能仍然有效，但是这需要RAID卡控制芯片支持S.M.A.R.T功能。

实际上，RAID卡的S.M.A.R.T报警功能与硬盘在常规状态下的报错信息并无太大差别。

报警时，相应模块所对应的硬盘指示灯（通常为红色）会长亮以起到警示作用。

2.为什么监测不到USB接口外置硬盘的S.M.A.R.T状态？
对于一个USB接口外置硬盘而言，系统将它判定为一个USB设备，监测不到S.M.A.R.T信息是因为USB标准中没有此项规定。

此时虽然硬盘自身仍然在记录S.M.A.R.T状态，但由于它是USB外设，系统就不会监测它的S.M.A.R.T状态。

3.S.M.A.R.T功能对系统性能是否有影响？
硬盘记录S.M.A.R.T信息有两种方式，第一种是“在线（On-line）”收集，所谓在线收集就是硬盘在工作时，根据硬盘的实际工作状态收集到的信息，硬盘实时或在指定时间段内更新自身的S.M.A.R.T数据。

举例来说，如果一个ATA硬盘在写入数据到一个扇区时，遇到一个不可修正的错误，硬盘会及时把这个信息更新到SMART数据中；对于SCSI硬盘，如果它设定的S.M.A.R.T更新周期是4分钟，则它会把在4分钟内收集到的相关S.M.A.R.T信息更新到S.M.A.R.T数据区，然后再开始下一个周期的跟踪。

在线收集状态对系统性能没有影响。

第二种是“离线（off-line）”收集，离线收集是硬盘收到主机发来的一些特定指令时而进行自检测试，此时硬盘会处于“idel”状态或错误修正状态，在这类情况下，硬盘自身将作大量动作以测试健康状态，导致硬盘对主机发出的正常要求产生延迟。

所以离线收集状态会造成系统性能的下降。

4.S.M.A.R.T技术对相关信息的记录是否有周期性？
对于SCSI硬盘而言，记录S.M.A.R.T信息有周期性，一般情况下周期处于4分钟～120分钟之间。

这个值在硬盘出厂时就已设定，并且只能通过专业软件进行修改；而对于ATA硬盘，S.M.A.R.T信息的记录则没有周期性。