S.M.A.R.T.
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1. 개요
S.M.A.R.T. (Self-Monitoring, Analysis and Reporting Technology)는 하드 디스크 드라이브 및 기타 저장 장치의 잠재적인 고장을 감지하기 위해 사용되는 모니터링 시스템이다. S.M.A.R.T.는 하드 디스크의 다양한 작동 특성을 모니터링하여 잠재적인 문제를 감지하며, 예측 가능한 고장과 예측 불가능한 고장 모두에 대한 정보를 제공한다. 이 기술은 1992년 IBM에서 처음 도입되었으며, 이후 컴팩, 씨게이트, 퀀텀 등 여러 회사들이 참여하여 표준화되었다. S.M.A.R.T.는 드라이브의 상태를 나타내는 다양한 속성을 제공하며, 각 속성은 제조업체에 따라 정의가 다르다. S.M.A.R.T.는 자체 테스트 기능도 제공하지만, 드라이브 고장을 완벽하게 예측할 수는 없으며, 인터페이스 유형, 운영 체제, 소프트웨어 지원 등에 따라 구현 및 정보 접근에 제약이 있을 수 있다.
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하드 디스크 드라이브(HDD)는 자기 기록 방식으로 데이터를 저장하는 비휘발성 저장 장치로, 꾸준히 발전하여 대용량 저장이 가능하지만 SSD의 등장으로 시장 점유율이 감소하고 있으며 웨스턴디지털, 씨게이트, 도시바가 주요 제조업체이다.
2. 배경
하드 디스크 실패는 크게 두 가지로 분류할 수 있다.
- '''예측 가능한 고장'''은 기계적 마모 및 저장 표면의 점진적인 열화와 같은 느린 과정의 결과로 발생한다. 모니터링을 통해 이러한 고장이 발생할 가능성이 높아지고 있는지 확인할 수 있다.
- '''예측 불가능한 고장'''은 전자 부품의 결함에서 부적절한 취급과 관련된 고장을 포함한 갑작스러운 기계적 고장에 이르기까지 어떠한 경고도 없이 발생한다.
기계적인 문제는 모든 드라이브 고장의 약 60%를 차지한다.[113][7] 대부분의 기계적 고장은 점진적인 마모로 인해 발생하며, 일반적으로 고장이 임박했음을 나타내는 몇 가지 징후가 있다. 여기에는 열 출력 증가, 소음 증가, 데이터 읽기 및 쓰기 문제 또는 손상된 디스크 섹터 수 증가 등이 포함될 수 있다.
PCTechGuide의 S.M.A.R.T. 페이지(2003년)에서는 이 기술이 세 단계를 거쳤다고 언급한다.[8]
초창기의 S.M.A.R.T.는 특정 온라인 하드 드라이브 활동을 모니터링하여 고장 예측을 제공했다. 표준의 후속 버전에서는 추가 작업을 모니터링하기 위해 자동 오프라인 읽기 검사를 추가하여 고장 예측을 개선했다. 온라인 속성은 항상 업데이트되는 반면 오프라인 속성은 HDD가 작동하지 않을 때 업데이트된다. 오프라인 속성을 즉시 업데이트해야 하는 경우 HDD 속도가 느려지고 오프라인 속성이 업데이트된다. 최신 "S.M.A.R.T." 기술은 하드 드라이브 활동을 모니터링할 뿐만 아니라 섹터 오류를 감지하고 복구하여 고장 예방 기능을 추가한다.영어
또한, 초기 버전의 기술은 운영 체제에서 검색한 데이터에 대해서만 하드 드라이브 활동을 모니터링했지만, 이 최신 S.M.A.R.T.는 "오프라인 데이터 수집"을 사용하여 드라이브가 유휴 상태일 때 드라이브의 상태를 확인하여 모든 데이터와 드라이브의 모든 섹터를 테스트한다.
3. 역사
초창기 하드 디스크 모니터링 기술은 1992년 IBM이 AS/400 서버용 IBM 9337 디스크 어레이에 IBM 0662 SCSI-2 디스크 드라이브를 사용하여 도입했으며,[11] 이후 예측 고장 분석(PFA) 기술로 명명되었다.
이후 컴퓨터 제조업체 컴팩과 디스크 드라이브 제조업체 씨게이트, 퀀텀, 코너 페리페럴스가 인텔리세이프(IntelliSafe)라고 불리는 또 다른 기술을 만들었다.[12]
1995년 초, 컴팩은 인텔리세이프를 소형 폼 팩터 위원회(SFF)에 표준화를 위해 제출했다.[13] IBM, 컴팩의 개발 파트너인 씨게이트, 퀀텀, 코너, 그리고 당시 고장 예측 시스템이 없었던 웨스턴 디지털이 이를 지원했다. 위원회는 더 많은 유연성을 제공하는 인텔리세이프의 접근 방식을 선택했으며, 컴팩은 1995년 5월 12일 인텔리세이프를 퍼블릭 도메인에 공개했다.[14] 그 결과 공동 개발된 표준이 S.M.A.R.T.로 명명되었다.
4. S.M.A.R.T. 작동 원리
S.M.A.R.T.는 하드 드라이브의 다양한 작동 특성을 모니터링하여 잠재적인 문제를 감지한다. 각 검사 항목(속성)에는 "현재 값", "최악 값", "임계값", "원시 값"의 4가지 항목이 설정되어 있다.
- 현재 값: 클수록 좋고, 나빠지면 감소한다. 가장 좋은 값은 제조사에 따라 다르지만 100인 경우가 많다.
- 최악 값: 지금까지의 "현재 값" 중 가장 나빴던 때의 값이다.
- 원시 값: 실제 에러 횟수, 시간, 온도 등을 나타낸다. 벤더 고유의 내부 형식일 수 있다.
- 임계값: 벤더가 정한 한계값으로, "현재 값" 또는 "최악 값"이 임계값을 밑돌면 데이터 백업이나 하드 디스크 교체 등 필요한 조치를 취해야 한다.
Temperature영어 (C2(16진))나 Reallocated Sectors Count영어 (5(16진)) 등 "원시 값"이 중요한 항목도 존재하며, "임계값"을 밑돌지 않더라도 주의가 필요한 경우가 있다.
다음은 S.M.A.R.T.에 의해 보고되는 주요 검사 항목의 목록이다. ATA 사양에서는 속성의 ID가 무엇을 나타내는지 규정하지 않으므로, 이 표는 기본적으로 벤더 고유의 의미를 해석하고 있다. HDD 벤더에 따라 조사 가능한 검사 항목이 다를 수 있으며, 벤더 고유의 검사 항목, ID, 명칭을 설정하는 경우도 있다.
5. S.M.A.R.T. 속성
각 드라이브 제조업체는 일련의 속성을 정의하고, 정상적인 작동 조건에서 속성이 초과하지 않아야 하는 임계값을 설정한다.[24] 각 속성은 ID, 상태 플래그, 임계값, 정규화된 값, 원시 값으로 구성된다.[27]
- ID (1~254)를 위한 1 바이트.
- 상태 플래그를 위한 1 바이트.
- 0에서 254까지의 범위를 갖는 ''임계값'' 1 바이트.
- 0에서 254까지의 범위를 갖는 ''정규화된 값'' 또는 ''현재 값'' 1 바이트 (높을수록 ''일반적으로'' 좋지만 제조업체에 따라 다를 수 있으며, 다른 곳에 저장된 ''임계값'' 항목은 어떤 방향이 더 좋은지 설명한다). 속성의 초기 정규화된 값은 100이지만 제조업체에 따라 다를 수 있다.
- 8 바이트 "제조업체별".
"제조업체별" 필드는 다음과 같이 사용된다.[28]
- 7바이트 설정: "제조업체별"의 첫 번째 바이트는 "최악"의 정규화된 값을 저장, 7바이트는 제조업체 데이터용.
- 6바이트 설정: "제조업체별"의 첫 번째 바이트는 "최악"의 정규화된 값을 저장, 마지막 바이트는 "예약", 6바이트는 제조업체 데이터용.
- 8바이트 설정: ''정규화된'' 바이트가 필드에 추가, 마지막 바이트는 예약.
일반적으로 "원시 값"이라고도 하는 제조업체 필드는 십진수 또는 16진수로 표시될 수 있으며, 그 의미는 전적으로 드라이브 제조업체에 달려 있다(하지만 종종 섭씨 또는 초와 같은 카운트 또는 물리적 단위에 해당한다).[29]
하나 이상의 속성에 "사전 실패" 플래그가 있고, 이러한 사전 실패 속성의 "현재 값"이 "임계값"보다 작거나 같으면 ( "임계값"이 0이 아닌 경우), 이는 "드라이브 실패"로 보고된다. 또한 유틸리티 소프트웨어는 SMART RETURN STATUS 명령을 ATA 드라이브로 보낼 수 있으며 "드라이브 OK", "드라이브 경고" 또는 "드라이브 실패"의 세 가지 상태를 보고할 수 있다.
삼성전자, 씨게이트 테크놀로지, IBM (히타치 제작소), 후지쯔, 맥스터, 도시바, 인텔, sTec, Inc., 웨스턴 디지털 및 엑셀스토어 테크놀로지를 포함한 다양한 제품에서 최소 하나의 S.M.A.R.T. 속성을 구현했다.
5. 1. 알려진 ATA S.M.A.R.T. 속성
0xC116진법 표기법의 속성 코드
(중요)
특정 값은 드라이브 고장을 예측할 수 있다.
