S.M.A.R.T. 参数(smartctl)计算硬盘精确健康值

参考：Acronis Drive Monitor: Disk Health Calculation

文章目录

1、背景
2、smartctl -a /dev/sda
3、计算健康值
- 3.1 关键参数
- - 3.1.1 公式说明
  - 3.2.2 计算举例
- 3.2 其它参数
4、附录
- 表1 关键属性的阈值和权重
- 表2 其它影响健康值的参数

1、背景

需要监控硬盘精确的健康值。
我们知道smartctl工具可以实现对硬盘的健康检测，但是并没有给出具体的健康值信息。

例如，smartctl -H /dev/sda命令可以检测硬盘：

~# smartctl -H /dev/sda
smartctl 6.6 2017-11-05 r4594 [x86_64-linux-4.19.0-12-2-amd64] (local build)
Copyright (C) 2002-17, Bruce Allen, Christian Franke, www.smartmontools.org=== START OF READ SMART DATA SECTION ===
SMART overall-health self-assessment test result: PASSED~#

SMART overall-health self-assessment test result: PASSED 说明检查通过。能说明基本的监控状态，但是不包含精确的健康值信息。

2、smartctl -a /dev/sda

实际上，smartctl工具能监控到关于硬盘健康度的所有信息：

~# smartctl -a /dev/sda
省略部分信息……
SMART Attributes Data Structure revision number: 1
Vendor Specific SMART Attributes with Thresholds:
ID# ATTRIBUTE_NAME          FLAG     VALUE WORST THRESH TYPE      UPDATED  WHEN_FAILED RAW_VALUE1 Raw_Read_Error_Rate     0x0000   100   100   000    Old_age   Offline      -       05 Reallocated_Sector_Ct   0x0000   100   100   000    Old_age   Offline      -       09 Power_On_Hours          0x0000   100   100   000    Old_age   Offline      -       5212 Power_Cycle_Count       0x0000   100   100   000    Old_age   Offline      -       59
160 Unknown_Attribute       0x0000   100   100   000    Old_age   Offline      -       0
161 Unknown_Attribute       0x0000   100   100   000    Old_age   Offline      -       158
163 Unknown_Attribute       0x0000   100   100   000    Old_age   Offline      -       7
164 Unknown_Attribute       0x0000   100   100   000    Old_age   Offline      -       6313
165 Unknown_Attribute       0x0000   100   100   000    Old_age   Offline      -       8
166 Unknown_Attribute       0x0000   100   100   000    Old_age   Offline      -       0
167 Unknown_Attribute       0x0000   100   100   000    Old_age   Offline      -       3
168 Unknown_Attribute       0x0000   100   100   000    Old_age   Offline      -       3000
169 Unknown_Attribute       0x0000   100   100   000    Old_age   Offline      -       100
175 Program_Fail_Count_Chip 0x0000   100   100   000    Old_age   Offline      -       0
176 Erase_Fail_Count_Chip   0x0000   100   100   000    Old_age   Offline      -       0
177 Wear_Leveling_Count     0x0000   100   100   050    Old_age   Offline      -       0
178 Used_Rsvd_Blk_Cnt_Chip  0x0000   100   100   000    Old_age   Offline      -       0
181 Program_Fail_Cnt_Total  0x0000   100   100   000    Old_age   Offline      -       0
182 Erase_Fail_Count_Total  0x0000   100   100   000    Old_age   Offline      -       0
192 Power-Off_Retract_Count 0x0000   100   100   000    Old_age   Offline      -       2
194 Temperature_Celsius     0x0000   100   100   000    Old_age   Offline      -       39
195 Hardware_ECC_Recovered  0x0000   100   100   000    Old_age   Offline      -       0
196 Reallocated_Event_Count 0x0000   100   100   016    Old_age   Offline      -       0
197 Current_Pending_Sector  0x0000   100   100   000    Old_age   Offline      -       0
198 Offline_Uncorrectable   0x0000   100   100   000    Old_age   Offline      -       0
199 UDMA_CRC_Error_Count    0x0000   100   100   050    Old_age   Offline      -       0
232 Available_Reservd_Space 0x0000   100   100   000    Old_age   Offline      -       100
241 Total_LBAs_Written      0x0000   100   100   000    Old_age   Offline      -       5141
242 Total_LBAs_Read         0x0000   100   100   000    Old_age   Offline      -       1575
245 Unknown_Attribute       0x0000   100   100   000    Old_age   Offline      -       12626

3、计算健康值

3.1 关键参数

3.1.1 公式说明

所有 smartctl监控到的S.M.A.R.T.参数，都是对硬盘驱动器至关重要的参数(是否支持监控这些参数，取决于硬盘制造商)。通过这些参数可以计算出硬盘运行情况和健康值。监控到的属性具有规范的预定义的权重和最大限值（参见附录表 1）。

属性的限值定义了属性可能会降低整体健康值的程度。属性的权重定义了参数值降低受影响磁盘健康值的重要性。

公式：
Disk health (%) = П (100% - (min(limit, attribute_value*Weight)))

参数说明：

100% - 磁盘初始的健康值;
limit - 每个S.M.A.R.T. 属性的限值 (参看附录表1);
attribute_value -利用工具监控到的，属性的当前值;
Weight - 每个S.M.A.R.T. 属性的权重 (参看附录表1);
П - 累乘符号，所有关键属性通过公式100% - (min(limit, attribute_value*Weight))计算出的值相乘;

3.2.2 计算举例

举个简化的例子，包含两个参数：

Soft Read Error Rate = 30 (attribute value), 查表得weight = 1, limit = 20;
Spin Retry Count = 12 (attribute value), 查表得weight = 2, limit = 50.

按照公式计算的健康值：
Disk health = (100% – (min(30*1, 20))) * (100-min(12*2, 50))) = 80%*76%=60.8%

3.2 其它参数

其他的一些 S.M.A.R.T. 属性（参看附录表2），若磁盘制造商针对这些属性定义了阈值（THRESH列），这些参数也会影响到健康值的计算：当某项属性低于阈值后，则将3.1中计算的Disk health值减去减去 10%。
例如：
若Disk health = 90%，如果某项属性低于阈值，则减去90%的10%，最终Disk health = 90% - 9% = 81%。

4、附录

表1 关键属性的阈值和权重

Attribute ID	S.M.A.R.T. attribute	Weight	Limit %
05	Reallocated Sectors Count	2	70
10	Spin Retry Count	2	50
184	End-to-End Error	1	50
196	Reallocation Event Count	1	40
197	Current Pending Sectors Count	1	40
198	Offline uncorrectable Sectors Count	2	70
201	Soft Read Error Rate	1	20

表2 其它影响健康值的参数

Attribute ID	S.M.A.R.T. attribute
01	Raw Read Error Rate
02	Throughput Performance
03	Spin Up Time
04	Start/Stop Count
07	Seek Error Rate
08	Seek Time Performance
09	Power-On Time Count
12	Drive Power Cycle Count
221	G-Sense Error Rate
228	Power Off Retract Cycle
225	Load/Unload Cycle Count
194	Disk Temperature
199	Ultra ATA CRC Error Count
193	Load/Unload Retry Count