Руководство по функциональности и сбоям жестких дисков

Сбои жесткого диска — одно из самых неприятных ощущений на компьютере. Невозможность считывания данных с жесткого диска может сделать компьютер бесполезным. Даже если ОС может работать, данные могут быть недоступны или повреждены. Единственный способ восстановления после такого сбоя — это, как правило, восстановить данные из резервной копии на новый диск со всем программным обеспечением, установленным с нуля. Если резервная копия недоступна, то данные либо будут потеряны, либо услуги по восстановлению будут стоить дорого.

В этой статье будет рассмотрено, что вызывает сбои жесткого диска, если сбои становятся более частыми и какие шаги можно предпринять, чтобы попытаться избежать проблем в случае сбоя.

Основы жесткого диска

Прежде чем понять, что может вызвать сбой, важно знать основы функционирования жесткого диска. Жесткий диск — это, по сути, большое устройство с магнитным носителем, заключенное в жесткие пластины. Это позволяет накопителю хранить большие объемы данных, к которым можно получить быстрый доступ и записать их.

Каждый жесткий диск состоит из нескольких ключевых компонентов: корпуса, привода, пластин, головок привода и платы логики. Корпус обеспечивает защиту привода в герметичной среде вдали от частиц пыли. Двигатель раскручивает привод, так что данные могут быть считаны с пластин. В пластинах хранятся магнитные носители, на которых хранятся фактические данные. Головки привода используются для чтения и записи данных на пластины. Наконец, логическая плата управляет взаимодействием накопителя и взаимодействует с остальной частью компьютерной системы.

Общие сбои привода

Наиболее распространенная ошибка жесткого диска — это то, что называется поломкой головы. Сбой головы — это любой случай, когда головке диска удается прикоснуться к блюду. Когда это происходит, магнитный носитель будет вытравлен из пластины головкой и сделает данные и головку диска неработоспособными. Чистого восстановления от такого сбоя нет.

Другая распространенная неисправность связана с несовершенством магнитных носителей. Каждый раз, когда сектор на диске не может должным образом удерживать магнитное выравнивание, данные становятся недоступными. Обычно на дисках есть несколько таких дисков, но они помечены как не используемые форматом низкого уровня от производителя. Более поздние низкоуровневые форматы могут быть сделаны, чтобы пометить сектора как непригодные для использования, и они не будут использоваться, но это длительный процесс, который стирает все данные с диска.

Мобильные системы были склонны к разрушению пластин. Это было связано с тем, что большинство жестких дисков сделаны из стекла и были подвержены ударам. Большинство производителей используют или переходят на другие материалы, чтобы этого не произошло.

При наличии электрических проблем с платой логики данные на диске могут стать нечитаемыми или поврежденными. Это связано с тем, что логическая плата не может должным образом обмениваться данными между компьютерной системой и жестким диском.

Среднее время безотказной работы

Чтобы потребители могли получить представление о сроке службы жесткого диска, диск был оценен как MTBF. Этот термин означает среднее время между сбоями и используется для обозначения периода времени, в течение которого 50 процентов дисков будут выходить из строя до, а 50 процентов — после. Он используется, чтобы дать покупателю представление о средней продолжительности работы устройства. Как правило, производители указывали это на всех дисках компьютеров, но в последние годы они были удалены со всех потребительских дисков. Они все еще перечислены для жестких дисков корпоративного класса.

Емкость против Надежности

За последние несколько лет размеры жестких дисков резко возросли. Это связано с увеличением плотности данных, хранимых на пластинах, и количества пластин, размещаемых внутри корпуса жесткого диска. Например, в большинстве накопителей использовалось два или, может быть, три диска, но многие теперь могут иметь до четырех дисков. Это увеличение количества деталей и уменьшение пространства значительно сократили допуски, которые имеют накопители, и увеличили вероятность возможного отказа.

Диски более подвержены сбоям сейчас?

Многое из этого связано со строительством и использованием жестких дисков. Большинство потребительских компьютеров использовалось всего несколько часов в день. Это означало, что приводы не имели такой длительной непрерывной эксплуатации, которая увеличивала такие факторы, как нагрев и движение, которые могут привести к сбоям. Компьютеры гораздо более распространены в нашей жизни и используются дольше. Это означает, что диски, вероятно, выходят из строя чаще из-за более интенсивного использования. В конце концов, на компьютере, который используется в два раза дольше, чем на другом, обычно происходит сбой жесткого диска в два раза быстрее. Так что это не увеличило частоту отказов.

Конечно, такие факторы, как увеличение плотности данных и количества пластин, также могут способствовать вероятности отказа жесткого диска. Чем больше деталей и чем плотнее плотность данных на пластинах, тем больше возможностей может пойти не так, что может привести к потере или отказу данных. Чтобы противостоять этому, однако, технологии улучшаются. Улучшенные двигатели, химический состав носителя и других материалов означает, что сбои, которые имели место из-за этих деталей, менее вероятны. Нет убедительных доказательств того, что сбои происходят чаще.

Гарантии могут быть хорошим индикатором того, как индустрия справляется с надежностью. После темных дней, окружавших печально известные проблемы Deskstar, многие производители сокращали гарантии. До этого типичная гарантия длилась три года, но многие компании перешли на однолетнюю гарантию. Сейчас компании, как правило, предлагают от трех до пяти лет гарантии, что означает, что они должны быть уверены в своих дисках, поскольку их замена обходится дорого.

Что делать в случае отказа диска

Самая большая проблема при сбое диска — это объем данных, которые могут быть потеряны. С увеличением количества цифровых устройств, которые мы используем, и в результате данные, хранящиеся в наших компьютерных системах, нашей жизни становится гораздо более разрушительным разрушение. Восстановление данных с поврежденных дисков может варьироваться от нескольких сотен долларов до нескольких тысяч. Услуги восстановления данных также не безупречны. Сбой в голове, вероятно, удалит магнитные носители из диска, уничтожая данные навсегда.

Нет реального способа предотвратить сбой диска. Даже самый уважаемый и надежный бренд может иметь диск, который быстро выходит из строя. В результате лучше всего попытаться спланировать событие, которое приведет к отказу основного диска с резервными копиями данных. Существует широкий спектр методов резервного копирования, доступных для использования.

Один простой совет — это портативные жесткие диски. Они достаточно недороги и из-за ограниченного использования реже выходят из строя при правильном хранении и обращении. Внешние жесткие диски доступны в том же объеме, что и настольные диски, поскольку они часто используют одни и те же диски. Ключ заключается в том, чтобы использовать диск только при резервном копировании или восстановлении данных. Это сокращает время его использования и уменьшает вероятность сбоя.

Другим вариантом, открытым для пользователей, является создание настольного ПК с версией RAID со встроенной избыточностью данных. Простейшая форма RAID для настройки — это RAID 1 или зеркалирование. Для этого требуется контроллер RAID и два жестких диска одинакового размера. Все данные, записанные на один диск, автоматически отражаются на другом. В случае выхода из строя одного диска, второй диск всегда будет иметь данные.