Восстановление данных с цифровых носителей. Доставка по всей России и СНГ
 
Главная » Статьи » Что такое жесткий диск и как он устроен ?

Что такое жесткий диск и как он устроен ?

В этой статье мы попробуем дать ответ на вопрос, что такое жесткий диск. Попробуем ответить подробно и максимально простым языком. Жесткий диск - это энергонезависимое устройство, предназначенное для сохранения данных. Его используют почти все компьютеры , ноутбуки и неттопы, как устройства хранения на нем данных.

Файловая структура.

При форматирование жесткого диска образуется структура файловой системы. Файловых систем очень много и большенство из них оставляют данные в 0м секторе. Нулевой сектор обычно заполнен загрузочным кодом который содержит данные о разделах и сколько места он занимает. В GPT нулевой сектор так же присутствует, чтоб устаревшие компьютеры опознавали его и не пытались форматировать. Информация о разделах содержится в заголовке и может содержать до 128 разделов. На х32 такого количества не добиться , х32 битые системы позволяют создать до 4 основных разделов или трех основных и одного расширенного который может служить контейнером для  создания большего количества основных разделов. 

Почему жесткий диск сломается так часто ?.

Неисправности изначально заложена в конструкции HDD. Комбинация подвижных и вращающихся деталей, которые управляются электроникой, внесла постоянный риск поломки устройства не только от случайных ударов и падений, но и от длительной работы, перепадов напряжения. При перепадах напряжения возможен выход из стоя платы управления , эту поломку очень легко узнать по звуку так как его просто нет. При выгорание motor chip выгорает и предусилитель головок, что приводит к замене блока магнитных головок. Неисправности после удара или падения приводят диск в не рабочее состояние блок магнитных головок залипает на поверхности блина либо полностью выходит из стоя. Для восстановления работоспособности жесткого диска при залипание головок использует специализированный инструмент который позволяет отлепить бмг от поверхности с минимальным ущербом, а не оторвать его и оставить слайдеры на магнитной поверхности, как показано в роликах на ютюб.

Как устроен жесткий диск ?. 

Тема будет понятнее, если знать внутреннее устройство и принцип работы жёсткого диска. Снаружи виден только гермоблок, плата питания и управления, шлейф с разъёмом. Внутри жесткого диска скрыты магнитные пластины с напылением ферромагнитного слоя, на нём и хранится информация. Стопка таких «блинов» насажена на шпиндель, вокруг которого они вращаются с различной скоростью от 5400 до 7200 оборотов в минуту.

Запись и считывание данных с поверхности дисков ведут магнитные головки. Вращательное движение дисковых пластин и поступательное смещение головок происходит под управлением контроллера motor chip. Скорости настолько велики, что создаваемый движением поток воздуха поддерживает магнитные головки в подвешенном состоянии, в этот момент они не могут поцарапать диски. Ферромагнитные поверхности не соприкасаются с движущимися головками. При неисправности блока магнитных головок они начинают соприкасаться с пластинами и царапать их что приводит к появлению цилиндрических царапин ( запилов ) и частичной потери данных. Для восстановления данных с неисправных и поврежденных жестких дисков используют специальный инструмент ограничивающий движение бмг. Он разрабатывается индивидуально для каждого семейства или для определенного диска. 

Во время остановки жесткого диска отрабатывается парковочный механизм, все головки, объединённые в блок, переходят на начальную позицию- парковку, и фиксируются в L-Zone. В этом участке или секторе диска не записывается информация, там паркуются головки. Остановленные таким образом, они не повредятся сами и оставят целым магнитный слой. Цилиндрическая парковка происходит у шпинделя. 

Как происходит позиционирование. 

Запись или чтение выбранной информации делается строго по разметке, которую предварительно делают производители. Систему позиционирования головок на обозначенных метках называют сервоприводом. Однократная начальная разметка впоследствии сохраняется при любом виде форматирования. Эти технические сервометки могут повредиться лишь при физическом нарушении ферромагнитного слоя.

Движения дисков и головок регулируются с помощью электроники. Дисковые пластины под управлением микросхем раскручиваются до рабочей скорости, а блок магнитных головок сдвигается между ними в воздушной прослойке от внешнего края к центру. 

Все части HDD герметично закрыты металлической формой, попадание любой частицы извне приводит к поломке накопителя. Давление внутри чуть выше, чем в окружающем пространстве, оно регулируется специальными фильтрами. 

Важно: не разбирайте диски, этим вы нарушаете герметичную внутреннюю среду. 

Неисправности. 

Не каждое повреждение HDD можно отремонтировать самостоятельно. Поломка контроллера, сгоревшая микросхема, залипшие головки без особых условий и специальных инструментов не отремонтируются. Неисправности жестких дисков условно делятся на две группы: механическая и логическая. 

Логические неисправности обычно возникают из-за внезапного отключения электричества. Если в это время записывалась информация на диск, то может некорректно завершиться операция, что приводит к появлению плохих секторов, нарушению файловой таблицы, заводской серворазметки. Случается и перемагничивание кластеров, тогда записанная в них информация становится недоступной. 

Механические неисправности. 

Физические повреждения, удары и падения приводят жёсткие диски к поломке. Шансы оживить HDD, после такого события малы, так как ломаются магнитные головки, портится поверхность дисковых пластин, заклинивает шпиндель и многое другое. 

Для копирования данных с упавшего диска инженеры делают замену БМГ с донорского диска. Если повреждена единичная головка, то чтение информации осуществляется остальными работающими, без полной замены. 

Заклинивание оси или шпинделя присуще плоским HDD, их монтируют в ноутбуках. Конструкционный недочёт начинает проявляться со временем, важно периодически копировать информацию. Исправляется этот дефект полным ремонтом двигателя диска в сервисном центре. 

Физическое залипание головок на поверхности дисковых пластин – это серьёзная поломка HDD. Полная разборка гермоблока на приспособленном чистом стенде поможет переместить блок головок в парковочную зону. Затем на программном комплексе DataExtractor с неисправного диска копируется информация. 

Важно: не надо включать диск после поломки, такими действиями можно испортить оставшуюся информацию.

Самостоятельная диагностика. 

Диагностика поможет определить момент, когда пора отнести устройство на профилактику или ремонт. 

Если при включении диск не работает, его не определяет BIOS, слышны необычные звуки, то это прямой повод обращаться к инженерам Лаборатории по восстановлению данных. Едва различимый писк издаёт устройство, если электроника и обмотки двигателя исправны, а шпиндель не может раскрутить магнитные пластинки. Самостоятельно эту поломку не исправить. 

Слышно скрежетание диска - экстренно отключить подачу электропитания. Такой звук получается при контакте считывающей головки с ферромагнитным покрытием и уничтожает магнитное покрытие с вашими данными. При игнорирование такой поломки приводит к полному уничтожения ваших данных. 

Включенный диск щёлкает, такое происходит, когда головки не могут занять рабочую позицию и не видят серво разметку. Причин несколько: неполадки электроники, блока магнитных головок, полного отделения головок. Диск сразу же отключить, чтобы не усугубить состояние устройства и информации на нём. 

При включении компьютера диск определился BIOS, нет никаких посторонних звуков, но компьютер не загружается или просто данные не считываются, дальше поможет программная диагностика жёсткого диска. У некоторых производителей жестких дисков , шпиндель может раскручиваться и вроде бы он работает. Но при внимательном изучение нет звука позиционирования бмг и прохождения инициализации диском. Это значит, что головы просто не выходят на поверхность а остаются на парковочной зоне, такая особенность при неисправном блоке магнитных головок не редкая. 

Обычно ОС не открывает диск из-за повреждённой файловой таблицы. В такой ситуации Windows запускает программу проверки, по завершению процедуры изолирует плохие сектора, можно продолжить работу. При прохождение программы chkdsk часть данных может быть упакована в "контейнер", другая часть безвозвратно потеряна. 

Некоторые случаи диагностируются по технологии SMART – включается зашитый в контроллер механизм самодиагностики, построенная на протоколе SATA в добавленная в спецификации АТА. Базовым параметрам дискового накопителя на заводе присваиваются начальные или рабочие и пороговые значения, при достижении которых устройство считается повреждённым. Работа накопителя после его установки на компьютере постоянно уменьшает начальное значение параметров. Диагностика SMART проверяет достижение минимальных параметров, журнал тестов разрешён только для чтения. 

Расшифровки сообщений показывают: 

  1. состояние плохих секторов; 
  2. обозначают критический износ магнитной дорожки или головки; 
  3. отмечают проблемы механической части. 

Контролируются заводские параметры SMART специальными утилитами. HDDScan, HDDLife, HDTune можно скачать в интернете, как полнофункциональные версии, так и бесплатные утилиты с ограниченным набором средств диагностики и лечения жёстких дисков. Утилита HDTune работает с HDD и SSD. При обнаружении значительного количества плохих секторов, более 7-10%, не следует самостоятельно пытаться считывать информацию. В сервисных центрах вам гарантированно восстановят HDD. 

Обращаться с жёстким диском надо очень бережно. Разбалансировка вращающихся поверхностей вызовет удары магнитных головок. По причине таких неосторожных воздействий можно безвозвратно потерять все данные. Не двигайте работающий компьютер, не переворачивайте и тем более не роняйте. Жёсткие диски адаптированы для работы в горизонтальной плоскости.


Copyright © 2019. Rilab.ru — восстановление данных с цифровых носителей.