Диагностика и технология ремонта накопителей на жестких магнитных дисках

Одним из самых ранних SMART-расширений и улучшений является технология Data Lifeguard разработанная и используемая компанией Western Digital в своих накопителях. Ее суть заключается в создании системы для увеличения надежности хранения информации, т.е. того, чего SMART, работающая в направлении общей диагностики состояния привода, не обещала. Обычными причинами потери информации в функционирующем накопителе становятся ошибки записи, делающие не возможной последующее чтение и восстановление данных, постепенный износ поверхности, снижение ее магнитных свойств.

Это и составляет сущность технологии Data Lifeguard. На холостом ходу накопителя производится поиск и переназначение сбойных секторов, восстановление, если представляется возможным, из них информации и запись ее в новое место. Тесты запускаются после того, как накопитель наработал со времени проведения последнего теста 8 часов и при отсутствии к нему обращений в течение 15 секунд. Функционирует система следующим образом: при чтении какого-либо сектора возможно возникновение ошибки, которая может быть обусловлена плохой читаемостью сектора (нестабильный сектор), ошибкой при записи данных в сектор, другими случайными внешними условиями или может быть отмечен слабый уровень сигнала. В последнем случае, будет предпринята попытка оживления данных - данные будут по новой записаны в этот же сектор, с последующим их контрольным чтением.

Если уровень сигнала по прежнему низкий - то, очевидно, имеется износ/дефект магнитного слоя, и данные из него будут перемещены в новое место, а данный будет помечен как дефектный. Аналогичные действия будут предприняты и в остальных названных случаях, но при повторном обращении, случайная ошибка не повториться и с сектором ничего не произойдет, а обусловленная первыми двумя с большой долей вероятности проявиться снова, и тогда будет предпринята попытка их восстановления по имеющимся корректирующим кодам (ECC, Error Correction Code). В случае удачи данные будут записаны в новое место, а устаревшие помечается как дефектные. Ну а в случае неудачи, увы, пользователь останется без данных. При работе Data Lifeguard использует функции SMART, но в отличие от нее, функционирует всегда, даже тогда когда SMART выключена. В случае, если накопитель окажется занят Data Lifeguard тестами, когда поступит внешняя команда, тест будет приостановлен и восстановлен по истечении 15 работы после 15 секунд не активности.

Время необходимое на тест поверхности варьируется от модели к модели и в среднем составляет менее 1-ой минуты на гигабайт. Счетчик времени от теста до теста не обнуляется при отключении питания. Возникающие ошибки протоколируются. В общем, нужно сказать, что это действительно шаг вперед. Пользователь избавляется от необходимости самостоятельно проводить тест поверхности диска, который к тому же многие часто не делали и даже не подозревают что это такое (после появления SMART III, уж тем более Data Lifeguard это оправдано). Значительно снижается вероятность потери данных, кроме того, возможно даже какое-то повышение производительности благодаря тому, что из использования на ранних стадиях исключаются неуверенно читающиеся сектора, и не возникает необходимости повторного чтения. Одна тонкость технологии состоит в том, что она, похоже, проверяет только использующиеся сектора, неиспользуемая поверхность остается без проверки.

2.2 Тестирование накопителей на жестких магнитных дисках

Тестирование накопителя на жестких магнитных дисках измеряет скорость передачи данных при чтении или записи данных на один или более дисков. Скорость, с которой данные могут перемещаться из памяти на жесткий диск, является одним из наиболее важных аспектов, влияющих на производительность системы. Существует несколько факторов, которые влияют на скорость, а усовершенствованное тестирование драйверов диска позволяет пользователю варьировать большинством из этих факторов и сравнивать результаты. В тесте пользователи могут проводить синхронное тестирование многочисленных драйверов и отмечать:

1. размер тестируемого файла. Большие файлы указывают на то, что кэш-память менее всего влияет на типы тестирований, которые используют кэширование;

2. размер блока данных, используемого для запроса чтения или записи. Большие блоки означают меньшее количество запросов и могут привести к улучшению производительности системы;

3. выбор четырех методов доступа: C/C ++ API, Win32 API кэширование и непосредственный доступ к диску. Результаты всех выполненных тестов могут быть изображены графически при помощи обычных для вас средств построения графиков.

3. Алгоритм поиска неисправностей накопителей на жестких магнитных дисках

3.1 Симптомы неисправностей НЖМД

Наиболее частая проблема у современных накопителей проявляется в виде сильных подтормаживаний во время работы операционной системы, появления сообщений о невозможности записать или прочитать файлы, пропадания логических дисков (если их было несколько) или же в тяжёлых случаях после определения диска в BIOS компьютер не начинает загрузку ОС или при загрузке компьютер циклически перезагружается. Последствия данного вида неисправности обычно проявляются в виде повреждений файловой системы. Серьёзных последствий для информации обычно не представляет.. Технология восстановления данных в таких случаях заключается в использовании специальных программных средств, с помощью которых делается полная по секторная копия на другой исправный диск (клонирование). При таком копировании используются специальные алгоритмы, а при определении повреждённого сектора моментально его пропускает и переходит к следующему, не допуская потери готовности диска. Иногда причиной появления плохо читаемых секторов является повреждённая головка, в этом случае необходимо заменить весь БМГ При данной неисправности ремонт самого диска невозможен или нецелесообразен в связи с большими временными затратами на этот процесс.

3.2.1 Выход из строя блока магнитных головок

Проявляется в виде посторонних звуков типа щелчков, при этом диск не определяется в BIOS т.к. не может считать служебную информацию сдисков. Так же при данной неисправности бывают случаи, когда выходит из строя одна головка и на поверхности, по которой она читает, не записана служебная информация, в этом случае диск будет определяться в BIOS, но не будет читать периодичными зонами по поверхности, т.е. не будет читать только по этой неисправной головке Методика восстановления данных следующая: нужно найти исправный диск аналогичной модели, и переставить с него исправный блок головок на накопитель на жестких магнитных дисках, с которого необходимо снять данные. Далее, как и в предыдущем случае производится посекторное копирование (клонирование) информации на другой исправный накопитель на жестких магнитных дисках. Подключать восстановленный накопитель на жестких магнитных дисках к Windows и переписывать информацию по файлам через проводник чревато, т.к. с большой долей вероятности он вновь выйдет из строя. После завершения работ ни исходный диск, ни диск-донор дальнейшему использованию не подлежат и собрать (как это просят многие клиенты) из двух один рабочий не получится, потому что вскрытый НЖМД полноценно работать уже не будет т.к. на заводе при изготовлении накопители на жестких магнитных дисках калибруются (настраиваются) уже после сборки гермоблока и любое вмешательство в механические узлы приводит к неизбежному падению характеристик (скорости и надёжности). Причинами выхода БМГ из строя могут служить: технологический брак, внешнее механическое воздействие на накопитель на жестких магнитных дисках (удар, падение), повреждение магнитного слоя диска удар головок о поверхность диска.

3.2.2 Выход из строя коммутатора БМГ

Данную неисправность можно разделить на два случая: первый случай это когда микросхема коммутатора сама по себе выходит из строя, особенно часто это происходит на НЖМД моделей Quantum AS, Maxtor D540 и Maxtor D740; и второй случай, когда коммутатор выходит из строя в результате электрического пробоя, это сопровождается с выгоранием внешней платы электроники. Точнее сказать, что сначала выгорает внешний контроллер НЖМД, а только потом как бы насквозь пробивает и коммутатор внутри гермоблока. В первом случае накопитель на жестких магнитных дисках будет стучать, во втором случае соответственно не будет крутиться, а если заменить выгоревшую электронику, то так же начнёт стучать. Способа восстановления данных два: первый это перепаять микросхему коммутатора, взяв её с аналогичного НЖМД; а второй способ это заменить весь блок магнитных головок вместе с коммутатором.

Проще конечно заменить весь БМГ, но, к сожалению это не всегда полезно, на некоторых накопителях на жестких магнитных дисках, например: Western Digital, Quantum AS и Maxtor D540 очень плохая взаимозаменяемость механики и часто бывает, что не удаётся подобрать подходящий БМГ от аналогичного донора. Блок Магнитных Головок (БМГ) от НЖМД Maxtor DiamomdMax Plus 9 80Gb. В центре БМГ на гибком шлейфе идущему к внешней плате электроники НЖМД находится микросхема коммутатора, в левой части расположены две магнитные головки, которые крепятся на металлических пластинах с широким диапазоном упругой деформации.

3.2.3 Выход из строя электроники жёсткого диска

Самая частая причина это электрический пробой по питанию. Диск при такой неисправности не крутится, а на плате контроллера часто можно наблюдать выгоревшие элементы. Причиной этому могут послужить плохой блок питания или неправильное подключение разъёма питания на НЖМД. Для восстановления работоспособности накопителя на жестких магнитных дисках и снятия данных необходимо заменить электронику с аналогичного НЖМД предварительно переписав на новый контроллер уникальную служебную микропрограмму из старого. Времена, когда платы у дисков одной модели были взаимозаменяемы уже прошли. Самостоятельная же замена электроники может быть чревата окончательным выходом НЖМД из строя. Данная неисправность часто сопровождается выгоранием коммутатора, в этом случае при простой замене платы электроники возможен её повторный выход из строя. Если на диске так же выгорел коммутатор, то необходимо заменить весь блок головок от аналогичного НЖМД.

3.2.4 Повреждение служебной микропрограммы

Данная неисправность широко себя проявляла на таких дисках как Fujitsu MPG и тонких моделях Maxtor. На современных накопителях на жестких магнитных дисках проблемы со служебным микрокодом встречаются крайне редко. При такой неисправности диски обычно перестают определяться в BIOS, или определяются там неправильно. Принцип работы НЖМД таков, что сначала диск загружает служебную микропрограмму, а уже только потом даёт доступ к области данных пользователя. Восстановление диска в таких случаях производится с помощью специальных программно-аппаратных комплексов (таких как PC3000), которые могут работать со служебной микропрограммой накопителя на жестких магнитных дисках.

3.2.5 Залипание БМГ на поверхности пластин

По симптомам эта неисправность идентична случаю с клином подшипника двигателя, т.е. диск не вращается, но издаёт тихие жужжащие звуки. Но встречается данная проблема, где головки паркуются вне дисков на специальной внешней подставке (рампе). Довольно часто после залипания, головки выходят из строя и для восстановления данных их необходимо заменить, переставив с аналогичного НЖМД. На рисунке показан пример накопителя на жестких магнитных дисках с залипшими головками. Для решения данной проблемы с помощью специальных инструментов головки сводятся обратно на парковщик, и после этого производится их замена. Неопытные пользователи, самостоятельно вскрывающие гермоблок НЖМД, часто пытаются сами отлепить головки, но из-за отсутствия необходимых знаний, инструментов и технологий они попросту гнут магнитные головки (т.к. они сильно прилипают к магнитным пластинам) и ими же царапают поверхность НЖМД, что в последствии делает невозможным снятие данных даже для профессионалов.

3.3 Поиск неисправностей НЖМД

Современная тактика ремонта жестких дисков заключается преимущественно в корректировке записанной на них информации, а не в восстановлении их электронных и механических компонентов. От множества проблем можно избавиться просто путем реорганизации или восстановления поврежденных данных. Если это не удается, то накопитель заменяют целиком. Прежде чем приступать к диагностике неисправностей жесткого диска, сделайте следующее.

1. Подготовьте загрузочную дискету DOS или стартовый диск Windows. Если у вас под рукой нет загрузочного диска, то прежде чем продолжить работу, обязательно создайте его.

2. Подготовьте установочные дискеты DOS или установочный диск Windows. Если вам понадобится переустановить операционную систему или какой-либо из ее компонентов, то без этих дисков не обойдетесь.

3. Подготовьте все средства для диагностики накопителя и контроллера, которые вам могут понадобиться.

4. Создайте резервную копию возможно большей части содержимого жесткого диска, прежде чем приступать к его обслуживанию или ремонту.

Хотя в большинстве случаев установка или замена накопителя происходит достаточно гладко, иногда возникают неожиданные проблемы. Если установленный жесткий диск не работает должным образом, то прежде чем приступать к поиску специфических признаков неисправностей.

Проверьте совместимость. Убедитесь в том, что контроллер и накопитель соответствуют друг другу (и системе в целом). Например, накопитель Ultra-DMA/133 не сможет работать с максимальным быстродействием, будучи подключенным, к контроллеру Ultra- DMA/100.

Проверьте все платы. Убедитесь в том, что все платы адаптеров (в том числе и контроллер накопителя) до конца вставлены в свои слоты расширения на системной плате и закреплены монтажными винтами. Некоторые платы имеют дурную привычку выдвигаться из разъемов при вскрытии компьютера и отключении внешних кабелей (видеоадаптер, контроллеры последовательных и параллельных портов).

Проверьте разъемы и кабели. Убедитесь в том, что все сигнальные и питающие кабели надежно подключены. Отдельные жилы плоских сигнальных кабелей иногда обрываются чаще всего вблизи разъемов. Попробуйте заменить подозрительный кабель на заведомо исправный. Проверьте, не погнуты ли штыревые контакты разъемов. Убедитесь в том, что кабельные и приборные части интерфейсных разъемов соединены в правильной ориентации, т.е. их 1-е контакты соответствуют друг другу.

Проверьте правильность установки перемычек. Просмотрите техническое описание накопителя и убедитесь в том, что все перемычки установлены или сняты должным образом. Не правильная установка перемычек в частности, дублирование настроек может привести к тому, что не будет работать ни один из накопителей.

Проверьте мощность блока питания. При установке в компьютер нового устройства убедитесь в том, что мощность блока питания достаточна для обеспечения возросшего расхода электроэнергии. При необходимости замените блок питания на более мощный.

Проверьте параметры накопителя в программе настройки BIOS. Параметры накопителя, установленные в программе настройки BIOS, не должны превышать возможностей накопителя. Кроме того, параметры не должны превышать ограничений, установленных BIOS и операционной системой. Для идентификации накопителя воспользуйтесь возможностью автоматического определения параметров жесткого диска в программе настройки BIOS и при необходимости подумайте о возможности модернизации BIOS или контроллера накопителя.

Проведите низкоуровневую диагностику. Многие производители предоставляют программы для низкоуровневой диагностики жестких дисков. Такие утилиты предназначены для просмотра всех параметров подсоединенных устройств. Многие подобные программы могут также выполнять проверку исправности жестких дисков и даже устранять некоторые проблемы. Такую проверку следует выполнять при появлении физических ошибок чтения/записи данных. Следует использовать только такую программу, которая предназначена именно для вашего конкретного накопителя. Использование несовместимых программ диагностики может привести к потере данных и даже к отказу накопителя.

Проверьте содержимое жесткого диска на предмет наличия вирусов. Перед первым обращением к неизвестному диску, установленному в систему, просканируйте его содержимое в поисках вирусов. Периодически проверяйте на вирусы всю систему в целом.

3.4 Описание блок-схемы алгоритма поиска и устранения неисправностей НЖМД

Блок-схема алгоритма поиска неисправностей НЖМД представлена на листе 2 графической части дипломного проекта.

Поиск неисправности начинается с проверки работоспособности жесткого диска. После этого, переходим к условию (жесткий диск работает) если условие выполняется, переходим началу блок - схемы алгоритма поиска неисправности накопителя на жестких магнитных дисках, если условие не выполняется, переходим к блоку (5 ПК не загружается с НЖМД) от блока (5 ПК не загружается с НЖМД) переходим к условию (повреждение загрузочного сектора) если условие не выполняется, переходим к блоку (5 ПК не загружается с НЖМД) и начинаем проверку заново, если условие выполняется, переходим к блоку (8устранение неисправности. Проверка сигнального кабеля) от действия (8устранение неисправности. Проверка сигнального кабеля) переходим к условию (сигнальный кабель работает) если условие не выполняется, устраняем не исправность и переходим к блоку (8устранение неисправности.

Проверка сигнального кабеля) если условие выполняется то в этом случи, переходим к блоку (10 проверка параметров установленных в BIOS) от блока (10 проверка параметров установленных в BIOS) переходим к условию (параметры установлены BIOS правильно), условие не выполняется, устраняем неисправность и переходим к блоку (10 проверка параметров установленных в BIOS) если условие выполняется, то переходим к блоку (14 проверка загрузочного сектора) далее переходим к условию (загрузочный сектор работает) если условие не выполняется, устраняем неисправность и переходим к блоку (14 проверка загрузочного сектора) если условие выполняется, переходим к блоку (16проверка накопителя и контроллера) от блока (16 проверка накопителя и контроллера) переходим к условию (тест контролер проходит, а тест накопитель нет) если условие выполняется, переходим к блоку (20 проверка логических разбиений и форматирование ЖД), если условие не выполняется, заменяем его и переходим к блоку (16проверка накопителя и контроллера) следующие условие (ЖД не отвечает) если условие не выполняется, начинаем проверку другого устройства, а если условие выполняется, заменяем ЖД на заведомо исправный и начинаем проверку заново.

4. Технология ремонта накопителей на жестких магнитных дисках

4.1 Основные причины выхода из строя накопителей на жестких магнитных дисках

Исправный накопитель на жестких магнитных дисках в среднем способен проработать 6 лет, что в несколько раз больше гарантийного срока, да и морально он устареет намного раньше. Но бывают случаи выхода из строя новых накопителей, не проработавших и года. При этом S.M.A.R.T. сообщает о катастрофическом увеличении числа сбойных секторов, что приводит к нехватке места в резервной области

Первая причина - накопитель ударили при транспортировке. Из-за удара головки пробили магнитное покрытие в зоне парковки, и образовались микроскопические частицы магнитной пыли. Из-за своих магнитных свойств осколки прочно удерживаются на поверхности, хотя могут медленно перемещаться по ней под действием центробежных сил и попасть в информационную зону дисков. Во время прохода головки над такой частицей происходит микроудар, порождающий новые осколки, и, соответственно, новые дефекты. Кроме того, при этом головка нагревается от трения, что искажает считанную ей информацию.

Вторая причина - курение за компьютером. Табачные смолы, проникая через защитный фильтр накопителя на жестких магнитных дисках, оседают на дисках, что приводит к нарушению процесса считывания информации из-за увеличения расстояния между магнитным покрытием и головкой, а иногда и к прилипанию головок со всеми вытекающими последствиями.

Третья причина - неисправность платы электроники или ошибки при ее разработке, в результате чего НЖМД становится очень чувствительным к изменению питающих напряжений, повышению частоты шины и помехам, наводимым на шлейф IDE-интерфейса. Даже у исправного накопителя на жестких магнитных дисках из-за помех и некачественного питания могут происходить сбои в работе микропроцессора. При этом сброс процессора приводит к многократной переинициализации НЖМД с остановкой и раскруткой двигателя, а зависание - к выполнению случайных и непредсказуемых действий, например, перезаписи служебной информации, стиранию сервометок Испорченные сервометки НЖМД сами восстановится не в состоянии, это можно сделать только на стенде, поэтому при таком дефекте не поможет даже низкоуровневое форматирование. Есть еще одна причина преждевременной повреждения накопителя на жестких магнитных дисках, о которой не предупредит даже самый умный S.M.A.R.T. И встречается она довольно часто. Это - внезапное разрушение микросхем контроллера из-за их перегрева. Многие фирмы, стремясь сэкономить, не устанавливают радиаторы на сильно нагревающиеся чипсеты, хотя их температура порой превышает 100°С.

Для борьбы с перегревом можно воспользоваться корпусным вентилятором, обдувающим плату электроники, но гораздо лучшим решением будет установка на эти микросхемы пассивного охлаждения, то есть радиаторов. После такой доработки надежность накопителя на жестких магнитных дисках очень сильно возрастет. Следует отметить тот факт, что у всех современных накопителей на жестких магнитных дисках внутренний формат не стандартизирован. Каждая компания считает за честь придумать свой собственный метод форматирования, ведь контроллеры и методы хранения информации для каждого диска хоть немного, но отличаются. Это породило массу слухов о том, что при неправильном низкоуровневом форматировании накопителей, например, через утилиту в BIOS материнской платы, можно безвозвратно испортить драйвер. На самом деле форматирование производит не сама утилита, как многие привыкли думать, а контроллер накопителя на жестких магнитных дисках и только он, потому что внутренняя микропрограмма скрывает его истинный формат. Поэтому нельзя с помощью внешних команд испортить сервометки, стереть микропрограммы и записать неправильный формат дорожек. Худшее, что может случиться при низкоуровневом форматировании накопителя, он потребует переформатирования стандартной утилитой, так как в современные накопители аппаратно заложена функция защиты, препятствующая разрушению сервометок и служебной информации программным путем.

И наглядный пример тому - до сих пор так и не появившиеся компьютерные вирусы, способные физически вывести из строя жесткий диск, хотя подобные попытки были. Безуспешные. Получить доступ к служебной информации можно только при переводе накопителя в технологический режим, осуществляемый с помощью дополнительных аппаратных средств - например, подключением специального технологического разъема на плате накопителя к COM-порту компьютера или к специальному стенду. При этом становится доступно для записи все имеющееся дисковое пространство, кроме сервометок, для работы с которыми требуется гораздо более сложное устройство, называемое серворайтером, имеющееся только у производителей или у компаний, специализирующихся на ремонте и диагностике неисправностей жестких дисков.. Вынув накопитель на жестких магнитных дисках из корпуса, внимательно осмотрите его при ярком свете, обратив особое внимание на плату электроники. Если на ней нет видимых повреждений, таких как вздутые и треснувшие микросхемы, оторванные элементы и перегоревшие дорожки, подключите к накопителю разъем питания, оставив интерфейсный шлейф неподключенным, и, положив накопитель на ровную, непроводящую ток поверхность, попробуйте подать питание. Если накопитель исправен, он должен вести себя примерно так: сначала будет слышен шум раскрутки электродвигателя, затем звук распарковки и позиционирования головок, который вскоре затихнет.

Двигатель останавливаться не должен. Если это так, подключите накопитель на жестких магнитных дисках к материнской плате (не забыв во время этой процедуры выключить питание), зайдите в BIOS и попытайтесь его определить. Если он определяется, но операционная система его не видит, придется воспользоваться одной из утилит диагностики, например, от производителя накопителя на жестких магнитных дисках или универсальными, типа НЖМД Speed. При удачном прохождении всех тестов можете вздохнуть свободно, физических проблем нет. Если же накопитель с самого начала ведет себя ненормально, например, диски не раскручиваются скорее всего, неисправна плата электроники. Если раскручиваются и останавливаются, или слышен непрерывный стук головок, причиной может быть их обрыв, повреждение сервометок (очень редко) или неисправность канала чтения (очень часто). Если диск крутится, но BIOS его не определяет, скорее всего, зависает микропроцессор накопителя на жестких магнитных дисках из-за помех, неисправности или разрушения рабочих микропрограмм на диске (бывает очень редко, так как микропрограмма обычно дублируется). В любом случае можно попробовать переставить плату электроники с точно такого же накопителя на жестких магнитных дисках и прочитать информацию.

Громкий металлический звук во время работы говорит о том, что внутри "гермоблоки", возможно, находится посторонний предмет, например, выпавший маленький винтик. Даже непродолжительная работа в таком состоянии может очень сильно повредить накопитель, поэтому, если гарантийный срок давно кончился, сервисных служб поблизости нет, а навыки работы с точной механикой имеются, можно попробовать вскрыть гермоблоку самостоятельно, извлечь диски и вернуть их на место. Не волнуйтесь, пыль, попавшая внутрь при разборке, вреда не принесет, она будет сброшена с дисков центробежными силами при первом же запуске и задержана внутренним фильтром (главное: не прикасайтесь к поверхностям дисков и не оставляйте разобранный гермоблок открытым на длительное время).

Устаревшие жесткие диски стоили дорого, использовали микросхем с низкой степенью интеграции и серийные комплектующие, над которыми еще имело смысл подолгу зависать с осциллографом, выискивая неисправный элемент. Но затем степень интеграции начала стремительно нарастать, производители перешли на заказные чипы, а цены на накопители на жестких магнитных дисках упали. Ремонтировать электронику не только сложно, но еще и нерентабельно. Основным способом возвращения работоспособности стала замена всей платы контроллера целиком. Берется диск идентичный модели (донор), и плата переставляется на гермоблок с восстанавливаемыми данными (акцептор). Исключение составляет мелкий ремонт типа замены перегоревшего предохранителя или транзистора.

Во-первых, необходимо найти подходящего замену. У разных моделей накопителей на жестких магнитных дисках совместимость плат электроники сильно отлечаются, некоторые требуют совпадения всех цифр в номере модели, некоторые соглашаются работать только с "родственным" контроллером. А некоторые могут не работать даже при полном совпадении всех букв и цифр и тогда приходится перебирать одного донора за другим Поиски доноров серьезно осложняются тем, что период производства большинства накопителей на жестких магнитных дисках намного меньше их среднего срока существования. Компьютерные магазины постоянно обновляют свой ассортимент и приобрести модель аналогичную той, что вы купили несколько лет назад, скорее всего, не удастся.

Неродной контроллер может повредить микросхему коммутатора/предусилителя, расположенную внутри гермоблока, и разрушить служебную информацию, что значительно затруднит дальнейший ремонт, поэтому не переставляйте платы, если не уверены в их совместимости!

Во-вторых, помимо электроники плата контроллера несет на своем борту ПЗУ, в котором могут быть записаны индивидуальные настройки. И с чужой платой накопитель на жестких магнитных дисках работать просто не будет! Тут есть два пути. Если акцептор еще не вышел из строя, с него считывается оригинальная прошивка и заливается на плату донора. В противном случае приходится перепаивать непосредственно само ПЗУ.

В-третьих, даже если накопитель на жестких магнитных дисках будет работать с чужой платой, последовательность нумерации секторов может оказаться нарушена и файловая система превратиться в негодное состояние. Хуже, если испорчена часть служебной информации, записанной на магнитных пластинах. Это может произойти по разным причинам: ошибки в прошивке, сбои питания, отказ электроники, вибрация/удары, деформация гермоблока. При этом жесткий диск на все команды отвечает ошибкой. Некоторые накопители на жестких магнитных дисках автоматически переходят в технологический режим, предназначенный для заливки служебной информации, которая может быть передана либо через стандартный АТА-интерфейс, либо через СОМ-терминал Можно воспользоваться специализированными утилитами, распространяемыми производителями накопителя на жестких магнитных дисках, выбрав режим обновления прошивки. Однако при этом обновляются далеко не все модули и далеко не для всех моделей такие утилиты есть. К тому же этот способ восстановления бесполезен, если в служебной зоне имеются физические дефекты или накопитель «зависает» еще на старте, отказываясь входить в технологический режим. На этот случай существует метод Hot-Swap (горячая замена). В нем также участвуют два накопителя - донор и акцептор, Донор обесточивается, с него снимается плата электроники, обнажая гермоблок. Акцептор подключается в IDE-шлейфу, на него подается питание, затем после процесса инициализации и выдачи готовности, отдается АТА-команда: Sleep (95h), останавливающая шпиндельный двигатель. Все остальные узлы остаются под напряжением. Контроллер аккуратно свинчивается и переставляется на гермоблок акцептора. Затем ему подается любая команда для пробуждения (например, команда чтения сектора). Поскольку контроллер уже был проинициализирован, обращения к служебной зоне не происходит и с диска удается считать всю уцелевшую информацию. (При использовании штатного IDE-контроллера необходимо заблаговременно отключить S.M.A.R.T. в настройках BIOS Setup, иначе накопитель на жестких магнитных дисках будет вести S.M.A.R.T.-протокол, производя запись в служебную зону). Требования к совместимости плат электроники - те же самые, что и в случае простой перестановки контроллера. В принципе, не обязательно переставлять плату донора на акцептор. Можно взять плату акцептора, проинициализировать ее на гермоблоке донора, а затем вернуть обратно. Такой способ даже более предпочтителен, поскольку в этом случае, акцептор будет работать со "своим" ПЗУ. Ряд неисправностей требует вскрытия гермоблока и ювелирного мастерства рук. Первое место по частоте отказов занимает выход из строя одной или нескольких магнитных головок. Причиной может быть и заводской брак, и пробой электроники, и механическое воздействие (например, удар).

Если физически головка остается неповрежденной, то одна из поверхностей перестает читаться и тогда через каждые N секторов образуется BAD, где N - количество головок. Некоторые модели имеют 6 головок, некоторые только одну, тогда при ее отказе диск становится полностью неработоспособным и не может прочитать даже служебную зону. Но и при отказе 1-й из 6-ти головках информация превращается в труху. Все файлы, размер которых превышает 3 Кб (512 * 6). Точное совпадение всех цифр модели уже не обязательно, главное, чтобы БМГ был аналогичного типа. Некоторые диски паркуют головки за пределами внешней кромки магнитных пластин, некоторые - в специальной зоне близ центра шпинделя. Последний случай самый трудный. Ведь, чтобы снять головки, их нужно протащить сквозь всю поверхность, а допускать контакта головки с поверхностью нельзя, иначе магнитное покрытие будет разрушено! Вооружившись тонкой полоской выгнутого и обезжиренного пластика, аккуратно заводим ее под каждую головку, так чтобы пластик приподнимал головку над поверхностью, но сам ее не касался, и выводим головки за пределы внешний кромки. Чтобы головки не касались и не царапали друг друга, между ними вставляется полоска полиэтилена, которую можно вырезать из антистатической упаковки жесткого диска. Меняется только БМГ. "Родной" магнит звуковой катушку акцептора остается тот же самый. В зону парковки магнитные головки заводятся аналогичным образом, только наоборот.

При включении НЖМД наверняка раздаться звук, а скорость чтения падает десятки раз. Это следствие работы с чужим БМГ, на не родных адаптеров. Подтягивая винты крышки, можно до некоторой степени выровнять график чтения. Долго в таком состоянии жесткий диск работать не может, поэтому необходимо как можно скорее приступать к поверхности, начиная с наиболее ценных данных. Также приходится сталкиваться с «залипанием» магнитных головок, в прямом смысле слова прилипшим к поверхности за счет сил межмолекулярного притяжения. Некоторые источники рекомендуют в этом случае просто крутануть диск в горизонтальном направлении, но польза от этого действия очень сомнительна, а вот вред оно может нанести немалый и зачастую непоправимый. Лучше разобрать гермоблок и аккуратно приподнять головки с помощью уже знакомого нам куска изогнутого пластика, вернув их в зону парковки. Повреждение коммутатора/предусилителя или обрыв гибкого шлейфа. Если он расположен непосредственно на БМГ (особенно в микросхеме бескорпусного исполнения), то весь БМГ меняется целиком по вышеописанной методике. Звуковая катушка в силу своей конструктивной простоты практически никогда не отказывает но вот выводные провода обломаться могут, однако их легко припаять.

4.2 Восстановление жесткого диска с физическими повреждениями

К повреждениям данного типа относятся любые, внешне заметные, повреждения, а именно: повреждения корпуса, изменения геометрии разъема, появление посторонних шумов и т.д. Физические повреждения могут быть скрытыми: повреждение магнитных поверхностей, заклинивание шпиндельного двигателя, "залипание" магнитных головок на поверхностях дисков. Во многих случаях внешние физические повреждения не так страшны как внутренние. Например, если жесткий диск упал и сломал разъем питания, то это легко исправляется, но при ударе магнитные головки могли повредить рабочие поверхности дисков или сами диски могли сместиться и т.д. Физические повреждения связаны с неисправностями гермоблока жесткого диска и для их устранения необходимо вскрытие сломанного диска и такого же исправного диска-донора (с которого будут взяты детали, необходимые для ремонта жесткого диска). Повреждения магнитного слоя рабочих поверхностей носит необратимых характер - с поврежденного места считать и восстановить информацию с диска уже нельзя, а в случае обширных повреждений восстановление всей информации с жесткого диска не подлежит. В большинстве остальных случаев восстановление жесткого диска (НЖМД), и данных с него, все же возможно.

4.3 Восстановление жесткого диска с электрическими повреждениями

В основном эти повреждения связаны с контроллером НЖМД, но также, встречается обрыв обмоток шпиндельного двигателя и выход из строя микросхемы усилителя-коммутатора магнитных головок, которая стоит непосредственно на блоке головок. Последние две неисправности по сложности равносильны физическим повреждениям гермоблока жесткого диска.

В остальных случаях ремонт жесткого диска (устранение электрических повреждений) сводится к восстановлению или замене платы-контроллера. Иногда, при электрических повреждениях теряется целостность пользовательских данных, это происходит из-за того, что контроллер не выходит из строя мгновенно, а некоторое время некорректно работает. За это время накопитель успевает прописать искаженную информацию. Поэтому, после устранения электрических повреждений приходится затем устранять логические, а в отдельных случаях восстановление жесткого диска, его данных и ремонт НЖМД просто невозможны.

4.4 Восстановление данных на жестких магнитных дисках

4.4.1 Восстановление информации при неисправностях в гермоблоке жесткого диска

Выход из строя магнитных головок, заклинивание двигателя, смещение пластин и т.п. - одни из самых сложных случаев потери данных. Для восстановления информации необходимо разбирать не только неисправный винчестер, но и аналогичные рабочие, используя их как «доноры» блока магнитных головок. Работы по вскрытию жестких дисков можно выполнять только в специально оборудованном помещении - «чистой комнате», в противном случае возможна необратимая потеря информации.

4.4.2 Восстановление удаленных файлов/каталогов

Основное правило после (случайного) удаления информации - как можно меньше обращений к жесткому диску. Чем меньше раз включался компьютер, и чем меньше данных было записано на жесткий диск после удаления нужных файлов, тем выше вероятность полного восстановления информации.

4.4.3 Восстановление информации с НЖМД, закрытых паролем

Иногда в результате сбоя, либо воздействия вируса, жесткий диск самопроизвольно устанавливает пароль на доступ к данным. Чтобы восстановить информацию, необходимо снятие пароля, для чего используются специальные программно-аппаратные средства.

4.4.4 Восстановление информации с RAID-массивов

Восстановление информации с RAID массивов на порядок сложнее, чем восстановление информации с отдельных жестких дисков. Работы всегда начинаются с тщательной диагностики всех накопителей, в результате которой определяются причины потери и степень разрушения данных. Затем создается программный посекторный образ массива, с которым и работают специалисты. Таким образом, в процессе восстановления RAID массива не производится запись на Ваши носители, что гарантирует отсутствие необратимых ошибок.

RAID-массивы изначально разрабатывались как средство повышения надежности хранения информации, либо скорости работы. В таких системах несколько жестких дисков объединяются в одно логическое устройство, при этом в первом случае один из дисков содержит точную копию второго - «зеркало2, а во втором случае на каждый из накопителей пишется лишь часть информации, причем она поступает на оба накопителя параллельно, чем обеспечивается значительный прирост производительности.

5. Охрана труда и техника безопасности при эксплуатации накопителей на жестких магнитных дисках