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科普:機械硬盤的數據?;び牖指?/h4>
30 2017-11-30

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你有多大可能遇上這樣的硬盤故障呢?

「硬盤不能強制斷電,不能給電腦強制關機」是許多人小時候學電腦時學到的第一個知識。

在一般人的認知中,強制斷電導致的后果往往是硬盤數據的丟失或者是整個硬盤的損壞。

那么,強制斷電真的會導致硬盤數據丟失么?確實有這種可能。

說起硬盤的斷電?;?,還要分兩個方面來看,因為現在我們談到的硬盤有兩種,一種是機械硬盤一般用于大容量低性能的存儲需求,另一種則是固態硬盤由于價格較高一般很少當作倉儲盤使用就不多說了。

先從機械硬盤說起,機械硬盤的斷電損壞要從其原理說起。

1973年,IBM研制成功了一種新型的硬盤IBM334。這種硬盤擁有幾個同軸的金屬盤片,盤片上涂著磁性材料。它們和可以移動的磁頭共同密封在一個盒子里面,磁頭能從旋轉的盤片上讀出磁信號的變化——這就是我們今天使用的硬盤的祖先,IBM把它叫做溫徹斯特硬盤。

目前市面上除了SSD,也就是我們俗稱的固態硬盤之外,大多數的存儲設備均為溫徹斯特機械硬盤結構。溫徹斯特機械硬盤的工作方式相是一個密閉空間中的留聲機,不同的是磁頭和碟片之間的距離只有10納米,磁頭的運動稍有不慎就會把盤片劃傷。

而斷電顯然包含在「稍有不慎」的這個范圍之內。但為什么大家平時很少遇到強關電腦之后數據丟失硬盤損壞的情況呢?因為機械硬盤廠商經過幾十年的探索,已經有了一套相對比較成熟的斷電?;し槳?。

簡單來說,就是在硬盤里安裝了一塊極小的「電池」,在外部電源斷電的瞬間,機械硬盤會利用這塊電池的電量優先將磁頭挪動到安全區域,避免劃傷碟片。

這樣首先保證了突然斷電不會損壞丟失大量數據,只會丟失斷電是尚未來得及寫入的少部分數據。

當然,磁盤損壞不止意外斷電一種情況,正常老化、距離震動、跌落、外力破壞都可能導致磁盤內部精密構件和碟片的損傷。一旦出現了硬盤損壞無法讀取的情況,也不是沒有救,第一時間首先要做的是停止繼續讀寫硬盤避免加重硬盤的傷情。

然后,就需要專業的數據恢復機構進行「開盤修理」——即把密封的硬盤打開進行針對性的修理。

一般來說,修理的步驟是這樣的:

第一步,在無塵工作環境蒼下打開硬盤,更換損壞的磁頭或者硬盤內的其它部件。

第二步,將新更換的部件與原有部件重新組合成硬盤,并調試對應的固件。

第三步,磁場克隆,將受損硬盤中的信息完整的復制到一個沒有受損的新硬盤中,這一部分是整個數據恢復中耗時最長的。根據碟片的受損程度不同,需要幾小時到一個月不等。

第四步,在克隆完成的硬盤中對數據進行重新梳理,提取搶救數據。

你有多大可能遇上這樣的硬盤故障呢?

根據在線備份服務提供商Backblaze在2013年的一份報告顯示,在他們所購買的25000塊機械硬盤里,5.1%的硬盤會在18個月內出現故障,1.4%的硬盤會在18~36個月內出現故障,3年之后的故障率會飆升到11.8%,硬盤在使用4年以上仍完好的概率大約在80%。

而當時機械硬盤的總中位數壽命是6年。

為了保證數據的「絕對安全」,像安防這樣重要的應用場景,往往會用磁盤陣列——多塊硬盤同時存儲同一數據——可以顯著提高數據的安全性。

當然,最重要還是要像關愛孩子一樣關愛硬盤,不要虐待它。


{ganrao}