Fizyczne uszkodzenia dysków HDD

Rozróżniamy dwa rodzaje uszkodzeń dysków twardych: uszkodzenia logiczne i fizyczne.

Uszkodzenia logiczne były opisane w poprzednim artykule, teraz przechodzimy do uszkodzeń logicznych.

Do uszkodzeń fizycznych można odnieść:

1. Uszkodzenia powierzchni
2. Uszkodzenia SA (strefy serwisowej)
3. Usterka płyty elektroniki (PCB)
4. Usterka silnika dysku
5. Przyklejanie się głowic do talerza
6. Awaria bloku głowic magnetycznych

Przed rozpoczęciem opisu usterek rozpatrzymy, z czego składa się dysk twardy.

Główną częścią, na której są przechowywane dane użytkownika, jest talerz magnetyczny lub zespół talerzy. Talerze magnetyczne są produkowane z aluminium lub szkła i pokryte warstwą ferromagnetyczną, najczęściej na bazie dwutlenku chromu.

Proces zapisywania na talerze magnetyczne odbywa się za pomocą bloku głowic magnetycznych, który ma własny silnik i komutator. Wszystkie wymienione części znajdują się wewnątrz hermobloku, który jest natłoczony czystym powietrzem, co chroni od trafienia kurzu i wilgoci.

Częścią zewnętrzną dysku twardego jest obwód drukowany (PCB), gdzie znajdują się takie elementy, jak główny kontroler, pamięć RAM, pamięć do odczytu i zapisu oraz kontroler dla sterowania silnikiem i zespołem głowic.

W trakcie darmowej diagnostyki na pierwszym etapie analizujemy obudowę dysku twardego na temat uszkodzeń, które mogą świadczyć o uderzeniu lub upadku nośnika (w takim wypadku następnym etapem będzie otwarcie obudowy dysku i analiza stanu powierzchni dysków, zespołu głowic magnetycznych i filtra recyrkulacyjnego dysku twardego). Na następnym etapie dokładnie ogląda się obwód drukowany i wszystkie radioelementy na nim, kondycję kontaktów. Sprawdzamy zasilanie w obwodzie elektrycznym, czy nie było zwarcia, i jeżeli wszystko jest w porządku, to dysk podłącza się do programowo-aparatowego kompleksu do odzyskiwania danych i podaję się prąd. Oceniamy pracę silnika, również na danym etapie sprawdzamy, czy jest taki problem, jak przyklejanie głowic na powierzchni talerzy. W trakcie dalszej diagnostyki za pomocą programowo-aparatowego kompleksu sprawdza się całościowość stref serwisowych, jakość odczytu obszaru użytkownika oraz inne parametry.

Po zakończeniu diagnostyki mamy pełną analizę i plan prac dla odzyskiwania danych klienta.

Uszkodzenia powierzchni. Najbardziej popularny typ uszkodzeń fizycznych. Wady mogą pojawiać się z powodu normalnego zużycia ferromagnetycznej powierzchni dysku, z tego powodu są podejmowane niejednokrotne próby odczytu danych z powierzchni takich sektorów. W niektórych wypadkach to zapewnia sukces. Również wady powierzchni mogą pojawić się w wyniku trafienia kurzu do obudowy hermetycznej z powodu naruszenia szczelności lub po otwarciu jej w nieodpowiednich umowach. Również przyczyną może być kontakt głowicy do odczytu z powierzchnią talerza magnetycznego po uderzeniu. W tym wypadku narusza się delikatność powierzchni, a odczyt w takich strefach jest niemożliwy i może spowodować uszkodzenie głowicy magnetycznej z powodu tarcia i przegrzania.

Uszkodzenie strefy serwisowej. W każdym konkretnym wypadku zadanie wykonuję się specyficznie. Umownie strefy serwisowe można podzielić na 3 rodzaje:

1. Unikatowe dla konkretnego rodzaju dysku twardego. W wypadku uszkodzenia jest potrzebna pełna analiza zawartości strefy, stopień uszkodzenia i ręczne odzyskiwanie danych.
2. Unikatowe dla danej serii dysków. Uszkodzone strefy tego typu można zamienić na strefy z odpowiedniego sprawnego dysku.
3. Niekrytyczne strefy serwisowe- można nie zwracać na nich uwagi w procesie odzyskiwania danych.

Uszkodzenie PCB. W wypadku uszkodzenia obwodu drukowanego bierzemy taki samy obwód od dysku dawcy, na nią za pomocą lutowania przenosi się układ scalony pamięci do odczytu i zapisu od dysku-pacjenta oraz podejmuje się próba uruchomienia dysku twardego, po czym zajmujemy się dalszą diagnostyką. Jednak niektóre nowoczesne dyski nie posiadają osobnego układu scalonego pamięci do odczytu i zapisu i kluczowe strefy serwisowe są przechowywane w maskowanej pamięci do odczytu i zapisu w obudowie procesora. W danym wypadku zaleca się naprawa obwodu drukowanego, jeżeli to jest możliwe, lub próba uruchomienia dysku z obwodem dawcy i dalszym odczytywaniem stref serwisowych z powierzchni talerzy magnetycznych, tworzeniem obrazu pamięci do odczytu i zapisu oraz nagrywanie danego obrazu do pamięci płyty-dawcy, potem kontynuujemy dalszą diagnostykę i w razie możliwości odczytywanie danych użytkownika.

Uszkodzenie silnika. Do tego typu umownie można odnieść również zakleszczenie silnika. Dla udanego odzyskiwania danych przy zakleszczeniu w niektórych rodzajach dysków twardych korzystają ze specjalnej metody wyciskania piast. W razie fiasko stosuje się przesadzanie zespołu talerzy magnetycznych do obudowy dawcy z roboczym silnikiem. Jednak to jest skomplikowane, jeżeli chodzi o równoważenie talerzy magnetycznych. W razie awarii piasty łożyska silnika możemy się spotkać z eliminacją silnika z dalszą jego zamianą, co wyklucza potrzebę równoważenia talerzy magnetycznych na piaście.

Przyklejanie się głowic magnetycznych do powierzchni dysku. Przyklejanie zdarza się z powodu raptownego wyłączenia zasilania, kiedy prędkość obrotu dysku raptownie opada, a głowice magnetyczne nie zdążyły przemieścić się do strefy parkowania. Z powodu obniżenia poziomu prędkości strumienia powietrza głowica magnetyczna przybliża się do powierzchni dysku twardego i w związku z tym, że powierzchnia dysku i elementu do odczytu/zapisu (slider – ang.) głowicy magnetycznej są idealnie gładkie, głowice odczytu przyklejają się do powierzchni dysku i pod czas następnego włączenia akumulatora nie pozwalają na obrót dysku. Dla zdejmowania głowic odczytu z powierzchni dysku wykorzystywane są różne metody i specjalne narzędzia. W większości wypadków w miejscu kontaktu tworzy się bad sektor, w nowoczesnych dyskach niektóre głowice niszczą się dość często. Po usunięciu głowic z powierzchni dysku sprawdza się ich kondycja i jeżeli są w stanie roboczym, to zaczynamy proces odczytu danych w trybie technologicznym z ciągłą kontrolą procesu dla niedopuszczenia przyklejania się głowic do powierzchni dysków w razie uchybienia ich orientacji.

Awaria zespołu głowic magnetycznych

Są dwa rodzaje sytuacji:

1. Awaria jednej lub kilku głowic magnetycznych. W dany, wypadku w razie modyfikacji mikroprogramu dysku twardego w trybie technologicznym jest możliwe odczytywanie danych użytkownika za pomocą roboczych głowic. W zależności od rodzaju dysku twardego jest możliwość odzyskiwania od 20 do 70% danych użytkownika. Ten sposób w razie akceptacji kosztów nadaje się dla odzyskiwania zdjęć i innych plików o małej pojemności. W razie potrzeby kompletnego odzyskiwania danych sięga się do przesadzania bloku głowic magnetycznych od dysku-dawcy. Z powodu ciągłego narastania gęstości zapisu czasem dla otrzymania optymalnej jakości odczytywania wypada wykorzystać do 10 zestawów dawców głowic magnetycznych. Również ważną procedurą jest adaptacja głowic dawcy dla konkretnego egzemplarza dysku.
2. Awaria całego bloku głowic magnetycznych zazwyczaj jest skutkiem uszkodzenia komutatora, który znajduje się bezpośrednio na bloku głowic magnetycznych wewnątrz obudowy hermetycznej i jest bardzo wrażliwy na spadki napięcia, temperatury lub wyładowania elektrostatyczne. W takim wypadku odzyskiwanie danych jest możliwe tylko po przeniesieniu zespołu głowic magnetycznych z dysku-dawcy. Warto zaznaczyć, że przesadzanie bloku głowic nie jest naprawą i stosuje się wyłącznie dla odzyskiwania danych, potem ani dysk-pacjent, ani dysk-dawca nie są przydatne dla dalszej eksploatacji zgodnie z ich przeznaczeniem. Wyjątkiem jest tylko ponowne wykorzystanie bloku głowic magnetycznych do odzyskiwania danych w razie ich zadowalającej kondycji.

Na koniec można powiedzieć, że odzyskiwanie danych jest prawie zawsze możliwe, z wyjątkiem wypadków poważnych uszkodzeń powierzchni dysków magnetycznych. Jednak do podobnej kondycji dysk można doprowadzić lub po bezmyślnych próbach uruchomienia uszkodzonego dysku po uderzeniu, lub upadku, lub po niefachowym wtargnięciu do obudowy hermetycznej bez użycia komory laminarnej i specjalnych narzędzi.