|
硬盤故障診斷与數据恢复
無論是對于家庭用戶，還是對于那些使用計算机作為工作工具的用戶來說，硬盤在一部計算机中無疑是最重要的部件。用戶可以在一塊小小的硬盤上存儲大量的數据，這足以為用戶的日常生活帶來极大的方便。此外，隨著技術的不斷改進，硬盤的存儲容量突飛猛進的增長，并且在今后將繼續增長，而每兆字節容量的成本也在不斷的下降，這使得硬盤在提高容量的同時成本卻反而下降了。但其可靠性也降低了，當數据丟失時，數据恢复工作顯的相當重要！
然而不幸的是，從發明硬盤至今，硬盤內部的根本技術變動很小，這意味著硬盤固有的脆弱性依然沒有得到根本的改善。最明顯的事實就是，硬盤仍然屬于一种机械設備，內部仍然由轉軸、磁頭等机械部件組成。也正是因為這一點，硬盤出故障是遲早的事情，誰也無法數据恢复
數据恢复 當然，很多計算机部件完全都是由電子元件組成的，沒有移動部件，但是盡管如此，它們的使用壽命也是不确定的。它們也可能出現故障，但是它們不會受到机械磨損。導致它們出故障通常都是外部的原因，例如電流、電壓脈衝等等。与此不同的是，即使硬盤工作在一個給定的受控的環境下，它多多少少都會受到机械磨損，它的使用壽命具有可預期性的特點。也正因為如此，如果在硬盤中存儲的數据非常重要，那么就有必要經常對硬盤中的數据進行備份。硬盤要出故障的時候它是不會事先通知你的！
數据恢复在計算机各組成部件中，硬盤的生產商所提供的質量保証服務以及維修服務是最好的，但是盡管如此，沒有任何一家制造商敢對硬盤中的數据安全提供任何擔保。
值得慶幸的是，很多技術人員開始針對硬盤的各种故障編寫了各种軟件工具，我們可以在硬盤完全死掉之前，使用這些工具拯救硬盤中的數据！本文我們首先將對導致硬盤出故障的几种典型的原因、如何判斷硬盤出故障的信號等進行討論。接著介紹對硬盤進行分析診斷、檢測硬盤存在潛在缺陷等各种軟件工具的特點和使用方法。
2.硬盤為什么會死掉
是什么原因導致你的硬盤中的數据崩潰或者無法使用呢？和硬盤一起工作的其它部件出錯(特別是內存)了？軟件往硬盤中寫數据的算法不完善？系統中毒？非法關机？......但是，在所有可能的原因中，最具破坏性的、最可怕的還是硬盤本身的机械部件損坏了。
3.硬盤發生故障的內部机理与數据恢复
一個硬盤內部一般有一個以上用于存儲數据的磁碟，這些磁碟的磁道可以用來存儲電磁信息。硬盤中對磁碟數据進行讀寫的机构稱為讀/寫磁頭，它正常工作的情況下在磁碟表面上空不停的轉動。在讀/寫磁頭和磁碟中間有一層空气墊，這是由磁碟高速轉動產生的。由于采用的是電磁原理，因此讀/寫磁頭不需要和磁碟表面接触就可以對其進行讀寫操作。磁頭裝在電樞轉臂上，轉臂通過電磁“音圈”（Voice coil)的方法驅動。數据恢复
硬盤里面保持轉臂的移動速度和精确度都達到了不可置信的地步，它使用了高速的線性馬達。當硬盤在工作的時候，磁碟的轉速可達5,400 RPM或者72,00 RPM(這是通常的情況下，當然最快也有10,000 RPM,有些SCSI硬盤甚至達到了15,000 RPM)。這些磁碟制造的時候有惊人的精确度，并且表面如鏡子般光滑。如此高速高精确度，讀/寫磁頭對磁碟進行讀寫操作都是在瞬間完成的。數据恢复
由于硬盤始終是机械設備，机械設備的使用就意味著會受到磨損，因此出故障是遲早的事情！這個道理非常簡單！然而，最有可能使得硬盤提前結束生命的是——物理損傷。數据恢复如果硬盤處于活動狀態(這里的活動狀態是指讀寫磁頭正在磁碟表面進行讀寫操作)時受到大的震動或者撞擊，磁頭就有可能和磁碟表面接触，這時候什么問題都可能發生......
磁頭和磁碟接触可能會損坏讀寫磁頭，也可能刮花磁碟表面，可能使讀/寫磁頭產生偏移等等。有問題就有對策！硬盤制造商在技術上作了很多改進，對磁頭讀寫過程采取了很多保護措施，將這种物理損坏發生的概率降到最低的程度。硬盤在轉速下降的情況下，自動停止磁頭移動，或者將磁頭停放到安全的靜止磁碟表面上。
不處于工作狀態的硬盤一般情況下是不會受到物理損傷的。因此，如果你的硬盤處于工作狀態，請不要隨便移動主机。顯然，筆記本電腦硬盤的受震性能要比標准的3英寸台式電腦硬盤要高，數据恢复但是筆記本電腦硬盤也有受到物理損傷的可能。
磁碟連接到電机上，通過電机的轉動帶動磁碟轉動。然而，隨著使用的年限的增加，電机也會出故障。硬盤上的電机故障或者軸承出問題，都會降低磁碟轉速、使磁碟与讀寫磁頭之間不同步而導致讀/寫數据出錯。
硬盤還采用了高度過濾的通風孔，以便維持硬盤內部和外部的空气壓力平衡，并提供磁頭与磁碟之間的空气層。如果過濾通風孔出故障，就有可能使外界的灰塵顆粒通過通風孔進入硬盤內部，這些灰塵將會對磁碟表面的數据造成极大的破坏數据恢复 。
硬盤的所有這些机械故障或者物理損坏，都會使得運行操作系統、應用軟件出錯，而導致出錯的主要原因通常都是硬盤中的坏區。
4.硬盤坏區的數据恢复
前面提到硬盤坏區會導致軟件運行出錯，那什么是硬盤坏區呢？硬盤坏區是指硬盤磁碟上無法寫入數据的扇區。造成硬盤產生坏區的原因有很多，但是對于操作系統最主要的症狀就是，數据恢复無法對硬盤的坏區區域進行操作。如果硬盤還沒有完全崩潰，并且已經格式化了，那么坏區不會對硬盤的使用造成很大的影響。新近的操作系統都能夠對硬盤的坏區進行重新映射，并在格式化過程中將坏區隱藏起來。
新近生產的硬盤中都預留了一部分的“備用”扇區，這些“備用”扇區是專門為今后出現坏區預留的，一旦硬盤出現坏區，就可以用這些“備用”扇區代替坏區。有了這些“備用”扇區，即使磁碟生產時出現微小的缺陷，這些“備用”扇區就可以起自動補償作用——格式化硬盤時數据恢复，系統軟件可以檢測到硬盤的坏區，并且可以用“備用”扇區代替坏區，將坏區隱藏起來。
如果坏區是在硬盤使用過程中產生的，那么問題就產生了。這些坏區上的數据隨時都有被破坏的可能！操作系統對使用過程中產生的坏區無能為力，它無法使用“備用”扇區代替坏區，并且會繼續使用坏區和坏區周圍的空間，這有可能使坏區的范圍進一步擴大，如果坏區中存儲著系統關鍵數据，還可能導致整個系統崩潰。
硬盤坏區根据其出現的原因可以分為邏輯坏區(或稱為軟坏區)和物理坏區(或稱為硬坏區)，邏輯坏區通常是由軟件出錯造成的，而物理坏區通常是讀/寫磁頭与磁碟表面的摩擦造成的。邏輯坏區通常可以通過將整個硬盤格式化(將每個扇區都寫入0)進行數据恢复。
而由机械故障導致的物理坏區如果處理不及時，它會導致坏區的進一步蔓延。硬盤正常工作所允許的坏區數量是非常有限的。如果坏區是由机械故障或者磁頭摩擦產生的，它會隨著硬盤的使用而產生更多的物理坏區。在重新格式化的時候，硬盤會盡可能地使用“備用” 扇區代替物理坏區。當然，在格式化之后，如果坏區繼續擴散，硬盤一樣無法穩定地工作。這時候，唯一能夠做的就是在硬盤徹底完蛋之前，硬盤中的數据能夠恢复多少算多少了！
當然，我們還可以通過一些其它方法對坏區進行檢測和恢复。
5.硬盤坏區檢查和數据恢复
對硬盤的一致性以及硬盤中的數据的完整性進行檢查和的方法主要有以下三种，我們這里先作簡要的介紹，在后面我們將結合實際應用例子作進一步的探討。
1)錯誤檢查
錯誤檢查是對硬盤中的文件以及文件夾進行掃描的過程，其主要目的是找出其中被破坏的文件以及相關的衝突。例如，刪除文件之后文件系統中仍然保留著文件的入口、或者刪除一些共享文件而其它地方還保留著鏈接的節點。進行錯誤檢查可以清除這些錯誤。但是如果在進行錯誤檢查的時候，經常遇到這种問題，那么這可能意味著你的硬盤的生命就快結束，坏區可能正在不斷的擴散。錯誤檢查所花的時間一般很少。
2)磁盤掃描
磁盤掃描操作主要是對磁盤的每個扇區進行詳細的檢查，以識別和標記出磁盤中的坏區。磁盤掃描找到的坏區可以作相關的標志，并使用“備用”扇區代替。磁盤掃描通常要花很長的時間，但它是對硬盤最近格式化至今所產生的坏區進行檢查的唯一一种不具破坏性的方法。
3)SMART 診斷測試
SMART(Self-Monitor Analysis and Reporting Technolog):自監測，分析和報告技術。SMART是IBM公司最早提出的預測錯誤分析技術，它不僅具有錯誤監測功能，而且還提供了有效的數据保護措施。可以監控磁頭、磁盤、電机、電路等，由硬盤的監測電路和主机上的監測軟件對被監對象的運行情況与歷史記錄和預設的安全值進行分析、比較，當出現安全值范圍以外的情況時，會自動向用戶發出警告。而更先進的技術還可以自動降低硬盤的運行速度，把重要數据文件轉存到其它安全扇區， 通過SMART技術可以對硬盤潛在故障進行有效預測，提高數据的安全性。這种保護措施兼有成本低和效率高雙重优點。
6.硬盤可能出錯的警告信號
或許你學會了恢复由硬盤坏區導致的軟件錯誤，或許你知道怎么使用系統軟件恢复坏區，但是當你的硬盤是由机械故障導致出現坏區時，如果你不清楚哪些信號是由硬盤出錯產生的，那么可能你要等到整個系統崩潰了才知道硬盤出故障，但是你的數据可能已經全部over了！
因此，及時了解硬盤出錯發出的警告信號對于掌握硬盤的工作狀態，拯救數据非常重要！下面是我們總結的一些可能由硬盤故障發出的信號：
1)系統頻繁但是無規律地崩潰，特別是在啟動操作系統的過程中；
2)在執行一些諸如移動文件等的操作過程中，經常彈出一些錯誤信息；
3)文件夾或者文件明被修改成亂碼；
4)文件或文件夾丟失；
5)對文件和文件夾進行操作速度非常緩慢；
6)打開或者打印文件時，文件內容出現亂碼；
7)硬盤工作過程中經常出現怪异的聲音
如果你的系統發出上述的信號中的任何一种，你最好盡快使用相關的工具對你的硬盤進行檢查,或先進行數据恢复，提出盤內數据！
怪异聲音是說明你的硬盤出錯的最明顯、最好的信號。如果你的硬盤以前正常工作沒有發出怪异的聲音，而現在你听到怪异的聲音....馬上退出系統，進行檢查！如果硬盤的聲音越來越大，并且是偶爾地發出不規則的“噠…噠…噠……”的聲音的話，那么盡快的檢查，并且備份硬盤中的重要數据，并作好更換硬盤的准備吧！
如果你的硬盤發出的是規則的“噠…噠…噠…”的聲音，那么可能是硬盤內部出現了机械故障。這時最好馬上關閉計算机，因為這种机械故障可能對硬盤中的數据產生連鎖效應的破坏。越早關机，你可能拯救的數据就越多。
|
