Жесткие диски

Жесткие диски

О причинах и механизмах потерь данных на винчестерах уже говорилось во второй главе книги. Здесь будут обозначены пути, способствующие повышению степени надежности хранения данных на жестких дисках.

Модель и изготовитель. В такой последовательности слова стоят неслучайно. О надежности винчестеров разных производителей говорится много. Однако рынок винчестеров монополизирован до предела, и из него давно уже вышли те, кто хоть однажды не уделил должного внимания вопросам качества. Достаточно вспомнить нашумевшую историю с «массовой гибелью» накопителей Fujitsu серии MPG. Теперь эта марка присутствует только на винчестерах для ноутбуков.

Вместе с тем каждый производитель выпускает целую линейку моделей. Сами компании четко позиционируют их по назначению. Однако редкий менеджер компьютерной фирмы обращает внимание на такие мелочи: на первый план выходят емкость, размер кэша и цена, реже – практическая скорость передачи данных. Достаточно заглянуть на сайт производителя и поинтересоваться отличиями винчестеров с примерно равными характеристиками, но разной ценой. Одним из таких отличий являются заявляемые параметры долговечности, а другим – предельные условия эксплуатации. Помимо гарантийного срока, существуют и такие показатели:

• Annualized Failure Rate (AFR) – ежегодный процент отказов (чем меньше, тем лучше). Типичные значения этого показателя – от 0,2 до 0,5 %;

• Mean Time Before Failure (MTBF) – среднее время наработки на отказ. Для современных винчестеров оно составляет порядка 700 000 часов. Если же в технических характеристиках этот параметр скромно опускается, винчестер, скорее всего, не предназначен для надежного хранения данных.

Нередко последние модели, превосходящие другие по емкости или скорости обмена данными, одновременно уступают по названным параметрам. Сверхбыстрому винчестеру место в игровом компьютере или на рабочей станции видеомонтажа, а для хранения важных данных лучше подойдет привод с большей долговечностью или большей устойчивостью к вибрации.

Температура корпуса. Точность изготовления механики жестких дисков такова, что тепловое расширение компонентов сопоставимо с зазорами между отдельными деталями. Эти аспекты старается компенсировать система термокалибровки, но ее возможности небесконечны. О пагубном влиянии повышенной температуры на электронику говорить излишне. По спецификациям рабочая температура привода обычно лежит в диапазоне от 0 до +6 °C°, а допустимая температура хранения и транспортировки составляет от -40 до +7 °C°. Вместе с тем это предельные значения. Нормальная рабочая температура жесткого диска близка к комнатной. Известно, что дальнейшее повышение температуры корпуса на каждые 15–2 °C° способно вдвое сократить средний срок службы диска, то есть диск, постоянно работающий на предельной «паспортной» температуре, выйдет из строя гораздо раньше.

Существуют модели с относительно большим тепловыделением. О его величине легко судить по паспортной потребляемой мощности, ведь охлаждаемая поверхность у всех винчестеров примерно одинакова. Роль теплоотвода могут играть стенки корзины корпуса. Для этого необходимо, чтобы диск был плотно прикреплен к ним всеми штатными винтами, а стенки корзины ровно прилегали к корпусу диска.

В то же время многие стремятся установить винчестер на шумо– и виброизолирующих прокладках. Это разумно. На жестко закрепленный жесткий диск очень плохо передаются все вибрации и удары по корпусу. Однако для диска, установленного на амортизаторах, корпус перестает быть теплоотводом. Выходом становится принудительное охлаждение – обдув отдельным вентилятором (рис. 6.2).

Рис. 6.2. Охлаждение винчестера

Но и здесь есть своя ловушка. Вибрация, передающаяся от низкокачественного вентилятора, способна нанести диску не меньший вред, чем повышенная температура. Оптимальным считается серверное решение: диски закреплены в массивной корзине и обдуваются потоком воздуха от вентилятора, установленного в корпусе на некотором расстоянии. Такое размещение переднего вентилятора предусмотрено в некоторых настольных корпусах.

Вибрация и удары. Это безусловная причина повреждения пластин и головок. Кроме того, резкие механические воздействия на корпус мешают позиционированию головок. Жесткие диски надо оберегать и от вибрации, и от ударов. Во время работы винчестерам больше всего вредят жесткие удары. Пример такого удара – отвертка, сорвавшаяся со шлица во время каких-то манипуляций на включенном компьютере. Казалось бы, это легкий щелчок: и длительность, и амплитуда его малы. Однако моментальное значение ускорения велико, и головки могут на ничтожно малое время коснуться вращающихся пластин. Этого достаточно, чтобы на пластине появился дефект, который со временем будет расширяться.

В спецификациях винчестеров обязательно указывают максимально допустимые ударные нагрузки во время работы (Operating) и при транспортировке (Nonoperating). Обычно приводят пару значений – ускорение (в g) и время (в миллисекундах), в течение которого это ускорение может действовать. Буквой g в физике обозначают ускорение свободного падения, равное примерно 9,8 м/с². Наглядно эти значения не представить, поэтому цифры нужны лишь для сравнения двух моделей: чем они больше, тем лучше. На практике опасная нагрузка для работающего жесткого диска – средней силы удар кулаком по системному блоку, или падение винчестера на твердую поверхность с высоты пяти сантиметров, или, как уже сказано, удар сорвавшейся отверткой по самому корпусу диска.

Источники вибрации – вентиляторы, особенно дребезжащие. Вибрация хорошо передается через корпус. По этой причине на системный блок категорически не рекомендуют ставить принтеры, сканеры и акустику. Системный блок лучше располагать так, чтобы обезопасить его от падений и случайных ударов. Крепление винчестера через шумоизолирующие элементы или амортизаторы полезно вдвойне – и для винчестера, и для тех, кто работает за компьютером.

Электропитание. По общему правилу напряжения питания могут отклоняться от номиналов не более чем на 10 %. Винчестеры, кроме того, очень чувствительны и к пульсациям или кратковременным всплескам и «провалам» питающих напряжений, ведь на их платах нет емких конденсаторов, как, например, на материнской плате. Нередко перепады выходных напряжений дешевого блока питания, на которые материнская плата просто «не обращает внимания», оказываются причиной сбоев дисковой подсистемы. Эти сбои могут проявляться как ошибками записи/ чтения, так и преждевременным износом механики жесткого диска. Решение проблемы очевидно: качеству блока питания обязательно надо уделить внимание, особенно при сборке компьютера для работы с важными данными. Важно отметить, что это качество никак не связано с заявленной на этикетке мощностью, а судить о нем можно лишь по цене и весу блока питания.

Внезапное выключение компьютера из-за аварий электросети – одна из частых причин потери данных. Источники бесперебойного питания почти всегда страхуют от таких неприятностей. Очень рекомендуется устанавливать программное обеспечение, состоящее в комплекте с источниками бесперебойного питания, чтобы даже в отсутствие пользователя компьютер смог сохранить документы, закрыть открытые приложения и корректно завершить работу при длительном перерыве в электроснабжении. Для компьютеров, на которых хранится крайне важная информация, одновременно нужны и надежные блоки питания, и источники бесперебойного питания!

Операционная система и прикладные программы. Реальный выбор операционных систем на сегодня невелик. Это Windows Vista для новых и более мощных компьютеров и Windows XP для остальных. Операционная система Windows Vista почти постоянно записывает что-нибудь на диск. Службы индексирования, теневого копирования, а также с десяток менее заметных процессов требуют частого обращения к винчестеру. Кроме того, по умолчанию раз в неделю по средам в 1:00 ночи при простое более 3 минут автоматически запускается дефрагментация. Если в это время компьютер был выключен, задание ожидает очередного включения.

Внезапное отключение питания во время дефрагментации чревато самыми неприятными последствиями. Поэтому для компьютеров с операционной системой Windows Vista источник бесперебойного питания – важная необходимость.

Хотя операционная система Windows Vista очень аккуратно работает с дисковой подсистемой, некоторая опасность для данных исходит от устаревших приложений. Совместимость с Windows Vista – проблема, которая еще только решается на протяжении 2008 года. Создатели Windows Vista настоятельно рекомендуют пользоваться последними версиями прикладных программ, проверенными на полную совместимость с этой операционной системой.

Некоторые служебные программы, например дисковые редакторы, программы для работы с разделами диска и т. п., в неумелых руках очень опасны. Хотя в такие утилиты обязательно заложена «защита от дурака» (Fool Proof), именно он эту защиту и постарается проигнорировать. Вывод: подобные программы на большинстве компьютеров не стоит даже устанавливать, иначе кто-нибудь обязательно захочет посмотреть, что это, для чего нужно и как оно работает.

Вирусы. Вредоносное программное обеспечение пишется специально, чтобы создавать проблемы. Не так давно каждый второй вирус обязательно делал что-то интересное с файлами или файловой системой. Типичные приемы: затирание или изменение MBR, затирание или изменение записей файловой системы, удаление или искажение содержимого файлов, запись «мусора» на уровне блоков жесткого диска. Правда, в последнее время внимание вирусописателей переключилось на сетевые «шалости», однако и для локальных дисков угроз по-прежнему хватает. Профилактика такого рода проблем отлично отработана: антивирусные мониторы и сканеры, технические и организационные препятствия установке пользователями непроверенных программ и т. д. С последствиями действий вредоносных программ тем не менее приходится сталкиваться регулярно.

Оптимальная тактика в подобных случаях – извлечение информации с пострадавшего диска программными методами на другом компьютере, а затем проверка антивирусной программой как восстановленных файлов, так и исходного диска. Если начинать с антивирусных процедур, вероятность успешного восстановления данных обычно падает.