一、引言
现在身边充斥着互联网+、大数据、云计算等等新概念, 如果你不曾体会到, 那么你手机的容量是不是越来越打, 你的U盘是不是动辄按GB计算, 电脑硬盘是不是按TB计算。智能相机的普及也使得我们的照片越拍越多。突然有一天, 多年积累和收藏的数据因为突然爆发的病毒和一次误操作而文件丢失、打不开或成为乱码?一不小心删除了熬夜写的重要文件让你追悔莫及、损失惨重。一次重装系统导致所有数据分区在你眼前消失。昨晚睡前还正常使用的电脑, 今早开机突然检测不到硬盘, 所有数据都无情地拒绝你的访问。优盘莫名其妙的提示请格式化。更有甚者, 单位的服务器崩溃, 核心数据丢失, 无法开工, 濒临倒闭。有过上述经历, 谁不想找回数据, 找回的方法根据故障原因有逻辑恢复和物理恢复, 本文讨论硬盘外部物理故障的检修。
二、硬盘外部物理故障的种类与判定方法
硬盘的物理结构可分为外部结构和内部结构。外部结构包括硬盘的外壳和电路板, 外壳非常结实基本上不会发生故障, 所以硬盘外部物理故障基本出现在电路板上。硬盘外部电路板上面分布着主控芯片、缓存、电机驱动芯片、BIOS及其它电子元器件, 电路板的一端还焊接着电源接口与数据线接口。针对电路板的组成部分可能出现的故障, 下面逐一介绍。
电路板的供电故障是发生概率最高也是可修复概率最高的部分。不同于逻辑故障, 数据存储的逻辑技术手册很容易在网上或其它资料上找到, 硬盘厂家的硬件电路图一般是不公开的, 即使公开了, 通过简单更换受损原件, 特别是芯片是无法修复硬件的, 因为相同的硬件都有不同内部序列号, 就像从一台好的苹果手机上拆下HOME按钮安装到另一台同型号苹果手机上是无法正常工作, 或无法发挥所有功能一样。但供电电路是没有加密的, 所以可修复概率最高。现在的硬盘电路板为了保护元器件一般是反扣安装的, 所以首先要将电路板从硬盘上拆下来, 供电电路如果出现问题, 会直接导致硬盘不能正常工作。往往表现为不通电、BIOS检测不到硬盘、盘片不转、磁头无法寻道。供电电路容易出问题的地方有:接线柱、滤波电容、二极管、三极管、场效应管、电感以及保险。3.5英寸硬盘上的保护二极管遇到超过一定限度的电压, 就会被烧毁, 严重情况下会被高压毁成两半, 如果现场第一时间发现, 能闻到刺鼻的烧焦味。对于2.5英寸的笔记本硬盘, 一般没有保护二极管, 但也会提供一颗保护电阻, 起到类似作用。遇到这种故障, 只要更换保护二极管或电阻即可解决。
电路板缓存故障, 现在的硬盘缓存芯片大小一般为16MB～128MB。该芯片是用于临时存放主机与硬盘之间的缓冲数据, 硬盘的微处理芯片使用特定的管理器对缓存芯片的空间进行分割、读取、管理。当主机与硬盘需要多通道频繁交换数据时, 较大的缓存能大大提高数据传输速度。同时还能降低意外震动导致磁头故障的几率。如果出现开机检测不到硬盘, 乱码, 进入操作系统 (OS) 频繁发生异常实际等现象, 可以检测缓存芯片, 但发生故障的可能性很低。
电路板BIOS故障, BIOS芯片中存有硬盘的固件信息, 用于保存硬盘容量、接口信息等重要参数, 市面上很多以小充大的优盘就是通过修改BIOS信息重新量产化得来的。可以通过刷新BIOS来解决, 严重的需要把BIOS拆下来用紫外线灯照射抹掉数据后, 从生产厂家的官网下载BIOS固件用专用工具刷入。
三、硬盘内部物理故障的种类与判定方法
首先要重点讲一点, 对硬盘开壳一定要在无尘工作台进行。打开硬盘的外壳, 就能看到封闭在里面的磁头组件、盘片等部件了。这些部件非常紧密和重要, 任何一点部件出现故障都会导致硬盘无法工作。现在有的新出的大容量硬盘甚至在里面充满了氦气。
磁头组件故障, 如果磁头卡住无法归位, 可以用螺丝刀逆时针拧动盘片中心的螺丝, 请求抬起磁头。边拧动盘片边移动磁头就可以让磁头回到盘片边缘的位置, 期间千万不要让磁头与盘片发生接触, 否则划伤盘片。如果磁头无法抬起寻道, 则应该是音圈电机故障。磁头臂前端有两个磁头, 除了最上面的只有一个磁头, 下面的都是两个磁头。磁头故障包括磁头磨损、磁头接触面受污染、磁头摆臂变形, 磁头偏移等。还要检测定位卡子对于磁头停留再启的功能。
主轴电机故障, 硬盘的主轴电机大部分都是液态轴承, 精度极高、剧烈碰撞和震动、突然断电都有可能造成其间隙变大或电机抱死。通过更换主轴电机可以修复故障。
盘片故障分为盘片划伤和坏扇区。盘片划伤可以肉眼观察到, 坏扇区可以用R-Studio等软件检测, 只有不可逆的扇区缺陷才是坏扇区。遇到盘片故障可以通过低级格式化修复, 如果无法解决可以几下故障大概区域, 再分区是特意绕开达到不适用不触发的目的。如果有重要数据需要恢复, 就必须把盘片取出来, 用专门的盘片读取工具把数据全部以二进制读取, 利用纠错码、ECC检错、冗余码等手段恢复数据。
四、结束语
信息爆炸的时代, 硬件有价数据无价。再好的维修技术和数据恢复手段都是事后弥补, 要保护好数据还是要防范于未然。磁盘冗余阵列 (RAID) 、备份、分散存储、云存储, 多手段并用才是最好的办法。现代硬盘技术越来越先进, 特别是硬件越来越复杂, 而且硬件资料非常稀少, 硬件故障的排除一般都是从实践中摸索总结而来, 这里提供笔者一点经验供大家分享。
摘要：信息化时代, 不管什么数据都要存放, 无论是网络存放还是本地存放, 数据最后都要保存在某种存储介质上, 是硬件就会发生故障。当问题发生时宝贵的数据如何挽救是用户最关心的事情, 但不同于逻辑恢复, 物理故障的恢复技能很多时候都是来源于实践中的经验总结, 每个人遭到同样的故障, 解决的办法也许会有差别, 但都能成功恢复出数据。所以物理恢复技术, 可能每个人都有自己不同的技巧, 本篇结合笔者的一些心得, 只是提供给读者一种思路, 并不是唯一的方法。
关键词：存储介质,数据恢复
参考文献
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