Превышение высоты полета головки hdd что это

Обновлено: 07.07.2024

Оценка технического состояния жестких дисков с использованием технологии S.M.A.R.T

Современные жесткие диски довольно “умные” устройства и, кроме основных присущих им как устройствам хранения и обработки данных свойств, поддерживают технологию самотестирования, анализа состояния, и накопления статистических данных об ухудшении собственных характеристик S.M.A.R.T. ( S elf- M onitoring A nalysis a nd R eporting T echnology). Основы S.M.A.R.T. были разработаны в 1995 г. совместными усилиями ведущих производителями жестких дисков (HDD). В последующие годы стандарты S.M.A.R.T дорабатывались в соответствии с изменениями технологий и оборудования ( SMART II и SMART III) и продолжают совершенствоваться в настоящее время.

Жесткий диск, начиная с момента его изготовления, постоянно отслеживает определенные параметры своего состояния и отражает их в специальных характеристиках - атрибутах (Attribute), сохраняющихся в постоянном запоминающем устройстве , как правило, в специально выделенной части дисковой поверхности, доступной только внутренней микропрограмме накопителя - служебной зоне . Данные атрибутов могут быть считаны, в соответствии со спецификацией ATA ( AT Attachment ) по командам поддержки SMART (SMART READ DATA и еще более десятка команд), которые передаются в накопитель специальным программным обеспечением, как например, утилитами от производителей оборудования или универсальными программами тестирования и мониторинга состояния HDD (udisks, smartctl, GSmartControl, gnome-disks и т.п.). Современные стандарты ATA включают в себя поддержку протокола SCT (SMART Command Transport), обеспечивающего считывание журналов статистики устройства. Журнал статистики устройства — это доступный только для чтения журнал SMART, передаваемый накопителем при получении команд READ LOG EXT, READ LOG DMA EXT или SMART READ LOG.

Атрибут представляет собой характеристику определенного состояния жесткого диска, которая изменяется в процессе эксплуатации, принимая числовое значение от максимального, установленного в момент изготовления данного устройства, до минимального, при достижении которого, работоспособность накопителя не гарантируется. Все атрибуты идентифицируются своим цифровым номером, большинство из которых одинаково интерпретируется жесткими дисками разных моделей. Некоторые из них могут использоваться только конкретным производителем оборудования, и поддерживаться отдельными моделями накопителей. Так, например, атрибут с идентификатором 7 , характеризующий количество ошибок установки головок на требуемую дорожку поверхности диска Seek_Error_Rate не имеет смысла для твердотельных дисков ( SSD ) и, соответственно, не поддерживается ими, а атрибут с идентификатором 9 ,характеризующий суммарное время работы накопителя за весь срок эксплуатации и обозначаемый как Power_On_Hours ,поддерживается как SSD, так и традиционными HDD.

Атрибуты состоят из нескольких полей, ( наиболее часто обозначаемых как Val, Worst, Tresh, RAW ), каждое из которых является определенным показателем, характеризующим техническое состояние накопителя на данный момент времени. Программы считывания S.M.A.R.T. выводят содержимое атрибутов, как правило, в виде нескольких колонок :

Pre-Failure (PF, 01h) - при достижении порогового значения данного типа атрибутов диск требует замены. Иногда данный бит флагов обозначают как Life Critical (CR) или Pre-Failure warranty (PW)
O nline test (OC, 02h)– атрибут обновляет значение при выполнении off-line/on-line встроенных тестов SMART;
P erfomance R elated (PE или PR , 04h)– атрибут характеризует производительность ;
E rror R ate (ER , 08h )– атрибут отражает счетчики ошибок оборудования;
E vent C ounts (EC, 10h ) – атрибут представляет собой счетчик событий;
S elf P reserving (SP, 20h ) – самосохраняющися атрибут;
Некоторые из программ могут интерпретировать флаги в виде текстовых описаний, близких по смыслу к рассмотренным выше. Один атрибут может иметь несколько установленных в единицу значений флагов, например, атрибут с идентификатором 05 отражающий количество переназначенных из-за сбоев секторов из резервной области, имеет установленные флаги SP+EC+OC – самосохраняющийся, счетчик событий, обновляется при автономном и интерактивном режиме накопителя.

Для анализа состояния накопителя, пожалуй самым важным значением атрибута является Value - условное число (обычно от 0 до 100 или до 253), заданное производителем. Значение Value изначально установлено на максимум при производстве накопителя и уменьшается в случае ухудшения его параметров. Для каждого атрибута существует пороговое значение, при достижения которого, производитель не гарантирует его работоспособность - поле Threshold . Если значение Value приближается или становится меньше значения Threshold , - накопитель пора менять.

Перечень атрибутов и их значения жестко не стандартизированы и некоторые из них могут определяться изготовителем накопителя, но основная часть интерпретируются одинаково. Например, атрибут с идентификатором 05 ( Reallocated sector count ) будет характеризовать число забракованных и переназначенных из резервной области секторов диска, как для устройств производства компании Seagate Technology, так и для устройств производства Western Digital . Набор поддерживаемых атрибутов зависит от модели накопителя и может значительно отличаться по составу для разных моделей.

smartctl - программное средство для управления S.M.A.R.T

Для работы с утилитой smartctl требуются права суперпользователя root .

Формат командной строки smartctl :

smartctl параметры устройство

Примеры использования smartctl

smartctl –help или smartctl --usage - отобразить подсказку об использовании команды.

-V, --version, --copyright, --license - отобразить версию, информацию копирайта и лицензии.

-i, --info - отобразить идентификационную информацию для устройства.

-g NAME, --get=NAME - отобразить параметры настроек диска ( all, aam, apm, lookahead, security, wcache, rcache, wcreorder)

-a, --all - отобразить все данные SMART указанного диска.

-x, --xall - отобразить все технические данные для указанного диска.

--scan - выполнить поиск дисковых устройств.

-q TYPE, --quietmode=TYPE установить режим детализации вывода для smartctl ( errorsonly, silent, noserial)

-d TYPE, --device=TYPE - установить тип устройства (ata, scsi, sat[,auto][,N][+TYPE], usbcypress[,X], usbjmicron[,p][,x][,N], usbsunplus, marvell, areca,N/E, 3ware,N, hpt,L/M/N, megaraid,N, cciss,N, auto, test) Обычно установка типа устройства требуется в тех случаях, когда утилита smartctl не может определить его автоматически.

-b TYPE, --badsum=TYPE - задать реакцию на обнаружение ошибок контрольных сумм ( warn, exit, ignore)

-r TYPE, --report=TYPE - опция предназначена для разработчиков smartmontools и позволяет получить детализированную информацию при выполнении транзакций функции управления устройствами ввода/вывода ioctl ( ioctl, ataioctl, scsiioctl и уровень отладки). Подробности - man smartctl

-n MODE, --nocheck=MODE - режим запрета на выполнение тестов для режимов энергосбережения ( never, sleep, standby, idle ). Обычно используется для предотвращения запуска шпиндельного двигателя по команде smartctl.

-s VALUE, --smart=VALUE - отключение или включение SMART (on/off)

-o VALUE, --offlineauto=VALUE - запрет или разрешение автоматического выполнения тестов в неинтерактивном режиме ( в режиме простоя накопителя), принимаемые значения - on/off

-S VALUE, --saveauto=VALUE автосохранение атрибутов (on/off)

-H, --health - отобразить состояние накопителя ( SMART health status)

-c, --capabilities - отобразить информацию о поддерживаемых возможностях SMART указанного жесткого диска.

-A, --attributes - отобразить атрибуты SMART

-f FORMAT, --format=FORMAT - задать формат отображаемых атрибутов SMART ( old, brief, hex[,id|val]). В основном, влияет на формат отображаемых значений идентификаторов атрибутов и формат отображения их флагов:
old - идентификаторы атрибутов выводятся в десятичной системе счисления, значения флагов отображаются в шестнадцатеричной и интерпретируются в виде текста.
hex - то же, что и в предыдущем случае, но идентификаторы атрибутов отображаются в шестнадцатеричной системе счисления.
brief - компактный вывод, идентификаторы отображаются в десятичной системе счисления, флаги отображаются в виде символов с расшифровкой в нижней части таблицы:

-l TYPE, --log=TYPE - отобразить указанный журнал устройства ( selftest, selective, directory[,g|s], xerror[,N][,error], xselftest[,N][,selftest],background, sasphy[,reset], sataphy[,reset], scttemp[sts,hist], scttempint,N[,p], scterc[,N,M], devstat[,N], ssd, gplog,N[,RANGE], smartlog,N[,RANGE]

-v N,OPTION , --vendorattribute=N,OPTION - установить параметр для определенного производителем атрибута с идентификатором N

-F TYPE, --firmwarebug=TYPE - адаптация программы для учета ошибок в аппаратной прошивке накопителя ( none, nologdir, samsung, samsung2, samsung3, xerrorlba, swapid)

-P TYPE, --presets=TYPE - предустановки параметров диска. По умолчанию, обнаружив информацию о накопителе в своей базе, утилита smartctl , использует набор параметров, доступный для данной модели. Опция use - использовать предустановки для данного накопителя, ignore - не использовать, show - отобразить предустановки для данного диска, showall - отобразить предустановки для указанной модели. Примеры:

smartctl –P ignore /dev/hdb - игнорировать предустановки для диска /dev/hdb;
smartctl –P show /dev/sdb - отобразить предустановки для указанного диска;
smartctl –P showall ‘ST9250315AS’ - - отобразить предустановки для указанной модели диска - ST9250315AS;
smartctl –P showall ‘ST3750515AS’ ‘SD15’ - отобразить предустановки для указанной модели диска ST3750515AS с прошивкой SD15;

-B [+]FILE, --drivedb=[+]FILE - прочитать и изменить базу данных моделей дисков из файла FILE. Знак “+” перед именем файла, означает добавление новых записей в базу, перед уже существующими.

По умолчанию, база данных хранится в файле /usr/share/smartmontools/drivedb.h

===== DEVICE SELF-TEST OPTIONS =====

-t TEST, --test=TEST - запустить выполнение теста TEST Run test. TEST: offline, short, long, conveyance, force, vendor,N, select,M-N, pending,N, afterselect,[on|off]

-C, --captive - выполнение тестов в режиме захвата накопителя. Используется совместно с параметром -t для тестов не в режиме offline . Использование данного параметра может вызвать занятость устройства на все время выполнения теста и привести к нарушению работы системы и потере данных. Не стоит использовать опцию -c для выполнения тестов накопителей с монтированными разделами. Для SCSI устройств данная опция означает выполнение встроенных тестов в режиме "Foreground mode" .

-X, --abort - принудительно завершить тест, выполняющийся без ключа --captive .

Примеры использования smartctrl.

smartctl --info /dev/sdb - отобразить идентификационную информацию для устройства /dev/sdb. Пример вывода команды:

smartctl --all /dev/hdа - отобразить все данные SMART для устройства /dev/hda

Пример отображаемых данных:

smartctl -A -v 9,minutes /dev/hda - отобразить все данные атрибутов SMART для устройства /dev/hda и атрибут с идентификатором 9 ( время нахождения во включенном состоянии) интерпретировать как внутреннее значение, задаваемое в минутах, а не в часах.

smartctl --smart=on --offlineauto=on --saveauto=on /dev/hda - включить SMART для диска /dev/hda, разрешить автоматическое выполнение оффлайн-тестов и самосохранение атрибутов. Команду можно выполнять на работающей системе. Фактически, это установка стандартных параметров эксплуатации для обычного дискового накопителя.

smartctl --test=long /dev/hda - выполнить расширенные встроенные тесты для диска /dev/hda.Команду можно использовать на работающей системе. Для просмотра результатов выполнения тестов используется команда вывода внутреннего журнала после завершения теста
smartctl -l selftest /dev/hda

smartctl --attributes --log=selftest --quietmode=errorsonly /dev/had - отобразить данные внутреннего журнала самотестирования и атрибуты ошибок.

smartctl -s on -t offline /dev/hdc - включить SMART и выполнить оффлайн-тест для диска /dev/hdc. Если при тестировании будет обнаружена ошибка, то информация по ней будет записана во внутренний журнал, просмотреть который можно с использованием параметра -l error .

smartctl -q silent -a /dev/had - проверить данные SMART без вывода полученной информации.Обычно используется в скриптах. После выполнения команды проверяется код возврата (переменная $? командной оболочки)для определения факта выхода значения какого – либо атрибута за предельную величину или наличия записи об ошибках в журналах устройства.

smartctl -q errorsonly -H -l selftest /dev/had - выводить информацию только при наличии ошибочного состояния SMART или если какой-либо из внутренних тестов завершился с ошибкой.

smartctl -t select,10-100 -t select,30-300 -t afterselect,on -t pending,45 /dev/hda - выполнить внутренний тест в заданной области блоков LBA и после его завершения сканировать оставшуюся часть диска. Если при сканировании будет выполнено выключение питания, то продолжить его через 45 минут после включения.

smartctl --all --device=3ware,0 /dev/sda - получить данные SMART для первого ATA-диска, подключенного к RAID контроллеру 3ware.

smartctl -a -d 3ware,0 /dev/twe0 - получить данные SMART для первого ATA-диска, подключенного к RAID контроллеру 3ware RAID 6000/7000/8000.

smartctl -a -d 3ware,0 /dev/twa0 - получить данные SMART для первого ATA-диска, подключенного к RAID контроллеру 3ware RAID 9000

smartctl -t short -d 3ware,3 /dev/sdb - запустить выполнение коротких внутренних тестов для 4-го диска, второго дискового SCSI устройства /dev/sdb

smartctl -a -d hpt,1/3 /dev/sda - получить данные SMART диска, подключенного к 3-му каналу первого контроллера HighPoint RocketRAID

Расшифровка атрибутов S.M.A.R.T

Идентификаторы атрибутов указаны в десятичной системе счисления, а в скобках они же – в шестнадцатеричной.

Оценка технического состояния жесткого диска по данным S.M.A.R.T

Набор атрибутов поддерживаемых конкретной моделью жесткого диска, даже если он минимален, позволяет с высокой достоверностью определить техническое состояние и перспективы эксплуатации устройства. Можно определить время нахождения во включенном состоянии по значению атрибута 9 , а в совокупности со значением атрибута 12 - количество включений /выключений электропитания, и следовательно, – круглосуточный или периодический режим эксплуатации. Интенсивность использования, температурный режим, негативные внешние воздействия – все эти факты легко отслеживаются по абсолютным значениям соответствующих атрибутов. Подобным же образом, можно оценить и уровень износа оборудования, качество поверхности и тракта записи/чтения.

Primary Master Hard Disk: S.M.A.R.T status BAD!, Backup and Replace.
Press F1 to Resume

Таким образом, без установки или запуска дополнительного программного обеспечения, имеется возможность вовремя определить факт критического состояния накопителя средствами Базовой Системы Ввода-Вывода (BIOS) при включении компьютера.

Изменение абсолютных значений атрибутов нужно рассматривать в динамике, и в логической взаимосвязи друг с другом.

Выполнение встроенных тестов S.M.A.R.T

Набор встроенных тестов S.M.A.R.T определяется производителем и может значительно отличаться для разных моделей жестких дисков. В основном, встроенные тесты SMART представлены короткими тестами ( short self-test ) и длинными ( extended sels-test ). Короткие тесты выполняют сканирование небольшой части дисковой поверхности, определенной производителем, и выполняются, в среднем, около 1 минуты. Длинные тесты выполняют сканирование всей рабочей поверхности диска и могут выполняться, в зависимости от быстродействия и объема диска, даже несколько часов. Также, для современных дисков, можно выполнять селективные тесты ( selective self-test), параметры которых задаются пользователем и тесты после транспортировки устройства ( conveyance self-test). Выполнение тестов можно прервать, если не задан режим захвата накопителя ( captive ) и накопитель поддерживает команду отмены теста. Что касается режима захвата накопителя при выполнении тестов captive , то пользоваться им нужно осторожно, если диск используется системой.

smartctl --test=short /dev/sdb - запустить короткий тест. В ответ на команду, будет выведена информация:

Что означает, что диску отправлена команда на выполнение короткого теста, диск ее воспринял успешно, тест будет продолжаться 1 минуту, и для принудительного его прекращения можно воспользоваться командой smartctl –X.

Результат выполнения теста можно проверить, просмотрев журнал тестов командой smartctl –l selftest . В ответ будет получена информация журнала selftest :

Колонки журнала: Num - номер записи.
Test_Description - описание теста.
Status - статус завершения ( выполнен без ошибок)
Remaining - процент оставшегося времени до завершения теста, если он еще не завершен ( 00% )
LifeTime(hours) - время работы накопителя с начала эксплуатации.
LBA_of_first_error - номер логического блока LBA где обнаружена первая ошибка при выполнении теста. В данном примере, ошибок нет.

Для запуска длинного теста используется команда:

smartctl --test=long /dev/sdb

В ответ на команду выводится информация о начале теста:

Как видно, длинный тест для данной модели накопителя будет выполняться 70 минут.

Результат выполнения можно проверить командой smartctl –l selftest /dev/sda

Все современные накопители на жестких магнитных дисках поддерживают технологию самотестирования, анализа состояния, и накопления статистических данных об ухудшении собственных характеристик S.M.A.R.T. (Self-Monitoring Analysis and Reporting Technology). Основы S.M.A.R.T. были разработаны в 1995 г. совместными усилиями ведущих производителями жестких дисков. В процессе совершенствования оборудования накопителей, возможности технологии также дорабатывались, и после стандарта SMART появился SMART II, затем - SMART III, который, очевидно, тоже не станет последним.

Жесткий диск в процессе своего функционирования постоянно отслеживает определенные параметры своего состояния и отражает их в специальных характеристиках - атрибутах (Attribute), сохраняющихся, как правило, в специально выделенной части дисковой поверхности, доступной только внутренней микропрограмме накопителя - служебной зоне. Данные атрибутов могут быть считаны специальным программным обеспечением.

Атрибуты идентифицируются своим цифровым номером, большинство из которых одинаково интерпретируется накопителями разных моделей. Некоторые атрибуты могут быть определены конкретным производителем оборудования, и поддерживаться только отдельными моделями накопителей.

Attribute - имя атрибута
ID - идентификатор атрибута
Value - текущее значение атрибута
Threshold - минимальное пороговое значения атрибута
Worst - самое низкое значение атрибута за все время работы накопителя
Raw - абсолютное значение атрибута
Type (необязательно) - тип атрибута - характеризует производительность (PR - Performance-related), характеризует сбои (ER - Error rate), счетчик событий (EC - Events count), определено производителем или не используется (SP - Self-preserve);

Для анализа состояния накопителя, пожалуй, самым важным значением атрибута является Value - условное число (обычно от 0 до 100 или до 253), заданное производителем. Значение Value изначально установлено на максимум при производстве накопителя и уменьшается в случае ухудшения его параметров.

Для каждого атрибута существует пороговое значение, до достижения которого, производитель гарантирует его работоспособность - поле Threshold. Если значение Value приближается или становится меньше значения Threshold, - накопитель пора менять. Перечень атрибутов и их значения жестко не стандартизированы и определяются изготовителем накопителя, но наиболее важные из них интерпретируются одинаково.

Например, атрибут с идентификатором 5 (Reallocated sector count) будет характеризовать число забракованных и переназначенных из резервной области секторов диска, и для устройств производства компании Seagate, и для Western Digital, Samsung, Maxtor.

Жесткий диск не имеет возможности, по собственной инициативе, передать данные SMART потребителю. Их считывание выполняется специальным программным обеспечением.

В настройках большинства современных BIOS материнских плат имеется пункт позволяющий запретить или разрешить считывание и анализ атрибутов SMART в процессе выполнения тестов оборудования перед выполнением начальной загрузки системы. Включение опции позволяет подпрограмме тестирования оборудования BIOS считать значения критических атрибутов и, при превышении порога, предупредить об этом пользователя. Как правило, без особой детализации:

Primary Master Hard Disk: S.M.A.R.T status BAD!, Backup and Replace.

Выполнение подпрограммы BIOS приостанавливается, чтобы привлечь внимание:

Таким образом, без установки или запуска дополнительного программного обеспечения, имеется возможность вовремя определить критическое состояние накопителя (при включении данной опции) средствами Базовой Системы Ввода-Вывода (BIOS).

Анализ данных S.M.A.R.T. жесткого диска

Для получения данных SMART в среде операционной системы могут использоваться специальные программы, в частности, практически все утилиты для тестирования оборудования жестких дисков.

Одной из самых популярных программ для тестирования жестких дисков является Victoria Сергея Казанского. На сайте автора найдете последнюю версию программы, а также массу полезной информации, в том числе и подробное описание работы с Victoria.

Программа Victoria имеет две разновидности - для работы в среде DOS и, для работы в среде Windows. DOS-версия может напрямую работать с контроллером жесткого диска и обладает значительно большими возможностями по сравнению с версией для Windows. Назначение, основные возможности и порядок использования программы раньше можно было найти на сайте автора, но с некоторых пор сайт заброшен и информации там нет.

Start LBA :0 - начало области (по умолчанию - 0)
End LBA :14680064 - конец области (по умолчанию - номер последнего блока диска)

Линейное чтение - последовательное чтение от начального блока до конечного;
Случайное чтение - номер считываемого блока формируется случайным образом;
BUTTERFLY чтение - выполняется чтение блоков, начиная от граничных номеров (начала и конца), к центру области тестирования. Изменение режима выполняется по нажатию клавиши "пробел".

Ignore Bad Blocks - программа не будет выполнять никаких действий при обнаружении ошибки.
BB = RESTORE DATA - программа попытается восстановить данные из поврежденных секторов.
BB = Classic REMAP - выполняется запись в поврежденный сектор для вызова процедуры переназначения.
BB = Advanced REMAP - улучшенный алгоритм скрытия сбойных блоков. Используется, когда не помогает классический ремап. Программа выполняет специальную последовательность операций с целью формирования признака кандидата на ремап (атрибут 197) у сбойного блока. Затем выполняется 10-кратная запись, обрабатываемая микропрограммой накопителя как обычная обработка кандидата на ремап - если есть ошибка, выполняется переназначение, если нет ошибки - блок считается нормальным и удаляется из кандидатов на ремап. Данный режим позволяет выполнить скрытие сбойных блоков без потери пользовательских данных. Конечно, только в случаях, когда накопитель технически исправен и есть свободное место в резервной области для переназначения.
BB = Fujitsu Remap - выполнение специфических алгоритмов, основанных на недокументированных возможностях некоторых моделей накопителей Fujitsu
BB = Erase 256 sect - при обнаружении сбойного сектора выполняется перезаписывание блока из 256 секторов. Пользовательские данные не сохраняются.

В процессе работы с программой можно вызвать контекстную справку клавишей F1

Версия Victoria For Windows обладает более скромными возможностями по настройке накопителя и выбору режимов тестирования, и на данный момент не имеет поддержки русского языка , однако ей проще пользоваться и имеющихся возможностей вполне достаточно для считывания таблицы SMART и оценки технического состояния накопителя.

Программа не требует установки, просто скачайте последнюю версию по ссылке Victoria v4.47 с нашего сайта.

Программа должна выполняться под учетной записью с павами администратора. В среде Windows 7 / 8 необходимо использовать контекстное меню “Запуск от имени администратора”.

Для анализа состояния SMART-атрибутов выбираем режим работы через программный интерфейс Windows - включаем кнопку API в правой верхней части основного окна. Затем выбираем накопитель для проверки - нажимаем на кнопку Standard в основном меню программы и подсвечиваем мышкой нужный диск в окне со списком.

В информационном окне будет отображен паспорт накопителя - модель, версию аппаратной прошивки, серийный номер, размер и т.п. Для получения данных SMART выбираем пункт меню SMART и жмем кнопку "Get SMART". Результат будет отображен в информационном окне программы.

Винчестеры Seagate Barracuda очень популярны среди пользователей персональных компьютеров. Многие диски отрабатывают по 5-10 лет и имеют при таком возрасте отличное "здоровье". Под словом "здоровье" я понимаю как само функционирование жесткого диска, его скорость и стабильность, так и показатели его системы самодиагностики и восстановления S.M.A.R.T.. Зачастую, за многие годы работы, показатели системы самодиагностики S.M.A.R.T. изменяются с момента начала использования жесткого диска. В этих показателях самим жестким диском запоминаются такие параметры как: максимальная температура жесткого диска, время работы жесткого диска (часы наработки), количество включений и выключений, количество парковок головок и т.д. Однако, самые нежелательные показатели, которые могут появится при многолетней работе жесткого диска - это количество сбойных секторов.

Причины появления сбойных секторов бывают разные. Основная причина - время. Со временем на диске, даже очень качественном, могут появляться участки с нестабильным чтением записанной информации, особенно если эта информация была записана очень давно, а диск не использовался долгое время. Среди причин могут быть и низкое качество самих пластин жесткого диска, некачественная сборка или использование дешёвых материалов при изготовлении HDD производителем.

Однако бывают случаи, когда сбойные сектора появляются не по причине самого жесткого диска. Я имею ввиду случаи, когда происходит выключение питания в момент записи информации на диск, или дефект в SATA кабеле, или ошибки в контроллере SATA на материнской плате компьютера, или нестабильная работа блока питания ПК (скачки напряжения по линиям 5V и 12V). В этих случаях система самодиагностики может найти на поверхности жесткого диска от нескольких штук, до нескольких тысяч так называемых "софтовых бэдов", т.е. участков, где информация не может прочитаться, т.к. не совпадают контрольные суммы с самой информацией, что записана в эти блоки. Система диагностики зачастую определяет их как нестабильные или плохие и изменяет показатели системы S.M.A.R.T. не в лучшую сторону. Система S.M.A.R.T. может даже заменить эти блоки хорошими и в своих показателях отобразить их как Realocated (перемещённые), хотя сами блоки могут быть очень даже хорошими. Такое бывает довольно часто, но не всегда.

Ниже на фото показан скриншот программы Victoria с показателями S.M.A.R.T. проблемного диска. Можно видеть более тысячи уже перемещённых секторов и сотни готовящихся к перемещению.

Итак, что мы можем сделать, чтобы попытаться вернуть показатели S.M.A.R.T. в норму? Мы можем обнулить показатели S.M.A.R.T. или перенести плохие сектора в скрытую область системы самодиагностики, так называемый P(Slip)-лист. Эта операция не гарантирует того, что после обнуления показателей, эти показатели через несколько дней или недель не появятся вновь. Если диск действительно имеет плохие сектора, то система самодиагностики их выявит и пометит через некоторое время использования диска. Так что Вам скорее всего не получится из действительно "убитого" жесткого диска сделать "конфетку".

В данном руководстве изложена процедура сброса показателей S.M.A.R.T. для жестких дисков Seagate Barracuda 7200.11, Seagate Barracuda 7200.12, Seagate Barracuda ES, Seagate Barracuda ES.2. На других жестких дисках Seagate Barracuda я не проверял, возможно процедура подобная.

Для начала нам необходимо обзавестись адаптером RS232-to-TTL. Можно cобрать переходник на базе микросхемы MAX232 как показано на схеме:

Примечание к схеме: Если есть возможность подключиться к стабилизированному напряжению +5В, то схему можно упростить, выкинув из нее стабилизатор 7805 с двумя конденсаторами обвязки.

Альтернативная схема адаптера RS232-to-TTL:

Ещё, как вариант, можно использовать USB программатор на CH341A как адаптер USB в TTL. Он позволит подключится даже к компьютеру без COM порта. Подключение будет осуществлятся через USB, что более удобно. Купить USB программатор на CH341A можно у нас в магазине с доставкой по Украине службами доставки.

Внимание! Всё, что Вы будете делать дальше, делается Вами на свой страх и риск. Это может привести как к потере информации, так и поломке самого жесткого диска!

Далее порядок действий следующий:

1.) Если на жестком диске установлена перемычка "режим работы SATA I", то заранее уберите эту перемычку, переводящую диск в режим работы SATA I.

2.) Подключаем контроллер 232-to-TTL к COM порту. (Если Вы используете USB конвертер или программатор на CH341A в качестве 232-to-TTL адаптера, то драйвер должен быть уже установлен заранее. Описывать установку драйвера я не буду.)

3.) Запускаем программу ГиперТерминал (входит в состав Windows XP). Если у Вас установлена Windows Vista, Windows 7, Windows 8 или более новая, то в стандартной поставке ГиперТерминал не входит. Вы можете скачать англоязычную версия HyperTerminal с нашего сайта. Запускаем HyperTerminal и вводим название подключения. Название подключения указываем любое, я ввёл "1".

4.) В гипертерминале выбираем COM порт. У меня COM3, у Вас может быть другой. Всё зависит от того как Вы подключили адаптер 232-to-TTL.

5.) Устанавливаем скорость порта 38400, управление потоком - нет, остальное по умолчанию как показано ниже на скриншоте.

6.) Перед подключением контроллера 232-to-TTL к жесткому диску рекомендую проверить работу связки ГиперТерминала и адаптера 232-to-TTL. Для проверки работоспособности замкните между собой Rx и Tx проводки и в окне ГиперТерминала напечатайте что-то на клавиатуре. В окне должны отображаться введённые символы - «эхо» терминала. Каждый введенный вами символ — должен появлятся на экране (возвращаться через Tx-Rx). Если «эхо» нет, значит ваш девайс не работает или неправильно настроен COM порт. На деле это выглядит так: подключаем кабель — запускаем теминал — настраиваем его на нужный порт — пытаемся что-нибудь напечатать — в терминале тишина. Значит что-то не работате. Если замыкаем Tx-Rx — пытаемся что-нибудь напечатать — в терминале появляется то, что мы напечатали. Вывод — «эхо» работает и у нас всё готово к подключению HDD диска.

7.) Тремя проводками подключаем контроллер 232-to-TTL к винчестеру. Подключаем Tx и Rx как показано на фото (GND можно не подключать, но в этом случае возможны появления в ГиперТерминале лишних символов - мусора). Я подключал все три провода.

8.) Подаем питание на винчестер. В результате у Вас должно быть вот такое подключение:

10.) Один раз жмем CTRL+Z и терпеливо ждем приглашение в виде:

Примечание: Чтобы увидеть список команд и описание к ним для вашего жесткого диска, необходимо ввести /C и «Enter», а затем Q и «Enter». Не забудьте после просмотра команд опять перейти в режим T командой /T.

11.) Набираем /1 жмем «Enter» (переход на уровень 1). Наблюдаем на терминале:

12.) Набираем N1 жмем «Enter» (очистка SMART и снятие блокировки "CC"). Наблюдаем на терминале:

13.) Набираем /T жмем «Enter» (переход на корневой уровень). Наблюдаем на терминале:

16.) Жмем Ctrl+Z. Наблюдаем на терминале:

17.) Набираем команду чтобы перенести из G(Alt)-листа дефекты в заводской P(Slip)-лист m0,2,3. 22 и жмем «Enter». Наблюдаем на терминале:

Max Wr Retries = 00, Max Rd Retries = 00, Max ECC T-Level = 14, Max Certify Rewrite Retries = 00C8
User Partition Format 4% complete, Zone 00, Pass 00, LBA 00004339,
User Partition Format Successful - Elapsed Time 0 mins 30 secs

Далее m0,2,2. 22 и жмем «Enter». Наблюдаем на терминале:

Max Wr Retries = 00, Max Rd Retries = 00, Max ECC T-Level = 14, Max Certify Rewrite Retries = 00C8
User Partition Format 4% complete, Zone 00, Pass 00, LBA 00004339,
User Partition Format Successful - Elapsed Time 0 mins 30 secs

18.) Этот пункт можно пропустить. Теперь можно полностью отформатировать весь диск. Процесс форматирования может занять от получаса до нескольких часов. Набираем m0,8,2. 22 и жмем «Enter». Наблюдаем на терминале:

И дальше много строк в процессе форматирования всего диска. В конце процесса мы получим следующее:

19.) Набираем /2 жмем «Enter» (переход на уровень 2). Наблюдаем на терминале:

20.) Набираем Z жмем «Enter» (команда на останов двигателя). Наблюдаем на терминале:

F3 2>Z
Spin Down Complete
Elapsed Time 0.138 msecs
F3 2>

Жесткий диск пишет что остановил двигатель.

21.) Выключаем разъём питания жесткого диска. Выключаем компьютер. Подсоединяем винчестер в штатном режиме и готовимся радоваться.

После всех процедур через «Терминал» рекомендуется выполнить

Отключаем питание. Выключаем компьютер. Подсоединяем винчестер к компьютеру в штатном режиме. Контролле SATA рекомендую перевести из режима AHCI в IDE если этого не сделано ранее, так будет меньше шансов, что диск не определится.

Сегодня мы кратко рассмотрим технологию динамической регулировки высоты полета головки жесткого диска (Dynamic Flight Height).

Проблемы, связанные с увеличением объемов информации

Итак, на сегодня тема нашей беседы — плотность записи информации на магнитный диск и регулирование высоты полета головки над поверхностью.

Один из способов наращивания объема — увеличение вмещаемой информации на квадратный дюйм, иными словами, увеличение плотности записи.
Достигается это уменьшением расстояния между головкой и поверхностью, поэтому всплывает проблема — от малейших вибраций головка шоркает поверхность, образуя царапины и запилы.

Динамическое изменение высоты полета — как оно работает?

Как известно, головка (600) находится внутри так называемого слайдера (черной пластины, «скользящей» над поверхностью диска). Но, кроме самих читающих и пишущих элементов(35,95), там же находятся нагреватели(30, 90). Зачем же они нужны?
Зачастую, при записи или чтении, из-за большой высоты полета слайдера взаимодействие головок и магнитной поверхности затруднено из-за плохого качества пластин, и в этом случае происходит следующее:
нагревательный элемент, пропуская через себя ток, вызывает деформацию нижней части слайдера, тем самым уменьшая расстояние до диска. Таким образом, усиливая или отключая нагрев, можно уменьшать или увеличивать расстояние (fly height) от нижней кромки (100) до диска (400).

Что нам дает изменение высоты (fly height)?

Во-первых, в случае срабатывания датчика вибрации, нагревательные элементы выключаются, и слайдер возвращается в исходное положение, тем самым максимально снизив вероятность контакта с поверхностью. Это избавляет нас от первой проблемы.
Во-вторых, разные участки диска имеют разную силу магнитного поля, поэтому, в нужных местах уменьшая расстояние до поверхности, мы можем получить информацию даже со «слабых» участков. Таким образом, можно использовать менее качественные комплектующие при производстве, получая качественный результат.

Калибровка, профиль высоты полета.

Каждая головка во время заводского теста проходит калибровку, результаты который записываются в профили (часть адаптивной информации). В профилях учитывается требуемое расстояние до поверхности диска для чтения и записи информации на различных участках диска, а так же минимальная высота полета.

Любой отказ или неисправность в накопителе может обернуться частичной или полной потерей очень важной и порой бесценной информации. В виду того, что значительная доля неисправностей в накопителях является следствием непредусмотренных спецификациями механических воздействий на них, в настоящее время особое внимание стало уделяться защите HDD от ударов и толчков.

Ударное воздействие и его последствия

Удар — это резкое и сильное механическое воздействие на предмет характеризующееся очень малой длительностью. Удары характеризуются огромными ускорениями, которые получает предмет за очень непродолжительное время. Поэтому уровень ударного воздействия, которому подвергнулся предмет, принято измерять в единицах кратных ускорению свободного падения G, равное 9,8 мс2

Рабочая ударостойкость определяет его стойкость к ударам в рабочем состоянии, при которых обеспечивается безошибочность записи/чтения. Рабочая ударостойкость обычно не велика и составляет около 10-15G у старых накопителей и до 70-150 у новейших, собранных с применением технологий защиты. К счастью, накопители, находящиеся в рабочей системе подвергаются ударам очень редко, да и энергия этих воздействий значительно снижается элементами конструкции корпуса компьютера, поэтому повреждения в этом состоянии жесткие диски получают редко

Чаще всего жесткие диски испытывают ударные воздействия в моменты транспортировок от поставщика к потребителю и в процессе его установки в PC недостаточно квалифицированным или плохо осведомленным персоналом. В России ситуация часто усугубляется тем, что партии винчестеров перевозят неподготовленным для этого транспортом, не предусматривая никаких дополнительных мер защиты на случай столкновения автомобиля или просто резкого торможения. Очень часто фирмы — продавцы комплектующих, при продаже винчестеров передают их покупателю упакованными в одну единственную электростатическую оболочку. А ведь покупателю его еще до дома или до работы везти. И где гарантия, что сам продавец, не стукнул этот винт, а это очень вероятно в таких точках торговли, как радиорынки. Достаточно посмотреть, как там с ними обращаются. Более того, достаточно сильное ударное воздействие жесткий диск может испытать, если случайно ткнуть его монтажным инструментом, например отверткой, стукнув два винчестера между собой или в результате усиленного проталкивания винчестера в его посадочное место в корпусе компьютера… На рисунке 1 показаны наиболее типичные случаи возникновения ударных воздействий на винчестеры и степень их воздействия на жесткие диски. По вертикали — сила воздействия в единицах кратным ускорению свободного падения (G), по горизонтали длительность воздействия.

шлепок головок;
проскальзывание и смещение дисков в пакете;
появление люфта в подшипниках.

Самым распространенным последствием удара в накопителе является «шлепок головок», Рисунок 2. Он происходит когда энергиия удара направлена вертикально или под некоторым углом к горизонтальной плоскости. В этом случае, происходит отрыв магнитой головки от поверхности диска и затем ее резкое опускание на поверхность магнитного диска. В момент соприкосновения, головка врезается в поверхность своей кромкой, положение головки выравнивается и она с силой прижимается к поверхности всей плоскостью. В результате этого диск получает поверхностные повреждения, мельчайшие частички и осколки рассеиваются по поверхности магнитного диска.

Не стоит думать, что эти осколки смогут улететь за пределы диска в виду центробежных сил возникающих при бешеном вращении диска. По причине магнитной природы диска и микроскопического размера осколков, они остануться на диске и ничем их оттуда не убрать. Кроме того, после удара, сама головка может получить физическое повреждение, а ее магнитные свойства резко ухудшаются. На практике данные повреждения проявляются в виде так называемых «битых кластеров». Если просматривать такой диск в программах с визуальным интерфесом типа Norton Speed Disk, то повреждения поверхности проявятся в виде одного или нескольких хаотично расположенных сбойных кластеров. Повреждения вызванные дефектом одной из головок скорее всего проявятся в виде гораздо большего количества дефектных кластеров и в их расположении будет четко отслеживаться некоторая закономерность. Но даже в том случае, если дефекты на диске не проявились сразу после ударного воздействия на накопитель, эти дефекты дадут о себе знать позже (через месяц или даже через год!). Почему? Давате рассмотрим этот вопрос детальней.

Магнитно-резистивные головки и их работа

Принцип работы магнитно-резистивной (MR) головки при чтении данных состоит в изменении сопротивления электрическому току в соответствии с изменением магнитного поля. Элемент чтения такой головки представляет собой очень тонкую пленку специального материала, которая меняет свое сопротивлении в соответствии с расположением магнитных доменов на поверхности вращающегося диска. Расположение этих доменов, определяется записанной на диск информацией. Изменение сопротивления пленки, регистрируется специальным каналом чтения и передается на дальнейшую обработку компаратору, окончательно определяющему, что было записано, ноль или единица. MR головки обладают еще одним свойством, непосредственно относящимся к нашей теме — конечное активное сопротивление пленки зависит от ее температуры.

В нормальных условиях, при раскрученном до рабочих оборотов диске, воздушный поток приподнимает головку над диском, и она парит над гладкой поверхностью диска, не касаясь его. Если же на диске будут частицы или неровности сопоставимые по размерам с зазором между головкой и диском, то они, проносясь с огромной скоростью под парящей головкой, задевают ее, и трение мгновенно разогревает головку. Этот нагрев, тут же сказывается на сопротивлении пленочного покрытия головки и оно резко повышается. Канал чтения неверно интерпретирует изменение сопротивления головки и чтение данных в этом месте становится невозможным.

Постоянное воздействие температуры преждевременно старит головку, а проносящиеся под головкой частицы действуют как абразивная шкурка. Способность головки реагировать на изменение магнитного поля ухудшается со временем (на диске появляются все новые и новые нечитаемые сектора, или как говорят диск начал «сыпаться»), и в конечном итоге происходит полный выход головки из строя.

Решение

Таким образом, решение данной проблемы должно реализовываться через повышение ударной стойкости самого накопителя. В последнее время производителя накопителей разработали целый ряд недорогих и эффективных технологических решений по повышению ударной стойкости и надежности продукции и к нашему счастью, теперь это решение не ограничивается надписью «Handle with care!» на корпусе.

Посмотрим, что же предлагают нам основные производители.

Quantum

Технология SPS

Технология SPS (Shock Protection System) была разработана в первой половине 1998 года и впервые внедрена в винчестерах серии Fireball EL. Она представляет собой 14 улучшений и технологических решений в конструкции накопителя направленных, прежде всего на поглощение и минимизацию отрицательного эффекта ударов с высокой энергией и коротким временем воздействия. Это явилось результатом долгого и тщательного исследования поведения, взаимодействия конструктивных элементов, нагрузок и их распределения во время удара. Повторимся, самым пагубным последствием таких ударов, является отрыв головки от диска и ее дальнейший резкий шлепок по нему. Решения примененные инженерами Quantum исключают или значительно уменьшают высоту отрыва головки при ударе (Рисунок 3). Основная энергия удара поглощается остальными конструкциями накопителя, что предотвращает шлепок и появление осколков, ведущих к преждевременному старению жесткого диска. На настоящий момент, следующие модели Quantum собираются с применением SPS: VikingII, Fireball EL, Fireball CX, Fireball CR, Fireball Plus KA, Fireball Plus KX, Atlas III, Atlas IV, Atlas 10k, BigFoot TS.

Технология SPS II

Технология SPS II явилась логическим продолжением технологии SPS и была объявлена в 1999 году. Первым жеским диском с такой технологией стал Fireball Ict В то время как, SPS обеспечивала повышенный уровень устойчивости к ударам полученным накопителем в нерабочем состоянии, SPS II дополнительно защищает работающий накопитель от производства записи /чтения в моменты удара и тряски возникающие в случае толчков системного блока работающего компьютера. Вместо записи на диск, данные кэшируются, и будут записаны на диск позже, когда энергия толчка будет поглощена и диск будет в спокойном состоянии. Рисуноки 4 и 5 показывают процесс записи в момент удара на не защищенный и защищенный технологией SPS II диски. На момент написания SPS II используется в трех новейших моделях Quantum — Fireball Ict, Fireball Ict10k и AtlasV.

Рис.5: Запись на диск с технологией SPS II во время удара

Seagate

Технология GFP

Технология GFP (G-force protection) компании Seagate объединяет в себе ряд технологических решений направленных на улучшение нерабочей ударостойкости носителей. Эта технология обеспечивает большую степень защиты таких компонентов жестких дисков как: двигатель и подшипник вращения дисков, головки, гибкие держатели головок и диски.

Уменьшив массу и размеры головок, а так же увеличив величину клиренса между держателем и диском, инженеры компании заметно уменьшили кинетическую энергию этих компонентов приобретаемую ими в процессе удара. А значит, у головок становится меньше шансов произвести шлепок по диску в момент внешнего воздействия. Seagate также уделила внимание защите и прочности подшипников вращения дисков и узлу крепления дисков в пакете.

Дефекты возникающие в подшипнике (см. рис. 6) ведут к повышенной шумности и вибрациям винчестера, что к конечном итоге может привести к отказу двигателя.

Проскальзывание дисков в узле крепления происходит достаточно редко, но даже если это и происходило в результате удара, то жесткие диски семейства Barracuda и Cheetah всегда имели способность работать с проскользнувшим диском благодаря встроенной системе коррекции головок на каждый оборот диска (once per revolution compensation — OPR). Сервосистема диска использует OPR для определения величины, на сколько сдвинут диск от своего первоначального положения, и в соответствии с этим корректирует положение головок, так чтобы положение головки соответствовало записанной на диск дорожке. В технологии GPS применена улучшенная система OPR, что вдвое увеличивает способность сервосистемы обслуживать сдвинутые диски.

Технология GPS будет применена на новейших высокопроизводительных накопителях Seagate Barracuda 18LP/36/50 и Cheetah 18LP/36. В целом применение GPS позволит, по мнению производителя, увеличить сопротивляемость ударным воздействиям на 30% для дисков Barracuda и на 40% для семейства Cheetah.

Maxtor

Maxtor тоже не осталась в стороне, и разработала свою собственную технологию, получившую название ShockBlock. Первой моделью накопителя с этой технологией, стала модель DiamondMax Plus 5120. Как и в технологиях конкурентов, проблема шлепка головки решается в ней за счет уменьшения физических размеров и массы головки. Но здесь Maxtor, добавила еще одно решение. Все мы знаем, что в нерабочем состоянии головки винчестера размещаются в так называемой landing zone, в зоне, куда запись информации никогда не производится. Поэтому, укрепив покрытие магнитного диска в landing zone, компания заметно уменьшила вероятность появления мелких частиц и осколков в случае, когда головка все же ударялась о диск накопителя в отключенном состоянии.

Дальнейшим развитием этой технологии стала технология ShockBlock Enhanced. Теперь Maxtor утверждает, что ее технология позволяет накопителям ее производства противостоять ударам с уровнем до 1000 G!. Первым накопителем произведенным с этой технологией стал DiamondMax 6800. Чем же достигнута такая высокая ударостойкость. По мнению Maxtor, делая держатели головок более гибкими, производители не только не снижают силу шлепка головки о диск, а даже увеличивают его, так как эффект «хлыста», только усиливает удар. Maxtor наоборот сделала держатели гораздо более упругими в своих новых накопителях. Неизбежно, увеличив упругость держателя, компании пришлось дополнительно решать вопрос обеспечения прежнего «парения» головок над диском во время его вращения. И видимо ей это удалось. Более того, компания пошла дальше. Справедлив рассудив, что пагубным эффектом является не столько сам шлепок, а его последствия (частицы и осколки на диске), то нужно сделать так чтобы даже после шлепка появление осколков было мене вероятным. Посмотрите на рисунок. Головка, опускаясь после удара, всегда бьет о диск своей кромкой. Вероятность повредить диск — очень велика.

Поэтому компания изменила конструкцию крепления головки к держателю таким образом, что бы даже во время шлепка, головка ударялась о диск равномерно всей поверхностью. Это в несколько раз уменьшает вероятность появления осколков и частиц после удара головки.

Fujitsu

Компания не изобретала и не патентовала каких либо громких технологий по защите дисков от ударных воздействий, но, тем не менее, многие из производимых в настоящее время винчестеров очень устойчивы к нерабочим ударным нагрузкам. Например, винчестеры серий MPE3xxx имеют удароустойчивость на уровне 250 G. А модели серий Hornet 9, 10, 11 до 600 G! Причем, их варианты для мобильных компьютеров способны нормально переносить до 700 G в нерабочем состоянии и до 125 G во время работы.

Samsung

В первом квартале 2000 года компания Samsung представит в России две новые модели винчестеров серии SpinPoint: V9100 и V10200. Cовместное использование в этих моделях двух собственных технологий защиты от ударов ImpacGuard (ТМ) и Shock Skin Bumper (ТМ) позволит обеспечивать защиту от ударных воздействий с уровнем до 250G в нерабочем состоянии. Более ранние модели SpinPoint серий V6800, V4300, V4, V3, V3A, V3200 имеют показатели 75G для длительности воздействия в 11 ms (или 200G Ref. для длительности в 2ms). Несколько выпадает из этого ряда модели серии W2100, у которой эти показатели ниже.

Western Digital

Мне не удалось найти какой либо информации о применяемых в винчестерах данной компании специальных технологиях защиты от ударов. Но, судя по техническим данным винчестеров, этих технологий возможно и не было. Ряд моделей запущенных в производство совсем недавно, имеют повышенную ударостойкость на уровне 150-200 G. Остальные модели на уровне 60-70 G. Поэтому также требуют очень нежного обращения.

Существующие на настоящий момент накопители серий DeskStar и UltraStar емкостью свыше 3.5 Gb имеют удароустойчивость на уровне 175 G в нерабочем состоянии. Модели этих серий с емкостью ниже 3.5 Gb имеют меньшие возможности выдержать внешние ударные воздействия. Модели винчестеров для мобильных компьютеров серии TravelStar от 2.2 Gb и выше обладают очень неплохими показателями и способны переносить до 400-500G в нерабочем состоянии и до 150 G в рабочем. Недавно анонсированные новые модели винчестеров UltraStar 36, 72 будут производится с использованием технологии Active Damping, которая позволит эксплуатировать эти винчестеры в условиях с повышенным уровнем вибрации.

Заключение

Жесткий диск очень чувствительное к тряскам и ударам устройство и поэтому требует к себе очень внимательного отношения. Диски, произведенные год, полтора назад, имели очень не большую удароустойчивость (на уровне 60-100G), поэтому некоторые из вас, наверное, только сейчас видят на своем «винте» результаты удара произведенного год назад, о котором вы даже и не подозревали.

Купив винчестер, обратите внимание на появившиеся сбойные кластеры в течение гарантийного срока, и если появился хотя бы один - срочно меняйте. И не поддавайтесь ни на какие убеждения продавцов по поводу того, что один два нечитаемых кластера — это в пределах нормы. Появление битых кластеров неизбежно приведет к появлению новых и новых, вплоть до выхода винчестера из строя. Вопрос только в том, насколько долго он протянет.

Читайте также: