如何修復機械硬盤

「硬盤不能強制斷電，不能給電腦強制關機」是許多人小時候學電腦時學到的第一個知識。

在一般人的認知中，強制斷電導致的后果往往是硬盤數(shù)據(jù)的丟失或者是整個硬盤的損壞。

那么，強制斷電真的會導致硬盤數(shù)據(jù)丟失么?確實有這種可能。

說起硬盤的斷電保護，還要分兩個方面來看，因為現(xiàn)在我們談到的硬盤有兩種，一種是機械硬盤一般用于大容量低性能的存儲需求，另一種則是固態(tài)硬盤由于價格較高一般很少當作倉儲盤使用就不多說了。

先從機械硬盤說起，機械硬盤的斷電損壞要從其原理說起。

1973年，IBM研制成功了一種新型的硬盤IBM334。這種硬盤擁有幾個同軸的金屬盤片，盤片上涂著磁性材料。它們和可以移動的磁頭共同密封在一個盒子里面，磁頭能從旋轉的盤片上讀出磁信號的變化——這就是我們今天使用的硬盤的祖先，IBM把它叫做溫徹斯特硬盤。

目前市面上除了SSD，也就是我們俗稱的固態(tài)硬盤之外，大多數(shù)的存儲設備均為溫徹斯特機械硬盤結構。溫徹斯特機械硬盤的工作方式相是一個密閉空間中的留聲機，不同的是磁頭和碟片之間的距離只有10納米，磁頭的運動稍有不慎就會把盤片劃傷。

而斷電顯然包含在「稍有不慎」的這個范圍之內(nèi)。但為什么大家平時很少遇到強關電腦之后數(shù)據(jù)丟失硬盤損壞的情況呢?因為機械硬盤廠商經(jīng)過幾十年的探索，已經(jīng)有了一套相對比較成熟的斷電保護方案。

簡單來說，就是在硬盤里安裝了一塊極小的「電池」，在外部電源斷電的瞬間，機械硬盤會利用這塊電池的電量優(yōu)先將磁頭挪動到安全區(qū)域，避免劃傷碟片。

這樣首先保證了突然斷電不會損壞丟失大量數(shù)據(jù)，只會丟失斷電是尚未來得及寫入的少部分數(shù)據(jù)。

當然，磁盤損壞不止意外斷電一種情況，正常老化、距離震動、跌落、外力破壞都可能導致磁盤內(nèi)部精密構件和碟片的損傷。一旦出現(xiàn)了硬盤損壞無法讀取的情況，也不是沒有救，第一時間首先要做的是停止繼續(xù)讀寫硬盤避免加重硬盤的傷情。

然后，就需要專業(yè)的數(shù)據(jù)恢復機構進行「開盤修理」——即把密封的硬盤打開進行針對性的修理。

一般來說，修理的步驟是這樣的：

第一步，在無塵工作環(huán)境蒼下打開硬盤，更換損壞的磁頭或者硬盤內(nèi)的其它部件。

第二步，將新更換的部件與原有部件重新組合成硬盤，并調試對應的固件。

第三步，磁場克隆，將受損硬盤中的信息完整的復制到一個沒有受損的新硬盤中，這一部分是整個數(shù)據(jù)恢復中耗時最長的。根據(jù)碟片的受損程度不同，需要幾小時到一個月不等。

第四步，在克隆完成的硬盤中對數(shù)據(jù)進行重新梳理，提取搶救數(shù)據(jù)。

你有多大可能遇上這樣的硬盤故障呢?

根據(jù)在線備份服務提供商 Backblaze 在2013年的一份報告顯示，在他們所購買的25000塊機械硬盤里，5.1% 的硬盤會在18個月內(nèi)出現(xiàn)故障，1.4% 的硬盤會在18~36個月內(nèi)出現(xiàn)故障，3年之后的故障率會飆升到11.8%，硬盤在使用4年以上仍完好的概率大約在80%。

而當時機械硬盤的總中位數(shù)壽命是6年。

為了保證數(shù)據(jù)的「絕對安全」，像安防這樣重要的應用場景，往往會用磁盤陣列——多塊硬盤同時存儲同一數(shù)據(jù)——可以顯著提高數(shù)據(jù)的安全性。