Технологический процесс восстановления доступа к информации всегда начинается с диагностики технического состояния накопителя, включающей в себя: диагностику рабочих поверхностей, тестирование контроллера, выполнения тестов чтения данных. После определения причины утраты доступа к данным выбирается соответствующий способ его восстановления.

Если по результатам диагностики техническое состояние жесткого диска соответствует нормам (накопитель исправен), а потеря информации произошла вследствие программного сбоя (воздействие вирусов, неквалифицированные действия пользователей, сбои операционной системы), то для восстановления доступа к информации используется специализированное программное обеспечение, позволяющее получить доступ к данным на диске на уровне команд интерфейса. В этом случае говорят о восстановлении доступа к данным на логическом уровне.

При наличии достаточного опыта во многих случаях восстановить доступ к информации на исправном жестком диске можно и без применения специальных утилит, пользуясь только DiskEdit. Справедливости ради необходимо заметить, что опыт необходим и при применении специальных утилит. В автоматическом режиме даже широко известная утилита "Tiramisu" не в состоянии правильно восстановить последовательность кластеров, содержащих тот или иной файл. Тем не менее, в случае полной исправности жесткого диска доступ к данным можно восстановить и самостоятельно. Важно только понимать, что с первой попытки угадать правильную последовательность кластеров не удается. Поэтому, чтобы не потерять информацию окончательно, все работы по восстановлению информации можно проводить только с копией жесткого диска.

Рис.1. Стертый рабочий слой в зоне 3000 - 10000 дорожек

Именно поэтому следующим шагом после диагностики накопителя является создание точной копии (образа) жесткого диска. Создание копии жесткого диска необходимо не только с целью обезопасить свою работу. Поверхность диска может иметь отдельные повреждения. Эти повреждения опасны тем, что сопровождаются появлением внутри герметической камеры жесткого диска мельчайших твердых частиц. Эти частицы приводят к новым повреждениям поверхности, причем этот процесс носит лавинообразный характер. В результате после нескольких часов работы накопителя на значительной площади поверхности дисков рабочий слой стирается полностью (рис. 1).

Технология восстановления доступа к информации с неисправного жесткого диска существенно отличается от восстановления данных на логическом уровне. Во многих случаях восстановить работоспособность накопителя удается лишь на непродолжительное время. Например, в результате "шлепка" головки повреждается как сама головка, так и поверхность диска. Чаще всего именно это и является причиной рассмотренной выше неисправности. Выбитые из поверхности диска осколки, находясь внутри герметичной камеры, продолжают разрушать рабочий слой, что очень быстро приводит к полному отказу накопителя.

Если при первых признаках неисправности жесткий диск приносят в сервисный центр, то, как правило, удается спасти большую часть информации. Более того, удается восстановить некоторую часть информации даже с поврежденных участков пластин жесткого диска. Для этого при создании копии жесткого диска используется технология адаптивного копирования.

Суть ее заключается в быстром копировании информации с неповрежденных участков и последующем многократном (до 100 раз) считывании информации с поврежденных участков. Затем проводится статистическая обработка результатов считывания сбойных секторов с помощью метода максимального правдоподобия. Критерием успешного восстановления информации является достижение заданного порогового значения коэффициента правдоподобия. В некоторых случаях после процедуры адаптивного копирования требуется проведение работ по восстановлению данных на логическом уровне.

Повреждение поверхности пластин жесткого диска является, наверное, самой распространенной и опасной неисправностью, но далеко не единственной. Жесткие диски могут выходить из строя по множеству причин. Это и нарушение теплового режима, и повышенная влажность, и производственные дефекты, и "шлепки" головки из-за внешних ударных воздействий, и износ вследствие интенсивной работы.

Далее в таблице приведены некоторые типичные неисправности жестких дисков и способы восстановления доступа к информации:

Таким образом, все случаи восстановления доступа к информации на отказавших жестких дисках можно разделить на две большие группы: требующие вскрытия герметичной камеры и не требующие ее вскрытия.

В случае, когда вскрытие герметичной камеры не требуется, проблема восстановления информации решается заменой контроллера или чипа управления двигателем на аналогичный. Ни в коем случае не стоит делать это самостоятельно! Не всегда можно безболезненно переставить контроллер с одного жесткого диска на другой, даже если они одной модели. Здесь есть определенные нюансы, несоблюдение которых приведет к более серьезному выходу из строя как гермоблока, так и платы электроники от исправного накопителя.

Восстановление информации с повреждениями в камере (обрыв или повреждение головок, отказ коммутатора, дефекты и износ рабочей поверхности) требует вскрытия гермоблока, что, в свою очередь, требует применения специального оборудования , как для произведения этих работ, так и для последующего вычитывания информации с накопителя.

В нерабочем состоянии головки прижимаются к пластинам в специальной зоне, называемой зоной парковки. Выход головок в зону парковки выполняется автоматически при снижении скорости вращения двигателя ниже номинальной или пропадании напряжения питания. Поскольку поверхности дисков и головки изготавливаются очень гладкими (шероховатость порядка 5A), то иногда наблюдается эффект "прилипания" головки к диску. В этом случае, при подаче напряжения на накопитель головки не успевают оторваться от поверхности начинающих вращение дисков и происходит их перекос или обрыв. Повреждения головок могут возникать и в результате "шлепка" головки, вызванного внешним ударным воздействием на рабочий жесткий диск. В обоих случаях головка начинает царапать поверхность диска, повреждая его поверхность (рис. 2). Чтобы восстановить информацию с такого накопителя, необходимо заменить поврежденную головку или блок головок полностью.

Рис. 2. Перекос головки и вызываемые им повреждения поверхности диска

Распространенной причиной отказов жестких дисков является выход из строя предварительного усилителя-коммутатора в результате бросков напряжения или неправильного подключения напряжения питания. В старых моделях накопителей микросхема коммутатора находилась внутри камеры возле разъема для подключения к контроллеру. Это позволяло выполнять ее замену без снятия блока головок.

Чтобы обеспечить минимальное затухание сигнала считывания, в современных жестких дисках усилитель-коммутатор размещают непосредственно на блоке головок (рис. 4). В этом случае перед заменой микросхемы необходимо снять весь блок головок, чтобы избежать перегрева дисков при пайке и потери информации. Некоторые производители используют бескорпусные микросхемы коммутаторов, которые не подлежат замене - в этом случае заменяют весь блок головок.

Рис. 3. Варианты исполнения блоков головок:
а) с корпусным усилителем-коммутатором;
б) с бескорпусным усилителем-коммутатором.

Замена любого элемента жесткого диска негативно сказывается на его характеристиках. Из-за невозможности точно откалибровать блок головок увеличивается количество ошибок чтения. После замены усилителя-коммутатора обычно снижается отношение сигнал/шум, что тоже приводит к росту ошибок. Поэтому при копировании данных с отремонтированного жесткого диска на технологический целесообразно применять алгоритм адаптивного копирования. Но даже при применении алгоритма адаптивного копирования головка часто "зацикливается" на некоторых дорожках, многократно пытаясь считать один и тот же сектор. Это приводит к тому, что на считывание информации с такого жесткого диска уходит очень много времени - в среднем сутки, а иногда и до месяца непрерывной работы. Если выполнять такое копирование в обычном помещении, головка достаточно быстро сотрет рабочий слой до основы.

Герметизация камер некоторых жестких дисков обеспечивается с помощью специальной липкой ленты, наклеиваемой по периметру корпуса накопителя. При повреждении этой ленты (при неосторожном обращении при транспортировке или установке в узкие карманы некоторых корпусов компьютера) возможна непреднамеренная разгерметизация камеры (рис. 5).

Рис. 5. Повреждения герметизирующей липкой ленты, приводящие к разгерметизации камеры жесткого диска

Нарушение герметизации может приводить к попаданию внутрь камеры пыли, разрушающей головки и рабочие поверхности дисков. Такой накопитель может еще работать некоторое время, однако обычно очень скоро начинается лавинообразный процесс возникновения сбойных секторов и он выходит из строя. Тем не менее, если своевременно обратиться в центр восстановления информации, информацию еще можно будет спасти. Жесткий диск вскроют в чистой комнате, аккуратно вычистят попавшую внутрь камеры пыль. Затем данные будут переписаны на технологический жесткий диск.

Следует отметить, что любое вскрытие камеры жесткого диска, даже без замены его узлов, приводит к ухудшению его работы и в последствии к выходу его из строя. Средний срок службы накопителя, камера которого вскрывалась, не превышает двух-трех месяцев. Затем начинается быстрый рост количества сбойных секторов, увеличивается вероятность ошибок чтения и жесткий диск выходит из строя окончательно. Именно поэтому вскрытие камеры жесткого диска и ремонт элементов, расположенных в камере, производится только с целью восстановления информации, а не с целью восстановления его работоспособности.

В последнее время участились случаи, когда пользователи пытаются самостоятельно восстановить информацию или отремонтировать жесткий диск, вскрывая при этом его камеру. Это всегда приводит к окончательному нарушению его работоспособности и очень затрудняет восстановление данных. Например, отпечатки пальцев с зеркальной поверхности пластины удалить уже практически невозможно (рис. 6). И если информацию в начале диска, где обычно хранится операционная система, еще можно будет восстановить, то пользовательские данные в середине и конце диска могут быть утеряны безвозвратно.

Рис. 6. Отпечатки пальцев на рабочей поверхности жесткого диска

Подавать напряжение питания на накопитель с открытой камерой вне чистой комнаты недопустимо. Воздушный поток захватывает частицы пыли, которые начинают разрушать рабочий слой. В зависимости от скорости вращения дисков частицы пыли уничтожат рабочий слой за один-два часа, стирая его до основы, из которой изготовлены диски (рис. 7). Информацию в этом случае восстановить невозможно.

Рис. 7. Вскрытие камеры накопителя вне чистой комнаты приводит к полному уничтожению рабочего слоя