Наиболее часто используемые устройства для хранения данных это HDD (жёсткие диски) и SSD (твердотельные накопители). На данный момент самыми распространенными являются именно HDD.
Данные на HDD хранятся на жёсткой алюминиевой или стеклянной (реже) пластине (отсюда и название «Жёсткий диск»), покрытой тонким слоем специального материала, предназначенным для хранения данных, а считыванием данных занимаются магнитные считывающие головки. Файлы хранятся в виде блоков информации, записанных на секторах жёсткого диска. Сектора могут располагаться как последовательно, так и быть хаотично разбросанными по всей поверхности диска. Расположение секторов зависит от того, какие именно блоки были свободны в момент сохранения файла на диск. Если система не обнаружила на диске непрерывного свободного блока секторов достаточного размера для того, чтобы сохранить файл в виде непрерывной последовательности данных, система будет фрагментировать файл, записывая его отдельные части в свободные блоки. Для того, чтобы понимать, где какие данных находятся, операционная система создает специальную запись с указанием того, какие именно секторы на диске занимает содержимое конкретного файла. Работа SSD отличается тем, что данные хранятся не на пластинах, а на чипах флеш-памяти и, соответственно, для считывания данных никаких механических операций не выполняется. Для считывания данных система, так-же пользуясь системной записью, обращается к определенной ячейке на флеш-накопителе и считывает данные из неё.
Восстановление удаленных файлов
В тот момент, когда вы удаляете файл, операционная система на самом деле не удаляет его с секторов диска, а лишь помечает запись, как принадлежащую удалённому файлу и сектора на диске, принадлежащие этому файлу становятся свободны для записи. Пока система не записала в освободившиеся сектора новые данные, удаленную информацию можно восстановить. Восстановление в таком случае делается с помощью специальных программ (например Recuva), которые занимаются поиском записей, помеченных, как удаленные. С помощью анализа этих данных можно определить адреса секторов на диске и после дополнительной проверки программа предложит восстановить данные в новый файл. В случае, если запись найти не удастся, можно попробовать выполнить поиск по определенным байтам, обозначающим начало или окончание файлов. Алгоритмы сигнатурного поиска, использующиеся в программах для восстановления данных, считывают информацию с поверхности диска в надежде встретить знакомые участки данных. Заголовки многих типов файлов содержат характерные последовательности символов. К примеру, файлы в формате *.jpeg содержат последовательность символов «JFIF»
В случае с SSD ситуация немного сложнее из-за наличия TRIM — специальной команды интерфейса ATA. При нажатии кнопки «удалить» система уведомляет твердотельный накопитель о том, какие блоки данных уже не содержатся в файловой системе и могут быть накопителем физически удалены.
Т.е. как только вы удаляете какой-либо файл, твердотельный контроллер получит команду на физическую очистку блоков данных в тот же момент. Это делается для того, чтобы уменьшить влияние сборки мусора, которая в противном случае в дальнейшем выразится падением производительности операций записи в затронутые секторы.
Восстановление данных на SSD становится возможным только в том случае, если команда TRIM не была выполнена из-за сбоя файловой системы или повреждения накопителя, если SSD диск не поддерживает функцию TRIM (практически все современные диски её поддерживают), если команду TRIM не поддерживает операционная система или она была отключена, если команда TRIM не поддерживается интерфейсом между компьютером и SSD-накопителем, если SSD диск использовался в качестве внешнего накопителя: функция TRIM не поддерживается при работе с USB, если SSD диск был отформатирован не в файловой системе NTFS, а в FAT. В случае, если одно из этих условий выполняется, можно попробовать восстановить данные любой программой для восстановления (например recuva).
Повреждение жесткого диска на логическом или физическом уровне может привести к утрате всех данных, находящихся на нём. Однако даже в такой ситуации остаются способы полного или частичного восстановления информации. Наиболее вероятными предвестниками повреждения жесткого диска могут являться:
1. Странный шум — обычно означает, что диск поврежден и рекомендуется как можно скорее заняться его ремонтом.
2. Медленная работа при обращении к диску — если компьютер начинает медленно работать при чтении и записи файлов, то это тоже может быть связано с неисправностью диска.
3. Компьютерные сбои – если на вашем компьютере регулярно возникает синий экран, или во время начальной загрузки происходит ее сбрасывание, это может указывать на проблему с диском.
4. Исчезающие данные – если исчезают данные с диска или не получается сохранить документы, это может означать, что в диске уже могут быть повреждены некоторые сектора и стоит прибегнуть к спасению оставшихся данных на диске.
При возникновении любой из указанных выше проблем рекомендуется выключить ПК для избежания потери данных, после чего рекомендуется проверить этот диск на другом ПК, либо если нет другого ПК, попробовать установить другой жесткий диск, вместо проблемного и проверить, не воспроизводится ли проблема, с которой вы столкнулись при работе с первым диском. Если опасения подтвердились, то виной этому могут быть неисправность двух видов: механические повреждения и логические.
Механические повреждения в свою очередь делятся на ещё несколько видов:
1. Аппаратные механические поломки внутри гермоблока: В основном сопровождаются отрывами или сколами головок, разрушением подшипников и двигателей, что в свою очередь может привести к повреждению пластин. Самостоятельно устранить такую неполадку практически невозможно, ведь даже малейшие частицы пыли, попавшие в накопитель, могут вывести его из строя окончательно.
2. Повреждение внутренних магнитных пластин жесткого диска: В основном проявляется в возникновении царапин или «BAD-блоков» — участков, недоступных для получения данных. Поэтому, если на поврежденный сектор приходится информация о структуре, то пропадает соответствующий уровень логической структуры диска, если файл – то файл становится недоступен. В данном случае тоже крайне не рекомендуется заниматься ремонтом самостоятельно. Лучшим выбором будет обратиться в организацию, занимающуюся восстановлением потерянных данных и ремонтом поврежденных дисков.
3. Повреждение платы электронного управления: При данной неисправности пропадает доступность к жесткому диску, но при этом все его данные остаются в сохранности. Эта проблема исправляется проще всего. Необходимо лишь заменить, либо отремонтировать поврежденную плату. Однако необходимо учитывать, что плата электронного управления должна быть совместима с диском, то есть совпадать по основным параметрам (например, по модели, серии и версии прошивки) и удовлетворять адаптивным настройкам конкретного экземпляра.
Логические повреждения происходят на программном уровне. При таком виде неполадок диск не будет издавать лишних шумов, но при этом на нем будут проблемы с доступом к данным. Такую проблему можно решить самостоятельно при помощи ПО для восстановления данных. Если компьютер не включается, то это может быть связано с повреждением данных загрузчика, в таком случае нужно будет восстанавливать эти данные в ручную, либо обратиться в сервисный центр.