Восстановление жёстких дисков

Жёсткий диск со временем приходит в негодность и отказывается работать. Однако, есть способы частично восстановить работу физически повреждённого винчестера и мы расскажем о них.

Тяжела и неказиста жизнь простого программиста :) Ладно, шучу. Не программиста, а обычного компьютерщика, который и трояна "на скаку" остановит, и во включенный системник влезет. Да и не так уж она и тяжела. Просто постоянно подбрасывает всё новые головоломки...

На этот раз забот мне подкинул мой кум, принеся три нерабочих жёстких диска от ноутбуков 2008—2011 годов выпуска. Все они не определялись из-под Windows и не форматировались, хотя в BIOS'е отображались. Задача была восстановить их работоспособность хоть в каком-нибудь объёме без каких-либо финансовых вложений :) Скажу сразу, что кое-что мне удалось с ними сделать и об этом будет сегодняшняя статья!

Как ломается жёсткий диск

Прежде чем приступить к практике, не помешает узнать хотя бы немного теории о том, как работает жёсткий диск, что в нём чаще всего ломается и как это можно починить.

Начнём с устройства и принципов работы. Современные жёсткие диски делятся на классические (HDD) и твердотельные (SSD). Первые записывают данные на реальный быстро вращающийся металлический диск при помощи специальной головки чтения/записи, а вторые хранят информацию по принципу флеш-памяти в ячейках микросхем и не имеют подвижных элементов:

Как видим, в SSD-дисках всё построено на микросхемах, которые имеют определённый ресурс циклов перезаписи. По мере выхода из строя одних ячеек, активируются другие, что даже при довольно интенсивном использовании диска позволяет ему работать до 15 лет и, возможно, даже больше (хотя на практике, дешёвый китайский SSD может выйти из строя даже в первый год эксплуатации).

Устройство же классических HDD-дисков несколько сложнее. В первую очередь из-за того, что в них имеются подвижные части: вращающийся на высоких скоростях (обычно от 5400 оборотов в минуту и выше) диск и перемещающаяся вверх-вниз головка чтения/записи данных. Кроме того, в классическом винчестере есть ещё и ряд микросхем, управляющих приводом головки и вращением шпинделя диска. И всё это может выйти из строя...

Чаще всего HDD ломаются по причине повреждения пластин дисков-носителей данных. Происходит это довольно просто. Например, Вы лишний раз тряхнули ноутбук, зацепили ногой работающий системник или же резко выдернули шнур питания из розетки... В это время между головкой и пластиной диска может произойти нежелательный контакт и на последней образуется царапина:

В местах, где есть подобные царапины и сколы данные перестают читаться и не могут быть записаны. На компьютерном сленге такие повреждённые части диска называют "бэдами" (от англ. "bad block" – "плохой блок") или "битыми секторами".

Незначительные области с повреждениями контроллер винчестера умеет распознавать и игнорировать, компенсируя свою номинальную ёмкость за счёт задействования неиспользованных блоков резервной области. Однако, резервная область, как правило, позволяет возместить не более 10% объёма диска. Если лимит исчерпан, винчестер просто перестаёт определяться операционной системой.

В принципе, желательно такой жёсткий диск заменить на рабочий. Однако, если Вы не планируете хранить на нём важных данных или хотите получить просто "походный веник" (например, для тестирования ноутбуков), то можно попробовать восстановить его работоспособность при помощи специального софта.

Диагностика жёсткого диска

Для диагностики проблемного жёсткого диска нам нужно подключить его к предварительно выключенному компьютеру. Для этого Вам понадобится дополнительный канал питания и шлейф передачи данных. Если Вы имеете дело с более или менее современными дисками с SATA-интерфейсом, то кабель питания и сигнальный шлейф можете временно "отобрать" у DVD-привода (если он есть).

В противном случае, Вам, возможно придётся купить или раздобыть где-либо специальный переходник, позволяющий подключать жёсткие диски через USB-интерфейс. Например, у меня есть примерно такой универсальный переходник для подключения SATA и более старых IDE-дисков к ноутбуку или ПК:

После включения компьютера с подключённым неисправным диском BIOS может отреагировать на наличие нерабочего винчестера и предложить либо отключить его, либо выбрать диск, с которого нужно грузиться. В первом случае нужно просто проигнорировать сообщение ("Press any key to continue" ;), а во втором, естественно, выбрать Ваш основной диск.

В самой Windows в разделе Компьютер проблемный диск отображаться, скорее всего, не будет. Однако, нам этого и не надо. Получать доступ к нему мы будем через отличную (я бы даже сказал, уникальную в своём роде) бесплатную утилиту для низкоуровневой работы с жёсткими дисками Victoria.

Где-то в начале 2010-х годов автор приостановил работу над программой. Последней официальной версией была Victoria 4.46. После этого в 2013 году вышла доработанная и исправленная энтузиастами Victoria 4.47, которой я и пользуюсь до сих пор.

Правда, в августе этого года Сергей Казанцев (разработчик программы из Минска) возобновил поддержку своего детища, выпустив бета-версию Victoria 4.68b. Она также фигурирует под именем Victoria SSD, как бы намекая нам, на поддержку твердотельных накопителей. Однако, я с таковыми пока дела не имел, поэтому предпочитаю пользоваться более старым проверенным инструментом, который обычно не подводит.

Victoria не требует установки (хотя есть версия и с инсталлятором), поэтому для начала работы достаточно просто распаковать её в любую удобную папку и запустить файл "vcr477.exe" от имени Администратора:

На первый взгляд интерфейс программы пугает обилием настроек и англоязычностью интерфейса (есть, правда, и русифицированные сборки, но от этого они не намного понятнее :)). Однако, если разобраться с логикой работы, то особых трудностей, думаю, у Вас не возникнет. А логика такова, что в Victoria идёт разделение функций по вкладкам, из которых чаще всего используются только первые три.

Первая вкладка – "Standard". С её помощью можно выбрать жёсткий диск для дальнейшей проверки и инициализировать его. Для этого в правой верхней части нужно найти панель со списком подключённых жёстких дисков, выделить нужный (ориентируемся по объёму и модели – у меня, например, был диск Seagate на 120 ГБ) и внизу нажать кнопку "Passport" (возможно, этого и не придётся делать). В левой панели должна отобразиться информация о диске, в которую особо можно не вникать (главное, чтобы она появилась).

Если процесс инициализации прошёл успешно и в левом верхнем окошке отображается модель нужного нам диска, можно переходить на вторую вкладку – "SMART":

Вообще SMART (а точнее даже S.M.A.R.T. аббр. англ. "self-monitoring, analysis and reporting technology" – "технология самоконтроля, анализа и отчётности") – это встроенная в жёсткий диск система самопроверки. Именно она позволяет определять бэды и до определённой поры игнорировать их. Так вот на этой вкладке Victoria, можно посмотреть отчёт этой системы и примерно понять, стоит ли дальше возиться с проблемным винчестером.

Для этого достаточно нажать кнопку "Get SMART" и немного подождать. Справа от кнопки будет окошко, в котором, в зависимости от состояния выбранного диска, может загореться надпись "GOOD" на зелёном фоне или "BAD" на красном. Если Вы получили ответ "GOOD", можете считать, что Вам повезло и Вы ещё сможете восстановить добрую часть "винта". Однако, и "BAD" – это ещё не окончательный приговор.

Если Вы получили сообщение о том, что диск "плохой", это означает, что большинство его узлов имеют сильный износ или физические повреждения. Его можно временно и частично "реанимировать", либо сбросом SMART (некоторые производители, например Samsung, выпускают утилиты для обслуживания своих винчестеров с подобными функциями), либо отключением системы самотестирования диска кнопкой "SMART OFF" на этой же вкладке Victoria ниже.

При этом учтите, что использовать диск с плохим SMART (даже отключённым) Вы сможете только для хранения данных. Если же Вам захочется установить на него систему (пусть и для временных тестов), придётся отключать проверку S.M.A.R.T. на уровне BIOS, что позволяют далеко не все материнские платы!

В любом случае после экспресс-оценки состояния жёсткого диска нам нужно будет перейти к его более глубокой проверке. Для этого переходим в третью вкладку – "Tests":

Тестирование заключается в покластерном (размеры кластера настраиваются) "обходе" всего объёма диска, поэтому, чем больше диск, тем дольше времени может занять его проверка. Для сравнения, полный обход сильно битого винчестера на 500 ГБ у меня занял полтора дня (с 9 утра первого дня до примерно 4 вечера следующего)! Естественно, это долго. Поэтому, чтобы сократить время тестирования и более гибко управлять его параметрами стоит ознакомиться с некоторыми настройками.

Сверху вниз расположилось несколько важных групп параметров. Первая группа состоит из двух окошек "Start LBA" и "End LBA" (№2 на скриншоте выше). По умолчанию в первом окошке стоит "0", что означает начальный сектор диска, а во втором – порядковый номер последнего блока. Меняя стартовый и окончательный номера, можно проверить поверхность диска фрагментарно, если мы имеем дело с большими объёмами и ограничены во времени.

Следующая группа ниже (№3 на скриншоте) имеет два выпадающих списка с редактируемыми параметрами. Первый – "block size" – позволяет задать размер кластера в байтах, а второй – "timeout, ms" – время ожидания ответа от тестируемого блока в миллисекундах. Увеличение размера блока и уменьшение времени проверки может значительно ускорить весь процесс тестирования.

Следующая группа настроек (№4) позволяет выбрать тип сканирования. На выбор доступно три режима:

• read (по умолчанию) – проверяет сектор только на возможность чтения;
• write – пробует произвести запись в кластер (при этом оригинальное содержимое блока затирается);
• verify – самый длительный режим, при котором блок считается рабочим лишь после успешной записи и последующего считывания.

Наконец, последняя группа настроек (№5) даёт возможность выбрать режим коррекции работы повреждённых секторов диска. Режимов всего четыре:

1. Ignore (выбран по умолчанию). Этот режим является самым быстрым, поскольку только фиксирует чтение блоков без попыток их восстановления.
2. Erase. В данном режиме программа пытается стереть оригинальное содержимое каждого тестируемого кластера. Это может восстановить некоторые блоки, в которых данные были записаны с ошибками и не могли быть прочитаны.
3. Remap. Самый интересный режим работы Victoria, о котором мы поговорим подробнее далее. Он позволяет заблокировать доступ к битым секторам и заменить их работоспособными резервными блоками.
4. Restore. Теоретически – режим восстановления работы битого сектора путём его перемагничивания. Однако, на практике он доступен только тем, кто купит платную версию программы и по отзывам помогает весьма редко.

Если Вы настроили всё, как Вам нужно (или не стали заморачиваться с настройкой :)), можете нажимать кнопку "Start" (№6 на скриншоте) и начнётся тестирование. Обратите внимание, что тест можно поставить на паузу или остановить (кнопка "Start" меняется на кнопку "Stop"), а галочками (№7) можно выбирать, информация о каких блоках будет выводиться в отчёте:

После начала тестирования в основной части вкладки начнёт рисоваться график, состоящий из зелёных (читабельные блоки) и красных (нечитаемые) отрезков. При этом по вертикали отображается скорость чтения блоков в мегабайтах за секунду, а по горизонтали примерная текущая позиция проверки в гигабайтах.

Справа от графика отображается его своеобразная легенда с градацией проверенных блоков по цветам. Цвет зависит от скорости ответа блока. Соответственно, светло-серый блок будет считываться менее, чем за 5 миллисекунд, а красный более, чем за 600. Если же блок не считается за установленное для его проверки время (по умолчанию 1 секунда), он будет считаться бэдом и отобразится в группе "Err", а также красным цветом на графике и в логе под ним.

Также обращаем внимание на статистику тестирования в правой части вкладки. Под уже знакомым нам окошком "End LBA" отображается точный номер текущего блока, а ниже имеются индикаторы скорости чтения, текущего прогресса теста в мегабайтах и в процентах. Все эти данные нам могут понадобиться на следующем этапе после завершения предварительного тестирования.

Ремап диска

Полная проверка нашего 120-гигового диска с размером блока 2 МБ и временем ожидания ответа в 5 сек. заняла практически ровно 4 часа. По результатам этой проверки мы получили такой график:

В данном случае мы видим, что все бэды сосредоточены в первой половине пластины винчестера, тогда как, примерно с 56 ГБ, хоть скорость доступа немного и падает, но битых секторов нет вовсе. Это – реально удача, поскольку, как минимум, половину диска мы ещё можем спасти! А, как максимум, можно попытаться спасти ещё больше за счёт ремапа.

Ремап (от англ. "remap" – "переразметка") – это, как я уже говорил выше, встроенный механизм жёсткого диска, который позволяет игнорировать битые секторы, заменяя их адреса в карте адресации ссылками на рабочие блоки из незадействованной резервной области по краям пластины. Размер резервной области может быть разным, но он обычно никогда не больше 10% от номинала.

Таким образом за счёт ремапа на винчестере в 120 ГБ мы теоретически можем восстановить до 12 ГБ. На практике же цифры оказываются значительно ниже, поскольку сам диск в процессе работы и тоже автоматически делает ремап, постепенно расходуя все резервные блоки. Однако, попытаться всё же стоит.

Если Вы хотите при помощи Victoria "отвоевать" пару гигов дополнительного пространства, то ремап нужно начинать делать не с начала диска, а с точки, где кончаются бэды и начинается рабочее пространство. Я решил сильно не жадничать и в качестве стартового блока (Start LBA) указал примерно середину диска, ограничив конечный блок заведомо рабочей областью. Получился отрезок длиною примерно в 7 с половиной гигабайт:

Для лучшего качества восстановления я также предварительно уменьшил размер блоков с 2 МБ до 256 КБ и время ожидания до 1 секунды. Теперь осталось активировать режим "Remap" и нажать кнопку "Start". Как мы видим на скриншоте выше, пара сотен мегабайт в выбранной нами области были неповреждёнными, а затем начались ошибки. Однако, в режиме ремапа после обнаружения сбоя выполняется попытка замены бэда (см. "try REMAP" в логах) и в случае успеха выдаётся сообщение "... complete".

Скажу сразу, что в моём случае после успешного ремапа чуть более сотни бэдов в выбранной области, Victoria стала выдавать сообщения о невозможности дальнейшей замены. То есть, резервная область исчерпалась. Поэтому мне пришлось остановить сканирование и уже в режиме "Ignore" найти точку, где начиналась чистая поверхность диска без бэдов:

Такая точка обнаружилась после 54 ГБ. Запоминаем эту цифру. Именно по данному значению мы будем обрезать наш жёсткий диск для его дальнейшей эксплуатации.

Обрезка диска

Обрезка жёсткого диска подразумевает использование только работоспособной его части с игнорированием той, в которой есть битые блоки. Добиться этого можно при помощи любой программы для разметки жёсткого диска. Я предпочитаю использовать бесплатную версию MiniTool Partition Wizard:

Открыв программу, мы можем видеть наш жёсткий диск как сплошную неразмеченную область (Unallocated) объёмом 111,79 ГБ. Как мы помним, рабочее пространство нашего винчестера начинается после 54 ГБ. Поэтому нам фактически нужно создать на диске раздел, который бы начинался с 54 ГБ и до конца пластины.

Для этого выделяем нашу пустую область и жмём в левой части окна программы пункт "Create partition". В открывшемся окне создаём логический раздел ("Logical") в формате NTFS, а затем при помощи полозка и окошка "Unallocated Space Before" добиваемся установки начала нового раздела точно в позиции 54 ГБ и жмём "OK":

В результате у нас на диаграмме диска должна появиться неразмеченная область на 54 ГБ в начале, а затем рабочий раздел диска (он у нас получился почти 57,8 ГБ). Если всё правильно, нажимаем кнопку "Apply" в левом верхнем углу на панели инструментов и дожидаемся окончания форматирования нашего нового и уже рабочего диска:

Новосозданный раздел должен появиться в списке дисков в оснастке Этот компьютер и Вы сможете им пользоваться! При желании Вы также можете разбить рабочую часть диска на несколько разделов. Главное – не затрагивать ту область, где имеются бэды (благо в MiniTool Partition Wizard всё это прекрасно видно и настраивается).

Кроме того, часто бэды на дисках разбросаны по всей его поверхности (а не как в нашем примере, сконцентрированы только в его первой половине). В этом случае Вы можете найти несколько ещё "живых" областей диска без битых секторов и на них создать рабочие разделы, обрезав повреждённые. Именно подобным образом я восстановил ещё один из принесённых винчестеров, создав 3 раздела по 4 – 7 ГБ (третий диск, увы, оказался полностью неремонтопригодным и не определился в Victoria).

Выводы

Жёсткий диск вообще – это не та часть компьютера, на которой стоит экономить. Ему мы доверяем всю свою информацию, которая может быть очень ценной. Однако, если ничего особо ценного хранить на винчестере Вы не собираетесь, а S.M.A.R.T. его ещё выдаёт отметку GOOD, то можно вполне попытаться продлить ему жизнь.

Особо сложного в этом, как Вы могли убедиться, ничего нет. Единственное, что от Вас потребуется – наличие компьютера, который может работать довольно долго (до пары дней в режиме полного тестирования) и немного свободного времени на анализ полученных данных и точечное тестирование с попытками ремапа.

Успешного Вам восстановления и поменьше сбоев!

P.S. Разрешается свободно копировать и цитировать данную статью при условии указания открытой активной ссылки на источник и сохранения авторства Руслана Тертышного.