《计算机配置与维护》--外存系统结构与故障维修2012.ppt

6.2.5 硬盘设计技术 2．硬盘缺陷修复技术 硬盘生产工艺虽然极其精密，但是很难做到100%完美，盘面或多或少存会在一些缺陷。 P-List（基本缺陷列表） 硬盘出厂前通过低级格式化，自动找出所有缺陷磁道和缺陷扇区，记录在P-List中，操作系统和用户不能使用它们。 硬盘基本缺陷表记录有一定数量的缺陷，少则数百，多则数以万计。 6.2.5 硬盘设计技术 G-List（增长缺陷表） 硬盘使用中会出现一些新的缺陷扇区； 为了减少返修率，厂商在硬盘内设计了一个自动修复机制。 修复原理： 硬盘读写操作时，如果发现有一个缺陷扇区； 硬盘会自动分配一个备用扇区来替换该缺陷扇区； 将缺陷扇区及其替换情况会记录在硬盘G-List中； 少量的缺陷扇区对用户没有太大的影响。 6.2.5 硬盘设计技术 P-List和G-List表无法用标准硬盘指令来获取以及修改。 专业硬盘修复工具软件（如PC-3000）需要装载不同的固件模块才能对它们进行操作。 6.2.5 硬盘设计技术 PC-3000检测到的硬盘缺陷扇区 6.2.5 硬盘设计技术 3．硬盘垂直记录技术 垂直磁记录技术将磁场方向改变了90度，磁记录垂直于盘面的磁场，增加了磁盘整体存储容量。 采用垂直磁记录技术，硬盘的基本工作原理和结构都没有发生改变，重要的技术变革在于磁介质、磁头和读写电子器件上。 6.2.5 硬盘设计技术 硬盘水平和垂直磁记录技术 水平磁记录 垂直磁记录 6.2.5 硬盘设计技术 4．硬盘数据保护技术 S.M.A.R.T.（自监测、分析及报告）技术： 硬盘监测电路对磁头、盘片、电路等进行监测。 检测值超出安全范围时； 硬盘自动向用户发出警告； 自动降低硬盘运行速度； 将重要数据文件转存到其它安全扇区。 只要硬盘电源开着，每隔8小时就会做一次扫描、分析与修复动作，因此它会影响硬盘性能和寿命。 S.M.A.R.T.只能监测渐发性故障，对突发性故障，如磁头突然断裂等，这种技术也无能为力。 6.2.5 硬盘设计技术 【补充】在BIOS中关闭S.M.A.R.T功能 6.3 硬盘性能与故障维修 6.3 .1 RAID磁盘阵列技术 1．RAID的基本组成 改进磁盘性能的方法： 磁盘高速缓存技术 RAID（廉价磁盘冗余阵列）技术 小型RAID由2个硬盘和RAID控制卡组成 大型RAID由专用计算机和几十个磁盘组成 RAID级别大小并不代表技术的高低 6.3 .1 RAID磁盘阵列技术 小型磁盘阵列 6.3 .1 RAID磁盘阵列技术 小型磁盘阵列 6.3 .1 RAID磁盘阵列技术 3．RAID 0条带技术 RAID 0采用无数据冗余的条带化存储技术 性能提高80%；硬盘利用率95%；无纠错。 数据条带 6.3 .1 RAID磁盘阵列技术 4．RAID 1镜像技术 RAID 1采用数据镜像技术。 无性能提高；硬盘利用率50%；数据备份。 数据镜像 6.3 .1 RAID磁盘阵列技术 5．RAID 5校验技术 RAID 5对硬盘数据进行纠错校验。 性能提高70%；硬盘利用率90%；可纠错。 6.3 .1 RAID磁盘阵列技术 【补充】RAID不同级别下的硬盘容量 6.3 .1 RAID磁盘阵列技术 6.3.2 硬盘常用接口类型 1．SATA接口 SATA采用低压差分信号传输。 SATA双工通信由两个单工信道组成，一个用于发送信号（写数据），一个用于接收信号（读数据），每个单工信道需要2根数据线，共需要4根数据线。 SATA数据接口信号 引脚 信号 说明 引脚 信号 说明 引脚 信号 说明 1 GND 地 4 GND 地 7 GND 地 2 TX+ 数据发送+ 5 RX- 数据接收- 3 TX- 数据发送- 6 RX+ 数据接收+ 6.1.5 闪存常见故障分析 【补充】存储卡读文件错误 复制文件时出错 文件无法读取 文件出现乱码 6.1.5 闪存常见故障分析 【补充】存储卡读文件错误 6.1.5 闪存常见故障分析 【补充】存储卡读文件错误 6.2 硬盘结构与工作原理 6.2.1 硬盘基本组成 2．硬盘外部组成 SATA接口硬盘主要用于台式微机； SAS接口硬盘主要用于服务器； USB硬盘主要用作移动存储设备。 6.2.1 硬盘基本组成 （1）硬盘呼吸孔 作用是调节硬盘内部气压，保持与大气气压一致，避免气压变化使硬盘顶盖突起或凹陷。 呼吸孔 6.2.1 硬盘基本组成 （2）盘片伺服孔 硬盘伺服孔用于磁头定位信号写入。 伺服孔 6.2.1 硬盘基本组成 3．硬盘基本结构 主要部件：盘片组件，磁头组件，控制电路板，盘体和盖板等。 6.2.1 硬盘基本组成 硬盘基本组成 盘片组件 磁头组件 盘体