众所周知, 突然断电对电脑伤害较大. 尤其是机械硬盘, 断电后可能出现数据丢失或不读盘的情况. 那么机械硬盘的结构有什么特点, 会导致它容易受到断电的影响呢? 今天我们就来谈谈机械硬盘断电有关的话题.
机械硬盘断电易丢失数据原理
目前机械硬盘主要由磁头和磁盘组成, 磁头是机械硬盘读写数据的关键部分. 当机械硬盘工作时, 磁头会在磁盘旋转时写入磁道数据或者读取已有的数据.
当机械硬盘在读取数据时, 磁头在机械硬盘内部会不断的移动, 与不同位置的磁道接触, 因为磁盘高速旋转, 在盘面上也形成了一层快速旋转的空气, 使得磁头处于 '飞行状态' , 并未与盘面发生接触, 在这种状态下, 磁头既不会与盘面发生磨损, 又可以达到读取数据的目的. 为了避免磁头和磁盘的接触磨损, 现代机械硬盘会有一个磁头复位的装置, 机械硬盘不工作时, 磁头回到复位位置, 磁头复位不是依靠电能的驱动, 而是机械力量.
磁头上有个类似弹簧装置, 一直试图将磁头拉回复位区, 通电时磁头受磁力作用移动至磁盘上方. 如果机械硬盘突然断电, 磁力消失, 磁头瞬间被拉回, 但因磁盘立刻停转, 导致盘面形成空气消失, 磁头很容易落在盘面, 被磁力拉回的瞬间造成磁盘损伤.
实际测试
为还原用户实际实用场景, 我们搭建了一个平台对机械硬盘断电进行测试, 测试场景分为待机和读写数据两部分.
待机断电
待机时拔掉硬盘供电, 此时机械硬盘迅速停转, 电脑中机械硬盘盘符丢失. 重新插上硬盘供电后一切恢复正常.
读写数据中断电
读写数据时拔掉硬盘供电, 此时机械硬盘迅速停转, 电脑中机械硬盘盘符丢失, 传输数据速度归零. 重新插上硬盘供电后一切恢复正常, 复制中部分数据丢失.
硬盘测试
经过两次硬盘断电后, 我们对机械硬盘进行了一个简单的读写速度测试. 通过简单的测试, 可以发现断电对这块机械硬盘没有产生任何影响, 完全可以正常使用.
为何测试中机械硬盘没出现故障?
上文说到, 机械硬盘的磁头失去动力后, 会因为磁力的作用回到磁头托架上, 被拉回的时候容易划伤盘片, 但这并不是绝对的. 因为大多数时候突然断电时碟片转速也会下降, 划伤盘片的机率很低. 所以我们在测试中没有机械硬盘没有出现故障. 但我们要记住, 机械硬盘的断电保护万能的, 如果你的数据非常重要, 那么UPS不间断电源才是一个最稳妥的办法.
在突然断电的时候UPS可以让人提供足够的缓冲时间去解决问题, 虽然时间不会太长, 不过也足够时间让系统正常关机不至于损坏硬盘. 你还可以在加一层保障, 就是让组建磁盘阵列, 也就是RAID, 常用来保护数据的有RAID 1和RAID 5.
RAID 1是两组以上的N个磁盘相互作镜像, 其原理为在主硬盘上存放数据的同时也在镜像硬盘上写一样的数据. 当主硬盘损坏时, 镜像硬盘则代替主硬盘的工作. 因为有镜像硬盘做数据备份, 所以RAID 1的数据安全性在所有的RAID级别上来说是最好的.
RAID 5至少需要三块硬盘, RAID 5不是对存储的数据进行备份, 而是把数据和相对应的奇偶校验信息存储到组成RAID 5的各个磁盘上, 并且奇偶校验信息和相对应的数据分别存储于不同的磁盘上. 当RAID5的一个磁盘数据发生损坏后, 可以利用剩下的数据和相应的奇偶校验信息去恢复被损坏的数据.
RAID 5可以理解为是RAID 0和RAID 1的折衷方案. RAID 5可以为系统提供数据安全保障, 但保障程度要比镜像低而磁盘空间利用率要比镜像高. RAID 5具有和RAID 0相近似的数据读取速度, 只是因为多了一个奇偶校验信息. 当然, 对于普通用户来说, 如果重要数据较少, 多备份一份在其他存储介质上就可以了,没必要使用RAID模式.
最后提醒大家, 有些朋友觉得固态硬盘断电不会丢失数据, 其实并不是这样的. 如果固态硬盘断电, 可能导致电流紊乱主控, 从而使主控宕机. 所以使用固态硬盘的用户, 也请不要随便断电. 虽然固态硬盘从原理上比机械硬盘损坏的可能性小了几个数量级, 但仍然扛不住人为故障.
