認識しないＨＤＤ, 物理フォーマット, 論理フォーマット, データの保護方法, ハードディスクのお取り扱い
＞＞不良セクタの処置方法 その1(判断), 不良セクタの処置方法 その2(修復), 不安定となった場合は・・
遅延書き込みエラーに関するご確認事項, ＨＤＤ/ＳＳＤに故障予測を実装する
不良セクタの処置方法 その１ [はじめに]
ハードディスクの破損に関し、お忙しいところご訪問ありがとうございます。
または、データ復旧サービス・故障予測サービスをご検討いただき、ありがとうございます。
「代替セクタ」や「不良セクタ待ち」などは一度は聞いたことがあると存じます。
※ そのような不良セクタを防ぐための機構が備わっており、長期に渡り利用する事が可能となっております。
現在、HDDとSSDがシェア争い中ですが、このあたりの技術ノウハウは、ハードディスクが圧倒的に有利と思います。
※ 代替処理にて復活する機能を備えますが、代替が残っていても処理できない場合が存在いたします。
つまり、まだまだ代替できると思っていたら、突発的に故障するというケースに注意する必要がございます。
※ SSDには代替不能となった瞬間にリードオンリとなる機構がございますが、中々上手くは働かず認識不能でお手上げ、
働いても不良セクタだらけでデータが吸い出せないという事例を沢山拝見しました。これを期待してはなりません。
※ しかしながら、代替が発生＝故障と決め付けるのは論外です。代替自体、少数であれば正常な処理です。
このあたりを重点に置きまして、最後は弊社が配布いたしております専用検査ツール(Windows版)で締め括りたいと思います。
短い間ですが、なにとぞよろしくお願いいたします。
不良セクタの分類
まずは分類からはじめましょう。計６通りございます。さらに後ほど組み合わせます。
※ 実際には前後関係や代替を含めると非常に複雑となりますが、それらは省略いたします。
専用検査ツール(Windows版)の故障予測モードにて演算しておりますので、こちらをご利用いただけたらと思います。
条件１：読み込み不能セクタ・・・読み込みできなくなったセクタ
条件２：書き込み不能セクタ・・・書き込みできなくなったセクタ
条件３：再発読み込み不能セクタ・・・時々、読み込み不能セクタとなる
条件４：拡散読み込み不能セクタ・・・読み込み不能セクタが拡散し、多方面に広がる主原因となるセクタ
条件５：再発書き込み不能セクタ・・・時々、書き込み不能セクタとなる
条件６：拡散書き込み不能セクタ・・・書き込み不能セクタが拡散し、多方面に広がる主原因となるセクタ
不良セクタの組み合わせ
分類したら、次は組み合わせです。
条件Ａ：読み書き不能セクタ・・・条件１と条件２の両方を満たすセクタ
条件Ｂ：再発読み書き不能セクタ・・・条件３と条件５の両方を満たすセクタ
条件Ｃ：拡散読み書き不能セクタ・・・条件４と条件６の両方を満たすセクタ
条件Ｄ：突発的な拡散読み込み不能セクタ・・・条件３または条件４となるセクタ
条件Ｅ：突発的な拡散書き込み不能セクタ・・・条件５または条件６となるセクタ
条件Ｆ：突発的な拡散読み書き不能セクタ・・・条件Ｄまたは条件Ｅとなるセクタ
条件Ｄの例としては、読んだと思ったら読み込めないときがあり、最悪は条件４が発動して一気に拡散・・です。
不良セクタとS.M.A.R.T.
不良セクタが生じますと、再配置カウント等などの数値が上昇いたします。
しかしながら、ここにも避けては通れない問題があります。
再配置カウント等が急上昇した場合は、ほぼ不良セクタ確定と言えます。
ところが、不良セクタが発生したから、再配置カウント等が急上昇するとは限りません。
つまり、再配置カウント等が急上昇しても動いている場合は、すぐに廃棄＆交換すれば助かる理屈ですが、
その一方で突発的に不動となったにも関わらず、S.M.A.R.T.が正常というケースも多数起きている訳です。
これを実測と思って信用してしまいますと、その大部分は「データ損失」へ一直線です^^;)
各不良セクタのご紹介
現在、障害の80％以上を占める条件１〜４、Ａを執筆いたしました。
| １：読み込み不能セクタ |
コンピュータから読み込みを指示され、読み込みを開始。
そしてエラー訂正が効かず、データを返せない状態です。その代わりにErrorを返してきます。
※ 00hなど、勝手な情報は付加しません。
代替は、このセクタが書き込みされた際に割り当てられ、一時的に復帰します。
気が付かないうちに増殖するのですから、
普段は気に留めないＨＤＤ自動バックアップや２台構成のミラーリングに、これ以上の脅威はないと思われます。
(ヘッドクラッシュによる故障よりも怖いです。交換する機会を与えられる前に両方がおかしくなるのですから)
※ 欲しいデータのほとんどが虫食い状態に・・という現象はこのセクタが拡散すると起こります。
また、一度書き込み終えて長時間経過後、このセクタに化ける事もあります。
つまり、バックアップを取ろうと試み、失敗するパターンが該当します。
＞＞使用頻度の低い保管用だったにも関わらず、気が付いたらデータが読めず時遅しに該当します。
| 発生頻度 | ＩＤＥ/ＳＡＴＡ接続のＨＤＤの場合は極端に可能性が高く、 信頼重視のＳＣＳＩは低い傾向となっております。 |
| データ損失 | データが返せずErrorとなりますので、損失に繋がります。 また、場所(MBR)によっては一発で全データ消滅(見ため上の話です)なども有り得ます。 |
| 危険度 | 一度発生致しますと、少し増殖して止まるものもありますが・・ 拡散するパターンも存在し、多種多様で場合分けはできません。 |
| 予防法 | Ａ、全セクタのリードテストを実施する。(頭からシーケンシャル) Ｂ、Ａのリードテストの最中、転送レートが大きく変動していない事を確認する。 Ａ・Ｂのいずれかで異常が認められた場合は、即交換する。 ※ 注：IDE/SATAの場合、全セクタのライトテストは無意味です。また、データが消えてしまいますのでライトは使えません。データを温存し、かつ意味のあるリードテストを実施して下さい。 |
| 心がけ | バックアップを全て自動で処理している方は要注意です。一週間に一度でも構いませんので、 手動によるバックアップを実施し、その際に全データが読み込めるかどうかを確認します。 異常が確認された場合は交換を実施します。 |
| ２：書き込み不能セクタ |
コンピュータから書き込みを指示され、書き込みを開始。
その結果Errorとなり、書き込みが停止する。
読み込みの方も不安定に陥り、いつ壊れても全く不自然ではない状態です。
例えば、データ書き込み中にＨＤＤの動作が異状に陥った場合、それは危険信号と捉えるべきです。
次の読み書き不能セクタと大いに異なるのは、稀でも読み込み可能な場合がある点です。
それに対し、読み書き不能セクタは何度再試行しても読み込める事はありません。
| 発生頻度 | 突発的な故障ですので、いつでも起こりえる障害と言えます。 |
| データ損失 | ヘッドが破損している場合、プラッタ表面に傷を入れてしまいデータ損失は広がっていきます。 書き込みに失敗した地点で、必要データをすぐに退避させる心構えが必要です。 |
| 危険度 | 内部の部品が壊れておりますので、危険度は高いです。 |
| Ａ：読み書き不能セクタ |
コンピュータから書き込みを指示され、書き込みを開始。
その結果Errorとなり、書き込みが停止する。
代替が底を付き、一時的な復帰も叶わず、読み込みもできない状態から「読み書き不能セクタ」になります。
動作温度が高いと起こり易くなるため、ＨＤＤは冷やせとよく言われております。
書き込み不能とは異なり、稀でも読める事はありません。
見分け方と致しまして、こちらの場合は読み出しのエラーで気がつく事が多いです。
| 発生頻度 | ある程度(気持ち程度)はSMARTで監視が有効ですが、 この段階からヘッドクラッシュに達する場合がありますので、使用を中止するか、このセクタが生じた部分をパーティションで区切って処分する必要がございます。 |
| データ損失 | データが返せずErrorとなりますので、損失に繋がります。 また、場所(MBR)によっては一発で全データ消滅(見ため上)なども有り得ます。 |
| 危険度 | 一度発生致しますと、少し増殖して止まるものもありますが、 拡散して全てがErrorとなる場合も存在し、多種多様で場合分けはできません。 |
エラーが手に負えない程に積み重なる前に、コンピュータの動作が停止致しますので・・。
※ SMARTの監視は読み書き不能セクタのみ有効と考えられます。その他の場合が生じてしまった場合は手遅れになりますので、 信用するのは気持ち程度に抑えておきましょう。また、これらが警告を発しても、買って間もない場合などは誤報の可能性が高いです。 初期不良の場合は監視する間もなく壊れますので、SMART以前の問題とも捉える事ができます。
| ３：再発読み込み不能セクタ |
名前の通り、読み込み不能を再発するセクタが該当致します。つまり・・
「ある条件」を満たすと、また読み込み不能に化ける＞＞書き込み処理により復帰・・
読み込み不能セクタ発生(１度目）で、不能に化ける挙動が収まれば、それ以上のデータ損失は免れる事になりますが、 これが繰り返されてしまいますと、確率的にも「いつかは重要なデータが犠牲になる」状況になると思います。・・・・・・、実際になっております。拡散する危険があるためです。
＊一度書き込み終えて長時間経過後、このセクタに化ける事もあり、それが何度も再発してしまいます。
まだまだ調査中ですが、再発には何らかの「きっかけ」が必要で、今のところ「電力不足」が確認済です。
この事より、常に電力不足で運用されている場合は、この怖いセクタを既に抱えている可能性がありますね・・。
やはり、コンピュータにとって、電源は非常に重要なパーツだと再認識いたしました。
| 発生頻度 | 調査中(電力不足にて別ページ) |
| データ損失 | データが返せずErrorとなり、さらに拡散型(周辺まで巻き込む)へ悪化する場合が多々ありますゆえ、非常に大きな損失に繋がる機会が多いです。 |
| 危険度 | 非常に怖いセクタと思います。 |
※ 一度目の読み込み不能セクタは、範囲が自分自身のみor小規模なため、発見する事が難しく、知らないうちに書き込み操作により戻っている事が多々あります。そしてそれが再発し、拡散した瞬間に、範囲が大きく広がります。 結局は大部分に拡散した瞬間、読み込み不能に気が付くことになってしまい、データを戻すのが容易でなくなります。日頃のバックアップが重要です。
| ４：拡散読み込み不能セクタ |
再発した読み込み不能セクタが拡散し、ＨＤＤの機能を奪い去るセクタとなります。
これが生じた場合、既に物理的修復処置なくてはサルベージ不可となります。
ＨＤＤの故障はヘッドクラッシュによる異音が一般的ですが、このような故障も多発しております。
※ 厄介な点と致しまして、拡散する直前までは正常に稼動できる点です。
確かに、拡散する前の読み込み不能セクタは一部分に限定して存在しておりますので、それに気が付く事ができません。
WindowsXP 80GB-HDD 障害発生までのプロセス、１＞＞８の順にお辿りいただければと思います。
2、特に必要ではないファイルなので、そのまま放置し、気にせず使用再開する。(読み込み不能を放置)
3、また使用中に、一つのファイルが読み出せなくなる。(別の個所が読み込み不能)
4、さすがに気掛かりとなり、別のファイルをコピーした所、成功。(書き込みにより、不能状態から復帰)
5、さらに、チェックディスクにも成功し、安心する。(書き込みで復帰させた状態なので、エラーはない)
6、しかしながら、数日後に読み出しできないファイルが増えてくる。近日中にバックアップすると決意。(再発)
7、翌日、電源を入れたら真っ黒の画面で停止し、Windowsが起動できなくなる。(突然の拡散読み込み不能セクタ)
8、ＨＤＤを取り出し、外付けにして接続したが、データは閲覧できず、再試行の異常音が常時生じております。
| 巡回冗長検査エラー(CRCエラー) |
単に「読めないからコピーを停止します」という意味です。
読み込み不能セクタ(再発＆拡散)、読み書き不能セクタが考えられます。
いずれにせよ、拡散した状態に陥りますと物理的修復処置なくてはサルベージ不可となりますので、
出来る限り早いうちにコピー可能なデータを他の媒体にコピーしてください。
最後までお付き合いいただき、誠にありがとうございます。検査ツールをご紹介いたします。
弊社で開発・配布いたしておりますFromHDDtoSSD(フリー版あり)の完全スキャンを利用いたします。
※ 配布ページはこちらです：
簡単に状態を把握することができ、現地点の検査は「読み込み」によるもので、内部のデータには一切影響を及ぼしません。
他項目に関しましても、基本的には非破壊タイプの検査です。
データに影響が及ぶ場合は、最終意思確認用の警告が表示され、簡単な画像認証がございます。
(このようなデータへのリスクは、アクティブレストレーションの修復時に限る予定です)
判断できる項目は、「読込不能」「読書不能」「危険」「動作安定度」の４つです。
1, 読込不能(黄色)・・・条件１を検出
2, 読書不能(紫色)・・・条件Ａを検出
3, 動作安定度・・・条件３〜６、Ｄ〜Ｆを検出
4, 危険(赤色)・・・総合的に考え、危険と判断されたセクタ。赤に限り、一つでも出たらすぐに交換しましょう。
※ 対応に関して抜けている条件は、書き込み操作が必要です。これは非破壊で検査できないため、パスしました。
※ そもそも判断に書き込み系を要する不良は発生頻度が極端に低く、さほど重要ではありません。
そのほとんどが書き込み系よりも先に読み込み系が壊れるからです。
[2010-0329]：書き込み系も非破壊で検査・修復できる不良セクタレストレーションを開発中です。Ver2.1で搭載いたします。
