Жёсткий диск

Материал из Айболит-Онлайн Вики
Перейти к: навигация, поиск

Жесткий диск (англ. Hard Disk Drive, HDD) - устройство дисковой памяти на жёстких магнитных дисках. Представляет собой запоминающее устройство хранения информации произвольного доступа, технически основанное на принципе магнитной записи. Существуют так же более быстрые SSD-диски, не имеющие механических компонентов.

Harddrive.png

Сленговые употребления термина:

  • хард
  • винт, винчестер
  • жестяк


Устройство жёсткого диска

Жесткий диск является основным накопителем данных практически на всех существующих компьютерах. В отличие от «гибкого» диска (дискеты), информация в жёстком диске записывается на жёсткие алюминиевые или стеклянные пластины, покрытые слоем ферромагнитного материала, чаще всего двуокиси хрома.


В конструкции жёсткого диска используется одна или несколько пластин на одной оси (шпинделе), поверхности которых не касаются считывающие головки в рабочем режиме благодаря прослойке набегающего потока воздуха, образующейся у поверхности при быстром вращении. Расстояние между головкой и диском составляет несколько нанометров, вышеописанное отсутствие механического контакта обеспечивает долгий срок службы устройства. Когда диски не вращаются, считывающие головки находятся у шпинделя или за пределами диска в безопасной зоне.


По причине сверх-малого расстояния между считывающими головками и рабочей поверхностью диска, категорически противопоказана любая вибрация вблизи работающего компьютера. Например, удар кулаком по столу, на котором стоит компьютер, может вывести из строя жёсткий диск. Этого недостатка лишены SSD-диски, пришедшие на замену своим механическим предкам.


Одним из немаловажных параметров жёсткого диска является скорость вращения шпинделя. У жёстких дисков, применяемых в ноутбуках, как правило, скорость вращения шпинделя составляет 5200 об/мин., у настольных систем - 7200. По этой причине дисковая система настольных компьютеров работает быстрее, чем у ноутбуков. У серверных жёстких дисков этот показатель в разы быстрее.

Как устроен жёсткий диск


Устройство новых SSD дисков (слева) и старых HDD (справа)

Сравнение дисков SSD (слева) и HDD (справа)


Интерфейс подключения

Существует несколько интерфейсов подключения жёстких дисков к системе:

  • IDE - устаревшее
  • SATA - самый распространённый интерфейс на рабочих станциях
  • SCSI - высокоскоростной для серверов
  • SAS - то же

Некоторые жёсткие диски для серверов поддерживают функцию Hot Plug - возможность быстрой замены диска без выключения компьютера (сервера).


Варианты исполнения жёстких дисков

Жёсткие диски делятся на форм-факторы:

  • 2.5' - для использования в ноутбуках, моноблоках
  • стандартный 3.5' - для использования в рабочих станциях и серверах

Так же жёсткие диски делятся по исполнению:


Файловая система

Для размещения файлов на диске используется файловая система, определяющая в каком формате хранить файлы и каталоги. Самые распространённые файловые системы:

  • FAT, FAT32, NTFS (в ОС Windows)
  • Ext2, Ext3 (в ОС Linux)

Для создания на диске нескольких разделов существует операция распределения жёсткого диска.

При активной работе с файлами имеет место понятие фрагментации файлов и обратная ей операция дефрагментации файлов.


Диагностика жёстких дисков

Во все современные жёсткие диски встроена система самодиагностики (HDD SMART), которая отслеживает рабочие характеристики диска и сигнализирует об опасных тенденциях.

По непонятной причине многие производители BIOS в настройках по умолчанию выключают эту возможность.

Для выполнения диагностики диска из среды Windows можно воспользоваться командой CHKDSK.


Режим доступа к диску

Для доступа операционной системы к диску (при операциях чтения и записи) используются три основных режима работы:

  • IDE - устаревший, для Windows XP и более ранних версий
  • AHCI - более производительный вариант, по умолчанию отключен в параметрах BIOS
  • RAID-массив - объединение двух и более дисков в дисковый массив, который в зависимости от выбранного режима увеличивает скорость доступа к данным или обеспечивает отказоустойчивость дискового массива

В целях обеспечения максимально стабильной работы производители системных план по умолчанию отключают быстрый режим AHCI и оставляют устаревший IDE. Перед установкой операционной системы следует привести параметры BIOS к оптимальным значениям.


Резервное копирование

Жёсткие диски - крайне сложные высокотехнологичные устройства. Жёсткий диск рано или поздно обязательно выйдет из строя. Нужно быть готовым к этому. Избежать потери данных позволит резервное копирование.

Для этих целей служит как встроенное в операционную систему специальное программное обеспечение, так и продукты сторонних разработчиков. Подробнее в статье Резервное копирование.


Восстановление файлов

Иногда происходит непреднамеренное удаление файлов или их утрата по другим причинам. Для предотвращения последствий этого обязательно используйте резервное копирование, а для устранения последствий существует операция восстановления файлов.


Ёмкость

Один из основных параметров жёсткого диска является его ёмкость, которая в наше время измеряется в терабайтах.


Полезные статьи