Файл: Вольский технологический колледж.pdf

Министерство образования Саратовской области
Государственное автономное профессиональное образовательное учреждение Саратовской области
«Вольский технологический колледж»
Профессия: 09.01.03 Мастер по обработке цифровой информации (базовая подготовка)
Допущен к защите:
«____»_______________2023г. заместитель директора по УР
______________/Игнатьева Л.В./
Технология обслуживания жесткого диска
Руководитель:
Преподаватель:
Ёлхина Людмила Юрьевна
«____» ___________ 2023 г.
Выполнил: студент группы МЦ-31
Беляев Дмитрий Сергеевич
«____»_____________2023 г.
2023 год

Изм. Лист
№ документа
Подпись
Дата
Лист
Технология обслуживания жесткого диска
Выполнил
Беляев Д.С.
Провер
ил
Ёлхина Л.Ю
Н.
Контр
.
Ёлхина Л.Ю.
Принял
Ёлхина Л.Ю.
СОДЕРЖАНИЕ
Лит
.
Листов
63
ВТК, ГРУППА МЦ - 31
СОДЕРЖАНИЕ
Введение
3
ГЛАВА 1 ЖЕСТКИЕ ДИСКИ
4 1.1 Жесткий диск. Назначение
4 1.2 Программы обслуживания дисков
9 1.3 Форматирование диска
15 1.3.1 Низкоуровневое форматирование
17 1.3.2 Высокоуровневое форматирование
18 1.4 Дефрагментация диска
20 1.5. Тестирование диска
25 1.6 Оптимизация работы диска
27 1.7 Технология S.M.A.R.T.
29 1.8 Технология Dual Wave
30 1.9 Технология Data Lifeguard
30 1.10 Обнаружение и исправление ошибок жестких дисков
32
ГЛАВА 2 Технологический процесс и способы деления пространства жестких дисков
47 2.1 Основные способы деления пространства жестких дисков
47
ГЛАВА 3 Охрана труда и техника безопасности при эксплуатации персо- нальных компьютеров
57 3.1 Неблагоприятные факторы и их влияние на здоровье
57 3.2 Требования к ПЭВМ
58
Заключение
32
Список используемых источников
63

Изм
.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
3
Технология обслуживания жесткого диска
Беляев Д.С.
Ёлхина Л.Ю.
Ведение накопитель жесткий магнитный диск
Тенденция развития современных технологий характеризуется постоян- ным повышением значения информации. В настоящее время массово используются устройства внешней памяти персональных компьютеров для хранения информа- ции. Порой ценность информации хранимой на устройствах внешней памяти пер- сональных компьютеров несоизмерима со стоимостью данного устройства. Со- хранность информации, бесперебойное функционирование систем внешней памяти компьютера обуславливают актуальность обозначенной проблемы и определяют выбор темы дипломного проекта.
Цель выпускной квалификационной работы:: раскрыть теоретические и практические основы диагностики и технологии обслуживания накопителей на жестких магнитных дисках (НЖМД) персональных компьютеров.
Задачи:
1. Провести анализ используемых устройств накопителей на жестких магнитных дисках персональных компьютеров;
2.
Рассмотреть устройство и принцип действия накопителей на жест- ких магнитных дисках персональных компьютеров;
3 Получить первоначальные теоретические и практические навыки диагно- стики и устранения неполадок накопителей на жестких магнитных дисках пер- сональных компьютеров.
Практическая значимость работы: работа будет полезна для широкого круга пользователей ПК, для защиты от неполадок жестких диско.
В ходе работы будут рассмотрены вопросы о назначении и видах жестких диском, всевозможные меры по правильной эксплуатации и предотвращения неис- правностей.

Изм
.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
4
Технология обслуживания жесткого диска
Беляев Д.С.
Ёлхина Л.Ю.
ГЛАВА 1 ЖЕСТКИЕ ДИСКИ
1.1 Жесткий диск. Назначение
Жесткий диск (HDD), жесткий диск или фиксированный диск
- это электромеханическое устройство хранения данных, которое хранит и извле- кает цифровые данные с помощью магнитного накопителя и одной или несколь- ких жестких быстро вращающихся пластин, покрытых магнитным материалом..
Жесткий магнитный диск (винчестер, НЖМД - Hard Disk Drive) - постоянная память, предназначена для долговременного хранения всей имеющейся в компью- тере информации. Операционная система, постоянно используемые программы за- гружаются с жесткого диска, на нем хранится большинство документов.
Накопитель на жестких магнитных дисках (НЖМД) является одним из клю- чевых компонентов современного ПК. От него напрямую зависит производитель- ность и надежность системы. Технологии изготовления жестких дисков совер- шенствуются, размеры программ увеличиваются, данные на компьютере накапли- ваются.
Жесткие диски эксплуатируются в самых разных условиях работы. Одно дело
—
диск в рабочей станции секретаря, на котором ничего важнее офисных документов не хранится. И совсем другое
—
диск в нагруженном сервере, поте- ря данных с которого может привести к серьезным убыткам.
Требования к жестким дискам во всех случаях разные, производители это понимают
—
многие модели в линейках имеют четко определенное назначение, часто прописанное прямо в названии диска.
Для видеонаблюдения
Видеонаблюдение в системах безопасности, как правило, играет главную роль. Но если видеозаписи не хранятся, или хранятся недолго, то эффектив-

Изм
.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
5
Технология обслуживания жесткого диска
Беляев Д.С.
Ёлхина Л.Ю. ность видеонаблюдения сильно снижается. Поэтому надежные емкие носи- тели
—
неотъемлемый атрибут любой подобной системы.
Рис.1.1 Жесткий магнитный диск
Запись видеоданных имеет ярко выраженную специфику:

постоянная нагрузка 24/7;

большой объем данных требует соответствующей емкости;

пишутся/читаются большие последовательные массивы дан- ных, быстрый доступ к разным файлам бывает нужен редко;

данные однотипны, что позволяет сделать оптимизацию контролле- ра

диска конкретно под видео.
Диски для видеонаблюдения не отличаются высокой скоростью случайного чтения и часто бывают очень шумны. Использовать их в качестве накопителя настольного ПК нецелесообразно, тем более, что они дороже «обычных». Весь свой потенциал такие HDD раскрывают именно в связке с системами видеона- блюдения. Многие модели используют технологии, предотвращающие потерю кад- ров и оптимизирующие запись с нескольких камер.
Для NAS и RAID-массивов
Сетевые хранилища (NAS) становятся все более популярны, и не только в корпоративной среде, но и для домашнего использования. Многие собирают свои библиотеки контента и их объем постоянно растет, рано или поздно

Изм
.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
6
Технология обслуживания жесткого диска
Беляев Д.С.
Ёлхина Л.Ю. вместимости дисков компьютера перестает хватать, да и непродуктивная нагрузка возрастает с увеличением желающих посмотреть тот или иной фильм с жесткого диска. NAS решает эту проблему
—
можно записать всю медиатеку на отдельное сетевое устройство и подключаться к нему хоть со смартфона, хоть с умного устройство и подключаться к нему хоть со смартфона, хоть с умного телевизора.
Обычно NAS имеет возможность подключения нескольких дисков, часто
—
с возможностью объединения в RAID-массив для увеличения надежности. RAID- массив может быть организован и на компьютере, если требуется повышенная надежность хранения данных.
Емкость RAID-массива меньше суммарной емкости входящих в него дисков, но если один из дисков выйдет из строя, информация не потеряется за счет ее избыточности. В некоторых видах массивов информация с одного диска дублиру- ется на другой (RAID 1, RAID 10), в некоторых
—
на части дисков хранится не сама информация, а код для ее восстановления (RAID 2-6). RAID 0 просто объеди- няет несколько дисков в один накопитель и увеличения надежности не дает, а наоборот, снижает ее.
Как для NAS, так и для домашних RAID специфика работы дисков однотип- на:

постоянная работа 24/7, но нагрузка периодическая;

при близком расположении вибрации и нагрев одного диска мо- гут влиять на работу другого;

скорость NAS часто ограничивается возможностями сети.

Изм
.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
7
Технология обслуживания жесткого диска
Беляев Д.С.
Ёлхина Л.Ю.
Рис. 1.2 Жесткий диск для массивов
Высокая производительность от NAS-хранилищ требуется редко, так что диски этого сегмента часто не блещут скоростными показателями. Зато они прекрасно умеют работать
«в дружной команде»
—
многиемоделиоснащенытехнологиямиснижениявибрацииитепловыделения. Жесткие диски для NAS и RAID массивов
–
это экономичные ёмкие модели, рассчитанные на круглосуточное использование.
Для высоконагруженных серверов
Производительные дата-центры и серверы баз данных требуют от жест- ких дисков максимальной скорости и надежности. Это приводит к тому, что не- которые центры обработки данных переходят на SSD, несмотря на их меньший ресурс и значительно более высокую цену. Однако переход на SSD возможен не всегда и жесткие диски пока остаются основным накопителем для корпоратив- ного сегмента:

высокая нагрузка 24/7;

максимальная скорость как чтения последовательных масси- вов данных, так и случайного доступа к разным файлам;

совместная работа множества дисков в массиве;

высокая надежность и продолжительный срок службы.
Жесткие диски для серверов часто имеют интерфейс SAS, а не SATA. SAS является преемником серверного интерфейса SCSI и предназначен для

Изм
.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
8
Технология обслуживания жесткого диска
Беляев Д.С.
Ёлхина Л.Ю. использования в больших системах. SAS имеет вдвое большую пропускную способность по сравнению с SATA, но главное отличие не в этом
—
всеравноскоростьчтенияданныхсжесткогодисканапорядокнижепропуск- нойспособностичто SATA, что SAS.
Высокая скорость вращения шпинделя и оптимизация блока головок для быстрого позиционирования не являются требованиями SAS, но почему-то SATA- дисков с частотой вращения выше 7200 rpm в продаже почти нет, а вот среди
SAS-дисков и 15 000 rpm не редкость. Плюс лучшая оптимизация очереди команд
—
глубина очереди
256 против
32 у
SATA
—
ивсе- такибольшаяпропускнаяспособностьдадутзаметныйприростскоростии- приодиночномиспользовании. Правда, придется еще докупить SAS-контроллер: подключить SAS-дискк SATA-контроллеру нельзя, можно только наоборот.
Для игровых ПК
Игры
—
одни из самых ресурсоемких приложений для ПК. Они создают мак- симум нагрузки не только на процессор и видеокарту, накопитель так же не яв- ляется исключением. Скорость
—
первое что нужно играм от накопителя, поэто- му большинство геймеров уже давно перешло на SSD. Все же даже самый ско- ростной HDD сильно уступает твердотельным дискам. Пожалуй, единственная причина предпочесть HDD
—
если вы сильно ограничены в бюджете. Игровые жесткие диски имеют высокую скорость чтения/записи, но могут быть довольно шумными и «горячими». Они не предназначены для работы в массиве и могут иметь повышенное энергопотребление.

Изм
.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
9
Технология обслуживания жесткого диска
Беляев Д.С.
Ёлхина Л.Ю.
1.2 Программы обслуживания дисков
Любому пользователю компьютера приходится работать с дисками (жест- кими, гибкими, оптическими). В операционной системе WINDOWS имеется ряд служебных программ, которые предназначены для выполнения тех или иных опе- раций с дисками.
К этим программам относятся:

Проверка диска на наличие ошибок

Дефрагментация диска

Очистка диска

Форматирование диска
Программа «Проверка диска»
Программа «Проверка диска» предназначена для выявления:
1.
логических ошибок в файловой системе,
2.
физических ошибок, связанных с дефектами жесткого диска (т.е. повре- жденных секторов).
Для запуска этой служебной программы необходимо:
1.
закрыть все открытые на проверяемом диске папки и файлы;
2.
выполнить команды:: Мой компьютер

ПКМ по имени дис- ка

Свойства

вкладка Сервис

раздел Проверка диска

кнопка
Выполнить проверку в появившемся окне установить
Рис. 1.3 Проверка диска

Изм
.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
10
Технология обслуживания жесткого диска
Беляев Д.С.
Ёлхина Л.Ю.
- либо параметр: Автоматически исправлять системные ошиб- ки (реализуется поиск и исправление ошибок файловой системы, т.е. логи- ческих ошибок),
- либо параметр: Проверять и восстанавливать поврежденные секто- ры (реализуется поиск и исправление не только ошибок файловой системы, но и поиск поврежденных секторов и восстановление сохранившихся дан- ных).
Программа «Дефрагментация диска» (DEFRAG)
Эта программа предназначена для устранения фрагментированности фай- ловой структуры, что повысит эффективность работы жесткого диска.
Наименьшей единицей хранения данных на диске является кластер. Если свободного места на диске достаточно, то файлы записываются в расположен- ные рядом кластеры. В этом случае обращение к файлу происходит достаточно быстро, так как затраты времени на поиск очередных кластеров минимальны.
Если диск заполнен до отказа, запись на него возможна только после уда- ления файлов, в результате чего освобождаются некоторые кластеры. При этом свободные области, образующиеся на диске, как правило, не образуют одну боль- шую непрерывную область. И при попытке записать длинный файл на диск, этот файл делится на фрагменты, которые записываются туда, где нашлось для них свободное место. Постепенно происходит увеличение фрагментированности фай- лов, что значительно замедляет их загрузку.
Программа «Дефрагментация диска» по возможности все кластеры, при- надлежащие одному файлу, располагает рядышком и выстраивает последова- тельно все пустые кластеры.
Для запуска этой служебной программы необходимо:: Пуск

Все програм- мы

Стандартные

Служебные

Дефрагментация диска

Изм
.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
11
Технология обслуживания жесткого диска
Беляев Д.С.
Ёлхина Л.Ю.
Для получения степени фрагментированности файлов на выбранном диске нужно нажать кнопку Анализ.
После анализа можно получить отчет, нажав кнопку Вывести отчет.
Для проведения дефрагментации нужно нажать кнопку Дефрагментация.
Рис. 1.4Дефрагментация диска
Программа «Очистка диска» (CLEANMGR)
Программа «Очистка диска» помогает очистить пространство на жест- ком диске. Она проверяет диск и выводит перечень временных файлов, файлов кэша Интернета (т.е. сохраненных браузером Internet Explorer копий просмотрен- ных пользователем веб-страниц), а также ненужных программных файлов, удале- ние которых не приведет к негативным последствиям.
Для запуска этой служебной программы необходимо:
Пуск

Все программы

Стандартные

Служебные

Очистка диска
Рис. 1.5 Очистка диска