稳定决定一切——从数据安全谈硬盘
硬派学堂
自从比比使用电脑的第一天起，就和硬盘结下了不解之缘。扳开手指数一数，我已经用坏了四五个硬盘，有使用不当损坏的，也有一时不小心摔坏的，它们的“尸体”至今还躺在储物箱内，而每一具“尸体”的出现，对我来说都有一段痛苦的回忆。虽然硬盘的价值不菲，但和其中的数据相比，则是微不足道。
安静的办公室内，电脑又传出“咔哒、咔哒……”的声响，又一块硬盘“寿终正寝”了。不过这次还好，有事先准备好的RAID 1阵列和DVD刻录盘的备份，所以损失不大，不然又会像以前那样，积累了多年的设计软件、素材、作品等数据资料会因为硬盘的损坏而毁于一旦。相信很多朋友都有这样的感受，每当我们用“Scandisk”扫描硬盘时总是期望不要出现那些令人讨厌的红色小“B”（坏道标记），而红色小“B”的出现却总是会伴随着异常的声响，在硬盘上留下深深的印记。由此而产生的硬盘数据安全问题变得让我们相当关注。
仓库重地：安全第一
硬盘作为电脑的核心配件之一，担当着十分重要的角色——数据存储。硬盘的盘片就是数据存储的仓库，它记录着海量的信息，它的质量自然对数据安全起着非常重要的作用。硬盘盘片是将无数磁粒子附着在盘基的表面上，并利用磁粒子的极性记录数据。这些磁粒子分别代表着计算机二进制语言的“0”和“1”状态。当磁头在读取数据时，将磁粒子的不同极性转换成不同的电脉冲信号，然后利用数据转换器将这些原始信号变成电脑可以使用的数据。磁粒子受到来自磁头的磁力影响时，其排列方向也会随之改变以达到储存信息的目的。通常一个硬盘的盘体由多个盘片组成，这些盘片重叠在一起放在一个密封的盒中（图1）。
硬盘盘片随着硬盘的发展而不断进步，早期的盘片都是使用塑料材料作为盘基，然后再在塑料盘基上涂上磁性物质就构成了硬盘的盘片。我们通常说的转速是硬盘速度的重要参数之一，它就是盘片在硬盘内部高速旋转的速度。
随着硬盘转速和容量的提高，为了保证数据保存长久和工作稳定，硬盘就需要硬度更强，记录密度更高的金属盘基来制作盘片。目前市场中主流的硬盘盘基一般都是采用铝合金材料，它在耐磨性、安全性上要明显强于塑料盘基。
你知道吗：IBM、富士通等厂商曾推出过以石英玻璃为盘基的玻璃盘片（图2），如IBM Deskstar 60GXP腾龙三代硬盘。虽然玻璃盘片比铝合金材料具有更高的坚固性和耐磨性，盘片在高速运转时的稳定性和可靠性都有所提高，而且玻璃盘片表面更为平滑，因而技术上甚至领先于金属盘片。但是初期的玻璃盘片在发热、机械控制等技术方面处理的并不得当，导致部分产品使用中极易出现故障，在一段时间内此类硬盘返修率增加。“玻璃硬盘”从技术先锋一下就变成了数据杀手，让没有及时将数据备份的用户尝尽了苦头。因此，“玻璃硬盘”最终也遭到了抛弃。
硬盘的损坏对于没有及时备份的重要数据文件无疑是灾难性的，因为我们再也无法或不容易将它们从灾难中拯救出来。
IBM的“玻璃心”硬盘
仓库守护神：硬盘数据保护技术
除了硬盘材料与数据安全息息相关外，不同硬盘厂商都有自己的一套硬盘数据保护技术，这些技术在为硬盘保驾护航中起到了非常重要的作用，同时它们也随着硬盘的发展而不断更新。也可以看到不少技术的目的近乎相同，只是在实现方法上有着各自的特点。
S.M.A.R.T自我监测、分析和报告技术
S.M.A.R.T（Self—Monitoring Analysis and Reporting Technology，自我监测、分析和报告技术）是目前绝大多数硬盘已经普遍采用的通用安全技术。S.M.A.R.T监测磁头、磁盘、马达、电路等部件，然后将得到的关于各部件运行情况与历史记录的数据进行分析、比较，根据需要自动向用户发出警告，以便在硬盘发生故障之前使用户能够有足够的时间来给重要资料作备份，从而挽救了重要数据。利用S.M.A.R.T技术可以有效地防止并减少硬盘数据丢失，而预先报警系统更能够让用户及时掌握自己硬盘的性能和实际使用状况，不过S.M.A.R.T技术并不能保证能预报所有可能发生的硬盘故障。S.M.A.R.T技术必须在主板支持的前提下才能发生作用，通常我们可以在主板的BIOS中看到相关选项。
3D Defense System3D防护系统
希捷3D防护系统（3D Defense System）主要包含磁盘防护系统（Drive Defense）、数据防护系统（Data Defense）以及诊断防护软件（Diagnostic Defense）3个“D”开头的防护技术。磁盘防护系统用橡胶套将整个硬盘覆盖起来，确保硬盘主要零件不会受到静电影响以及震动而损毁（此类设计只是用在希捷早期的U6硬盘上，不过以后的酷鱼硬盘却并没有采用它）。数据防护系统包含希捷的多重磁盘驱动器系统、ECC错误检正码、资料路径保护等功能，能有效确保资料的完整性，避免在运行应用程序时发生资料丢失问题。诊断防护软件包含磁盘驱动器自我测试等工具软件，能够自行分析系统事件，以协助诊断或预测潜在的问题。
Data SafeGuide<数据卫士技术
西部数据的Data SafeGuide数据卫士技术能够在硬盘工作的空余时间里，每隔8个小时自动执行硬盘内部扫描、检测、修复盘片的各扇区一次。如果遇到可能快要产生坏扇区的部分时，就会很快把那些扇区上的数据转移到状况良好的扇区上面，并且做好数据在硬盘上所需的链接。这些操作完全是硬盘自动进行的，不需要主板或其他工具程序配合，也不要用户干预与控制，特别是对初级用户与不懂硬盘维护的用户十分有用。
除了以上提到的三种技术外，还有一些常见的硬盘数据保护技术。
Seashield和DriveSelfTest：Seashield是希捷推出的防震保护技术。Seashield提供了由减震弹性材料制成的保护软罩，配合磁头臂及盘片间的加强防震设计，为硬盘提供了高达300G的非操作防震能力。它也提供了电路板静电放电硬罩及其他防损坏措施，保证硬盘的安全。
DriveSelfTest驱动器自我测试功能是希捷的数据保护技术，它内建在硬盘的固件中，提供数据的自我检测和诊断功能，在用户关闭电脑时先进行测试诊断，避免数据无谓地丢失。
MaxSafe和ShockBlock：MaxSafe和ShockBlock技术是迈拓在其金钻二代硬盘以后普遍应用的技术。MaxSafe技术的核心就是将附加的ECC校验位保存在硬盘上，使硬盘在读写过程中，每一步都要经过严格的校验，以此来保证硬盘数据的完整性。ShockBlock是迈拓的防震技术，在硬盘发生意外碰撞时，尽可能避免磁头和磁盘表面发生撞击，减少因此而引起的磁盘表面损坏。
DFT：DFT驱动器健康检测技术是IBM开发的数据保护技术，它通过使用DFT程序访问IBM硬盘里的DFT微代码对硬盘进行检测，可以让用户方便快捷地检测硬盘的运转状况。DFT微代码可以自动对错误事件进行登记，并将数据保存到硬盘上的保留区域中。DFT微代码还可以及时对硬盘进行物理分析，并给出图形界面供用户或技术人员参考。
使用习惯不能忽视
为了保证硬盘中的数据安全，作为用户的我们还需要养成良好的使用习惯。在平时的使用中，我们需要注意以下几个问题。
1.购买硬盘时，最好不要买水货。水货硬盘在运输过程中非常不安全，虽然从表面上看来似乎无损伤，但是有可能盘体内部已有损伤。
2.要保持干净的硬盘工作环境，如果过多的灰尘被吸附到硬盘电路板的表面，就会引起硬盘的工作不稳定。在潮湿的季节或环境中使用电脑时，要注意使用环境干燥或经常给电脑加电，靠其自身发出的热量将湿气蒸发掉。
3.尽量不要让硬盘靠近强磁场，如音箱、CRT显示器等，以免硬盘里所记录的数据因磁化而受到破坏。
4.突然的断电和震动对硬盘的伤害非常大，因为在硬盘读写时，盘片处于高速旋转状态中，若此时强行关掉电源或产生震动，会使磁头与盘片撞击摩擦，导致盘片数据区损坏或擦伤表面磁层，以致丢失硬盘内的文件信息。大多数的硬盘坏道问题就是这样产生的。所以在关机时一定要注意机箱面板上的硬盘指示灯，确保硬盘完成读写之后再移动主机。
你知道吗：为了提高存储性能，防止数据的丢失，RAID磁盘阵列也是目前高性能存储系统的解决方案之一。RAID由磁盘阵列控制器及两个以上性能近似的硬盘排列组成，具有高速度、大容量、安全可靠等特点，通过冗余纠错技术保证设备的可靠性。常见的RAID技术可以分为0、1两种模式。其中数据备份就是RAID 1模式，它是把第二块硬盘用来作为第一硬盘所有数据内容的镜像，并在所有时间里都能为整个磁盘提供迅捷地备份，所以能达到某个硬盘忽然崩溃时备份数据不受损坏的目的。RAID 1模式也被广泛用于文件服务器中，用磁盘阵列作为存储设备架构，可以将单个硬盘的平均无故障工作时间提高不少。
总 结
现在我们从硬盘的材质上直观地了解了硬盘材料对数据安全性的影响。虽然目前大容量硬盘的市场价格已经便宜了许多，但往往是硬盘中数据的价值大大超过硬盘自身。善待你的硬盘吧，它虽然有着坚硬的外壳但却有一颗脆弱的“心”。