Диагностика и технология ремонта накопителей на жестких магнитных дисках

 

Введение

накопитель жесткий магнитный диск

Тенденция развития современных технологий характеризуется постоянным повышением значения информации. В настоящее время массово используются устройства внешней памяти персональных компьютеров для хранения информации. Порой ценность информации хранимой на устройствах внешней памяти персональных компьютеров несоизмерима со стоимостью данного устройства. Сохранность информации, бесперебойное функционирование систем внешней памяти компьютера обуславливают актуальность обозначенной проблемы и определяют выбор темы дипломного проекта.

Цель дипломного проекта: раскрыть теоретические и практические основы диагностики и технологии ремонта и наладки средств вычислительной техники (СВТ) и накопителей на жестких магнитных дисках (НЖМД) персональных компьютеров.

Объект исследования дипломного проекта: накопитель на жестких магнитных дисках.

Предмет исследования дипломного проекта: диагностика и технология ремонта накопителей на жестких магнитных дисках

Задачи дипломного проекта:

1.Провести анализ используемых устройств накопителей на жестких магнитных дисках персональных компьютеров;

2.Рассмотреть устройство и принцип действия накопителей на жестких магнитных дисках персональных компьютеров;

.Получить первоначальные теоретические и практические навыки диагностики и устранения неполадок накопителей на жестких магнитных дисках персональных компьютеров.


1. Назначение, характеристики и принцип работы накопителей на жестких магнитных дисках


.1 Виды устройств внешней памяти


Первой внешней памятью стала перфокарта - носитель информации в виде карточки из бумаги, картона, реже из пластмассы, стандартных формы и размеров, на которую информация наносится пробивкой отверстий (перфораций). Перфорационные карты применяют главным образом для ввода и вывода данных в ЭВМ, а также в качестве основного носителя записи в перфорационных вычислительных комплектах. Существует большое число видов карт, различающихся формой, размерами, объёмом хранимой информации, формой и расположением отверстий. В СССР использовали перфорированные карты в основном с 80 колонками (в устаревших моделях вычислительных устройств встречались 45-колонные), изготовляемые из плотного картона толщиной 0,18 мм в виде прямоугольника со сторонами 187,4 и 82,5 мм. Для удобства подборки и укладки левый верхний угол карты срезан. Колонки размечают поперёк карты; вдоль карта разбивается на 12 строк (10 основных и 2 дополнительные). На одной перфорированной карте можно записать до 80 знаков (примерно 10-15 слов). Скорость обработки машинных перфокарт достигает 2000 карт в 1 мин. Воспроизведение (считывание) информации осуществляется с помощью электромеханических считывателей или фотоэлементами. За рубежом применяли также перфокарты с 90, 40 и 21 колонкой с 6, 12 и 10 строками соответственно. Разновидность перфокарт - карты с краевой перфорацией, применяемые в информационных системах, и карты для пишущих автоматов.

Самым распространенным устройством внешней памяти на современных компьютерах стали накопители на магнитных дисках (НМД), или дисководы. Устройство чтения/записи на магнитный диск называется накопителем на магнитном диске (НМД) или дисководом. Информацию сохраняют на накопителях двух видов, в зависимости от действий, которые человеку нужно выполнить с данными. Для переноса небольших объемов информации используют гибкие магнитные диски (дискеты), а для длительного хранения больших объемов информации используют накопители на жестких магнитных дисках (винчестеры).

Сравнительно новым видом внешних носителей являются оптические диски (другое их название - лазерные диски). На них используется не магнитный, а оптико-механический способ записи и чтения информации.

Сначала появились лазерные диски, на которых информация записывается только один раз. Стереть или перезаписать ее невозможно. Такие диски называются CD-ROM - Compact Disk-Read Only Memory, что в переводе значит «компактный диск - только для чтения». Позже были изобретены перезаписываемые лазерные диски - CD-RW. На них, как и на магнитных носителях, хранимую информацию можно стирать и записывать заново. Наибольшей информационной емкостью из сменных носителей обладают лазерные диски типа DVD-ROM. Объем информации, хранящейся на них, может достигать десятков гигабайт.

Флеш-карта представляют собой портативные устройства, предназначенные для хранения и быстрого переноса данных с одного ПК на другой посредством подключения к порту USB. «популярные» модели флеш-карта оснащены светодиодом-индикатором чтения/записи и блокировкой от записи. Также в комплекте могут быть: кабель-удлинитель USB, компакт-диск с драйверами. В последнее время флеш-карта стали очень популярны и практически повсеместно вытеснили 3,5-дискеты. Флеш-карта стремительно набирают объем (их информационная емкость уже достигла 64 гигабайт и, видимо, это не предел!) и дешевеют. При этом удобство их эксплуатации - вне конкуренции. Среди достоинств стоит упомянуть также компактность, простоту использования и возможность горячего подключения/отключения. В полной мере оценить удобство работы с флеш-картами можно только на ПК с операционной системой от Windows 2000 и выше, - в этом случае не потребуется устанавливать драйвер для работы с флеш-картой, т.к. ОС воспользуется своей библиотекой драйверов.


1.2 Накопители на жестких магнитных дисках (НЖМД)


Жесткий магнитный диск (винчестер, НЖМД - Hard Disk Drive) - постоянная память, предназначена для долговременного хранения всей имеющейся в компьютере информации. Операционная система, постоянно используемые программы загружаются с жесткого диска, на нем хранится большинство документов.

Накопитель на жестких магнитных дисках (НЖМД) является одним из ключевых компонентов современного ПК. От него напрямую зависит производительность и надежность системы. Технологии изготовления жестких дисков совершенствуются, размеры программ увеличиваются, данные на компьютере накапливаются.


1.3 Основные параметры НЖМД


1.Емкость - накопителя на жестких магнитных дисках имеет объем от 40 Гб до 1024 Гб.

2.Скорость чтения данных. Средний сегодняшний показатель - около 8 Мбайт/с.

.Среднее время доступа. Измеряется в миллисекундах и обозначает то время, которое необходимо диску для доступа к любому выбранному вами участку. Средний показатель - 9 мс.

.Скорость вращения диска. Показатель, напрямую связанный со скоростью доступа и скоростью чтения данных. Скорость вращения жесткого диска в основном влияет на сокращение среднего времени доступа (поиска). Повышение общей производительности особенно заметно при выборке большого числа файлов.

Размер кэш-памяти - быстрой буферной памяти небольшого объема, в которую компьютер помещает наиболее часто используемые данные. У накопителя на жестких магнитных дисках есть своя кэш-память размером до 32 Мбайт.


1.4 Конструкция НЖМД


Жесткий магнитный диск (винчестер) состоит из гермоблока (рисунок 1) и платы контроллера (рисунок 2).


Рисунок 1 Гермоблок НЖМД


Рисунок 2 Плата контроллера


.4.1 Гермоблок

В гермоблоке размещены все механические части, на плате вся управляющая электроника, за исключением предусилителя (предварительного усилителя), размещенного внутри гермоблока в непосредственной близости от считывающих головок.

В гермоблоке установлен шпиндель с одним или несколькими дисками.(рисунок) Диски изготовлены из алюминия (иногда - из керамики или стекла) и покрыты тонким слоем окиси хрома. В настоящее время объем информации, хранимой на одном диске, может достигать 1024 Гбайт. Сбоку шпинделя находится поворотный позиционер. С одной стороны, коромысла расположены обращенные к дискам легкие магнитные головки, а с другой - короткий хвостовик с обмоткой электромагнитного привода. При поворотах коромысла позиционера головки совершают движение по дуге между центром и периферией дисков. Под дисками расположен двигатель, который вращает их с большой скоростью. При вращении дисков создается сильный поток воздуха, который циркулирует по периметру гермоблока. Пыль губительна для поверхности дисков, поэтому блок герметизирован, воздух в нем постоянно очищается специальным фильтром (рисунок.3 ).


Рисунок.3 Фильтр


Для выравнивания давления воздуха внутри и снаружи в крышках гермоблоков делаются небольшие окна, заклеенные тонкой пленкой. В ряде моделей окно закрывается воздухопроницаемым фильтром. Обмотку позиционера окружает статор, представляющий собой постоянный магнит. При подаче в обмотку тока определенной величины и полярности коромысло начинает поворачиваться в соответствующую сторону с соответствующим ускорением. Динамически изменяя ток в обмотке, можно устанавливать позиционер в любое положение. При вращении дисков аэродинамическая сила поддерживает головки на небольшом расстоянии от поверхности дисков. Головки никогда не соприкасаются с той зоной поверхности диска, где записаны данные. На хвостовике позиционера обычно расположена так называемая магнитная защелка - маленький постоянный магнит, который при крайнем внутреннем положении головок притягивается к поверхности статора и фиксирует коромысло в этом положении. Это так называемое парковочное положение головок, которые при этом лежат на поверхности диска, соприкасаясь с нею. В посадочной зоне дисков информация не записывается, поэтому прямой контакт с нею не опасен. Практически все современные жесткие диски выпускаются по технологии, использующей магниторезистивный эффект. Благодаря этому в последний год емкость дисков растет быстрыми темпами за счет повышения плотности записи информации.

Принцип работы накопителя на жестких магнитных дисках напоминает принцип действия обычного магнитофона, с той лишь разницей, что вместо магнитной ленты используются поверхности дисков, а вместо звуковых сигналов он записывает и воспроизводит цифровые. Любой НЖМД состоит из двух основных частей: гермоблока и контроллера. Гермоблоком, служит корпусом для размещения всех механических частей НЖМД Контроллер представляет собой плату электроники накопителя на жестких магнитных дисках и размещается за пределами гермоблока, как правило, в ее нижней части. В некоторых накопителях на жестких магнитных дисках, например, в известной серии Seagate Barracuda, контроллер закрыт дополнительной металлической крышкой, защищающей электронику от повреждений, а заодно служащей радиатором для отвода тепла от микросхем. Основу всей конструкции составляет прочный герметичный корпус, предохраняющий точную внутреннюю механику от внешних воздействий. Внутри корпуса размещается собственно диск или набор из нескольких дисков, вращаемый электродвигателем; магнитные головки с механизмом их перемещения, а также предварительный усилитель сигнала. Корпус заполнен очищенным от пыли воздухом. Для выравнивания давления внутри и снаружи корпус снабжен фильтром или имеет отверстия, заклеенные пленкой, хотя иногда встречаются и полностью герметичные накопители на жестких магнитных дисках. При вращении дисков создается сильный поток воздуха, который циркулирует внутри корпуса и постоянно очищается еще одним, внутренним фильтром от пыли, сумевшей каким-то образом попасть внутрь. Современные накопители на жестких магнитных дисках устроены очень сложно. До 90% стоимости составляет прецизионная механика. Рассмотрим более подробно каждую ее часть. Магнитный диск представляет собой круглую пластину из алюминия, поверхность, которой обработана по высочайшему классу точности. В быту такой полировки не встретишь. Чтобы придать пластинам магнитные свойства, их поверхность покрывают сплавом на основе хрома или вакуумном напыляемым слоем кобальта. Такое покрытие имеет высокую твердость, что хорошо, ведь совсем недавно диски были покрыты слоем мягкого лака на основе окиси железа, и он, в отличие от современных покрытий, легко повреждался.

Для вращения дисков применяется специальный электродвигатель, чем-то похожий на двигатель флоппи-дисковода: неподвижный якорь с обмотками и вращающийся постоянный магнит. Основное отличие его состоит в более высокой точности изготовления и наличии специальных подшипников, которые могут быть как обычными шариковыми, так и более совершенными- жидкостными используется специальное масло, поглощающее ударные нагрузки, что увеличивает долговечность двигателя. Жидкостные подшипники имеют более низкий уровень шума и почти не выделяют тепло во время работы. Кроме того, некоторые современные накопители на жестких магнитных дисках имеют двигатель, целиком погруженный в герметичный сосуд с маслом, что способствует эффективному отводу тепла от обмоток.

Магнитная головка также представляет собой сложную конструкцию, состоящую из десятков деталей. Эти детали настолько малы, что изготавливаются методом фотолитографии так же, как и современные микросхемы. Рабочая поверхность керамического корпуса головки отполирована с такой же высокой точностью, как и диск. Привод головок представляет собой плоскую катушку-соленоид из медной проволоки, помещенную между полюсами постоянного магнита и закрепленную на конце рычага, вращающегося на подшипнике. На другом его конце находится легкая стрелка с магнитными головками. Катушка способна перемещаться в магнитном поле под действием проходящего через нее тока, перемещая одновременно все головки в радиальном направлении. Чтобы катушка с головками не болталась из стороны в сторону в нерабочем состоянии, имеется магнитный фиксатор, удерживающий головки выключенного накопителя на жестких магнитных дисках на месте. В нерабочем состоянии накопителя головки находятся вблизи центра дисков, в «зоне парковки» и прижаты к сторонам пластин легкими пружинами. Но стоит дискам начать вращение - и поток воздуха приподнимает головки над поверхностью дисков, преодолевая усилие пружин.

Головки «всплывают» и с этого момента находятся над диском, совершенно не касаясь его. Толщина воздушной прослойки между диском и головкой у современных накопитель на жестких магнитных дисках - всего 0,1 мкм, что в 500 раз меньше толщины человеческого волоса. Так как механический контакт головки с диском отсутствует, износа дисков и головок не происходит. Как уже говорилось, внутри гермоблока также находится усилитель сигнала, помещенный поближе к головкам, чтобы уменьшить наводки от внешних помех. Он соединен с головками гибким ленточным кабелем. Таким же кабелем подводиться питание к подвижной катушке привода головок, а иногда и к двигателю. Через небольшой разъем все это хозяйство соединено с платой контроллера.


1.5 Структурная схема НЖМД


Структурная схема НЖМД представлена на листе 1 графической части дипломного проекта.

Контролер интерфейса является одним из сложнейших элементов накопителя. Он определяет скорость обмена данными между НЖМД и хостом (системной платой). Также его называют HDC-контроллером. К основным функциям HDC-контроллера можно отнести:

1.чтение сектора;

2.запись сектора;

3.поиск адресного маркера;

.запись идентификатора;

.форматирование сектора и дорожки;

.обработка и обслуживание команд от хост-системы;

.формирование сигналов интерфейса IDE;

.обслуживание буферной памяти.

) Сепаратор данных предназначен, в основном, для очистки цифрового сигнала от шумов при чтении, для выделения сигналов синхронизации чтения (RCLK) и записи (WCLK) и для формирования потока данных, предназначенных для записи, с учетом необходимых временных задержек.

) Канал чтения/записи формирует сигналы управления магнитными головками, осуществляя при этом преобразование параллельного кода в последовательный при записи, и последовательного кода в параллельный при чтении. При чтении этим модулем также осуществляется проверка кода CRC (контрольно-циклический код) и при необходимости проводится исправление ошибок.

) Управляющий микропроцессор обеспечивает выполнение микропрограммы накопителя, осуществляя считывание команд из ПЗУ. В соответствии с микропрограммой микропроцессор управляет всеми компонентами НЖМД.

) VCM (звуковая катушка) обеспечивает перемещение и позиционирование блока магнитных головок.

) Шпиндельный двигатель обеспечивает вращение магнитных дисков.

) Драйвер двигателя и VCM формирует сигналы для управления двигателем, поддерживая его скорость постоянной. Кроме того, драйвером формируется ток в катушке VCM, что позволяет осуществлять ее перемещение на заданную величину


.6 Организация хранения данных на жестких магнитных дисках


.6.1 Логическая структура жесткого магнитного диска

Логическое форматирование жесткого диска выполняется пользователем, либо с помощью стандартных (служебных) утилит, поставляемых вместе с операционной системой, либо с помощью специальных сервисных программ от сторонних производителей. Логическое форматирование диска производится в два этапа:

. разбиение диска на разделы;

. создание логических дисков и их форматирование.

Раздел (Partition) - это часть физического диска, которая после форматирования может использоваться файловой системой как отдельное устройство.

Различают следующие типы разделов.

Основной раздел (Primary Partition), который иногда называют «первичным» разделом, - но часть физического диска, с которой можно работать как с отдельным физическим устройством. Важнейшей особенностью основного раздела является то, что только с раздела такого типа может производиться загрузка операционной системы. Каждый основной раздел имеет собственное имя - букву диска.

Дополнительный раздел (Extended Partition), который иногда не очень правильно называют «расширенным», - это специальный раздел, который создается (точнее, может быть создан) на жестком диске с целью преодоления ограничений на максимально допустимое число основных разделов. В отличие от основного раздела, дополнительный раздел не требуется форматировать и ему не назначается буква диска. Вместо этого на дополнительном разделе создается один или несколько логических дисков.

Логический диск - это часть дополнительного раздела, с которой можно работать как с отдельным устройством. Логический диск должен быть отформатирован и ему должна быть присвоена буква диска. Число создаваемых логических дисков не ограничено (ограничен лишь их суммарный объем: он не должен превышать размера дополнительного раздела, на котором создаются диски).

Возможна и такая конфигурация, при которой компоненты одной ОС (операционной системы) распределены по нескольким дискам. В связи с этим введем еще два понятия.

Системный раздел - это раздел, содержащий файлы операционной системы.

Загрузочный раздел - это раздел, содержащий файлы, необходимые для загрузки операционной системы.

В конфигурации компьютера может иметься несколько загрузочных разделов (например, один - для загрузки Windows 98, второй - для загрузки Windows XP, третий - для загрузки Linux).

Чтобы BIOS могла определить, с какого именно раздела должна выполняться загрузка при включении компьютера, используется признак активности раздела.

Активный раздел - основной раздел, с которого производится загрузка ОС при включении компьютера. Признак активности устанавливается для раздела при создании, он может быть впоследствии установлен для другого раздела.

На этапе разбиения диска на разделы в первый сектор диска (цилиндр 0, головка 0, сектор 1) записывается служебная информация, которая, собственно, и делает возможным дальнейшее применение диска «по назначению»:

1. в начало сектора помещается так называемая главная загрузочная запись- Master Boot Record (MBR). Она содержит программу начальной загрузки BIOS (ROM Bootstrap routine), которая считывает и загружает в оперативную память первый физический сектор активного раздела диска, называемый загрузочным сектором (Boot Sector);

2. после MBR, начиная с адреса 1ВЕ (в шестнадцатеричном коде), создается таблица разделов (Partition Table), состоящая из 4 строк по 16 байт каждая (вот с чем связано ограничение в 1 основных раздела). Каждая запись в таблице разделов содержит адрес начала и размер раздела на жестком диске, а также информацию о том, является ли раздел активным.


1.6.2 Физическая структура жесткого магнитного диска

Все дисковое пространство состоит из двух областей: область специальных секторов и область данных. Количество секторов диска, отводимых для специальных нужд, определяется форматом диска. Специальные сектора размещаются в фиксированном месте диска и имеют самые младшие логические номера.

В области специальных секторов размещаются:

1.запись начальной загрузки;

2.две копии FАТ;

.корневой каталог.

Остальная часть диска доступна для размещения файлов и называется областью данных. Все каталоги, кроме корневого, хранятся как обычные файлы в кластерах области данных. На дискетах первый сектор (дорожка 0, сектор 1) содержит запись начальной загрузки (boot record). При физическом разрушении этого сектора дискета приходит в полную негодность. Запись начальной загрузки является небольшой программой, позволяющей компьютеру считывать с дискового накопителя остальные части МS-DOS. Эта программа проверяет, является ли диск системным. Двумя первыми файлами в корневом каталоге должны быть файлы IO.SYS и МS-DOS.SYS. Если диск системный, Boot record выполняет загрузку в оперативную память файла IO.SYS. Для фиксированных дисков возможно разбиение одного фиксированного диска на независимые логические части, называемые разделами .Один из разделов используется для загрузки МS-DOS (активный раздел). Информация о делении диска помещается в специальную таблицу - таблицу разделов. Она является частью основной записи начальной загрузки (Master Boot Record). Эта запись размещается в первом секторе нулевого цилиндра нулевой дорожки. Получив управление, записанная там программа по таблице разделов определяет, какой из них является активным, после чего читается первый сектор активного раздела. В каждом из разделов находится еще одна запись начальной загрузки и ее функции подобны функциям, выполняемым записью начальной загрузки, помещенной на дискете. FАТ играет совершенно исключительную роль в поддержании целостности данных. Из соображений безопасности на всех дисках хранятся по две копии FАТ. Они хранятся последовательно в секторах, начиная с сектора 2 дорожки 0 (сектор 1 занят записью начальной загрузки). Размер FАТ зависит от формата диска, Размер корневого каталога также определяется форматом диска: у дискеты 1.2 Мбайт он равен 14 секторам, у жесткого диска 20 Мбайт - он не фиксирован.


1.6.3 Низкоуровневая структура жестких дисков

Поверхность диска никогда не используется для записи произвольным образом. Данные всегда записываются в виде концентрических окружностей, называемых дорожками, состоящих из нескольких меньших отрезков - секторов. Каждой дорожке и каждому сектору на каждой из сторон диска присваивается свой порядковый номер. Расположенные одна над другой несколько дорожек с одинаковыми номерами, называются цилиндрами. Например, накопитель на жестких магнитных дисках Fujitsu MPG 3409 имеет 2 диска и все четыре стороны рабочие, следовательно, каждый его цилиндр состоит из четырех дорожек. Такое деление дискового пространства на участки называется форматом нижнего уровня и выполняется на заводе-изготовителе накопителя на жестких магнитных дисках. В процессе низкоуровневого форматирования дисков может выясниться, что на поверхности пластин имеется один или несколько маленьких участков, чтение или запись в которые сопровождается ошибками. Однако из-за этого диск не выбрасывают и не считают его испорченным, а всего лишь помечают эти секторы особым образом, и они в дальнейшем игнорируются. Накопитель на жестких магнитных дисках содержит некоторое количество запасных дорожек, которыми электроника накопителя «на лету» подменяет дефектные участки поверхности, делая их абсолютно прозрачными для операционной системы и таких программ, как, например, дисковые редакторы, ScanDisk и Norton Disk Doctor.

Но не вся область диска отведена для записи данных. Часть информационной поверхности используется накопителем для собственных нужд. Это область служебной, как ее еще иногда называют, инженерной информации. Она скрыта от пользователей и становится доступной при переводе накопителя на жестких магнитных дисках в специальный технологический режим, осуществляемый при помощи стендового оборудования и особых утилит.

Служебную информацию можно разделить на несколько типов:

1.скорость вращения дисков, поиска секторов и точной установки головок на дорожки.

2.информация, служащая для адресации секторов с данными пользователя и контроля целостности этих данных

.рабочие программы (микрокод), предназначенные для управления работой всех систем накопителя;

.паспорт накопителя на жестких магнитных дисках, в котором записана информация о количестве дисков, головок, название фирмы-производителя и модели накопителя, дата его изготовления, страна изготовитель, номер конвейера, номер рабочей смены и многое другое; здесь же хранится и уникальный серийный номер накопителя на жестких магнитных дисках;

.таблица дефектных секторов, служащая для аппаратной подмены сбойных участков поверхности из резерва. Эта информация используется электроникой накопителя на жестких магнитных дисках в процессе работы и является важнейшей его частью, без которой физически полностью исправный накопитель был бы бесполезным.

В состав контроллера входят следующие функциональные узлы: схема управления двигателем, схема управления позиционированием головок, канал чтения-записи, цифровой сигнальный процессор, микропроцессор управления, буфер памяти накопителя и интерфейсная логика. Микропроцессор управления представляет собой очень быструю специализированную микро-ЭВМ, имеющую свою оперативную память, постоянную энергонезависимую память и программное обеспечение, состоящее из нескольких модулей. Оно образует специализированную операционную систему. Некоторые из ее компонентов могут располагаться в микросхеме ПЗУ на плате электроники, а другие записаны непосредственно на дисках в служебной области. При включении питания первым включается микропроцессор управления и тестирует электронику накопителя на жестких магнитных дисках. Если все в порядке, подается команда на включение электродвигателя.

Это самый сложный момент в работе накопителя, так как при этом головки соприкасаются с диском в зоне парковки и изнашиваются. Кроме того, двигатель в момент разгона работает в форсированном режиме, что сопровождается большим потреблением тока и повышенной нагрузкой на электронику. После "всплытия" головок осуществляется процесс их распарковки: в обмотку соленоида подается импульс тока, перемещающий головки в информационную зону дисков. Начинается поиск сервометок, которые, в данном случае, используются для определения скорости вращения. Убедившись в том, что блины крутятся с нужной скоростью, микропроцессор перемещает головки в зону, где записана служебная информация, и считывает с диска в свою память микропрограмму, которая анализирует конфигурационные параметры и таблицу дефектных секторов. Затем выполняется еще несколько внутренних тестов, термокалибровка, чтение таблицы S.M.A.R.T.-параметров.

Тестирование правильности позиционирования головок путем чтения нескольких дорожек, расположенных в разных местах диска (при этом слышен характерный треск, а иногда писк, вызываемый работой катушки перемещения головок). В процессе работы накопителя на жестких магнитных дисках через обмотки двигателя и катушку позиционирования текут очень большие импульсные токи, поэтому процессор управляет ими не напрямую, а через микросхемы усилителей тока. В современных накопителях данные читаются и записываются на диск не в цифровой, а в аналоговой форме методом частотной модуляции, поэтому в канале чтения-записи применяется цифровой сигнальный процессор, включающий в себя АЦП и ЦАП, преобразующие прочитанные головками ультразвуковые сигналы в "цифру" и наоборот. Микропроцессор накопителя на жестких магнитных дисках функционирует все время, пока на него подано питание.

Под его контролем все системы накопителя работают дружно, образуя несколько замкнутых систем авторегулирования, поддерживающих постоянную скорость вращения дисков и обеспечивающих точное попадание головок на дорожки и доступ к любому сектору независимо от физического износа механики и внешних ударных или тепловых воздействий. Для питания накопителей настольных компьютеров обычно используется два напряжения: +5В (для схем усиления и обработки сигналов) и +12 В (для силовых цепей). Это позволяет уменьшить помехи от двигателей и упростить схему. Обычно требования к стабильности источника +5В гораздо выше, чем к +12В. Это справедливо и для многих других устройств. При внезапном выключении питания, электроника накопителя на жестких магнитных дисках продолжает некоторое время работать, получая энергию от двигателя, который, вращаясь по инерции, вырабатывает электрический ток, достаточный для успешной парковки головок. Некоторые накопители умеют сами скрывать вновь образующиеся дефекты поверхности. Например, очень популярная серия Quantum Fireball оборудована по этому поводу запасными секторами в каждой дорожке. В связи с тем, что длина внешних и внутренних дорожек на дисках отличается, то и секторов на них помещается разное количество.

Когда накопитель на жестких магнитных дисках работает, его микропроцессор производит пересчет физических параметров о числе головок, числе секторов в дорожке и количестве цилиндров в вид, воспринимаемый внешними устройствами. Этот параметр называется геометрией накопителя, а процесс пересчета - трансляцией, и служит для удобства работы внешних устройств. Именно эти "стандартные" параметры и указываются на корпусе накопителя на жестких магнитных дисках (например, 16 головок и 63 сектора в дорожке, хотя на самом деле головок может быть всего 2). Емкость накопителя на жестких магнитных дисках в байтах можно подсчитать, перемножив число головок, число секторов в дорожке, число цилиндров и размер сектора, который равен 512 байт. Например, 16*63*39714*512=20,4 Гб (конечно, имеются в виду "неправильные" гигабайты производителей - по миллиарду байт). После успешного завершения всех внутренних тестов микропроцессор производит разблокировку интерфейса, сообщая об этом материнской плате компьютера.


1.7 Файловые системы


Информация на дисках записывается в секторах фиксированной длины, и каждый сектор и расположение каждой физической записи (сектора) на диске однозначно определяется тремя числами: номерами поверхности диска, цилиндра и сектора на дорожке. И контроллер диска работает с диском именно в этих терминах. А пользователь желает использовать не сектора, цилиндры и поверхности, а файлы и каталоги. Поэтому операционная система или другая программа должена при операциях с файлами и каталогами на дисках перевести в понятные контроллеру действия: чтение и запись определенных секторов диска. А для этого необходимо установить правила, по которым выполняется этот перевод, то есть, прежде всего, определить, как должна храниться и организовываться информация на дисках.

Файловая система - это набор соглашений, определяющих организацию данных на носителях информации. Наличие этих соглашений позволяет операционной системе, другим программам и пользователям работать с файлами и каталогами

Файловая система определяет:

1.как хранятся файлы и каталоги на диске;

2.какие сведения хранятся о файлах и каталогах;

.как можно узнать, какие участки диска свободны, а какие - нет;

.формат каталогов и другой служебной информации на диске.

Для использования дисков, записанных с помощью некоторой файловой системы, операционная система или специальная программа должна поддерживать эту файловую систему.

Информация хранится в основном на дисках, а применяемые на них файловые системы определяют организацию данных именно на жестких магнитных дисках.

В операционных системах семейства MS Windows используются следующие файловые системы - FAT, FAT 32, NTFS.


1.7.1 Файловая система FATявляется наиболее простой из поддерживаемых Windows NT файловых систем. Основой файловой системы FAT является таблица размещения файлов, которая помещена в самом начале тома. На случай повреждения на диске хранятся две копии этой таблицы. Кроме того, таблица размещения файлов и корневой каталог должны храниться в определенном месте на диске (для правильного определения места расположения файлов загрузки). Диск, отформатированный в файловой системе FAT, делится на кластеры, размер которых зависит от размера тома. Одновременно с созданием файла в каталоге создается запись и устанавливается номер первого кластера, содержащего данные. Такая запись в таблице размещения файлов сигнализирует о том, что это последний кластер файла, или указывает на следующий кластер.

Обновление таблицы размещения файлов имеет большое значение и требует много времени. Если таблица размещения файлов не обновляется регулярно, это может привести к потере данных. Длительность операции объясняется необходимостью перемещения читающих головок к логической нулевой дорожке диска при каждом обновлении таблицы FAT. Каталог FAT не имеет определенной структуры, и файлы записываются в первом обнаруженном свободном месте на диске. Кроме того, файловая система FAT поддерживает только четыре файловых атрибута: «Системный», «Скрытый», «Только чтение» и «Архивный».

На компьютере под управлением Windows NT в любой из поддерживаемых файловых систем нельзя отменить удаление. Программа отмены удаления пытается напрямую обратиться к оборудованию, что невозможно при использовании Windows NT. Однако если файл находился в FAT-разделе, то, запустив компьютер в режиме MS-DOS, удаление файла можно отменить. Файловая система FAT лучше всего подходит для использования на дисках и разделах размером до 200 МБ, потому что она запускается с минимальными накладными расходами.

Как правило, не стоит использовать файловую систему FAT для дисков и разделов, чей размер больше 200 МБ. Это объясняется тем, что по мере увеличения размера тома производительность файловой системы FAT быстро падает. Для файлов, расположенных в разделах FAT, невозможно установить разрешения. Разделы FAT имеют ограничение по размеру: 4 ГБ под Windows NT и 2 ГБ под MS-DOS.


1.7.2 Файловая система FAT32

Для работы с большими дисками была разработана новая файловая система FAT32. Microsoft впервые представляет файловую систему FAT32 в операционной системе Windows 95 OSR2. В этой файловой системе разрядность указателя на кластер увеличивается до 32 бит, что значительно увеличивает количество поддерживаемых кластеров, и, следовательно, позволяет уменьшить их размер. Вы видите, что разрядность указателя составляет 32 бита и, даже используя кластер 512 байт, эта файловая система может поддерживать диски в 127,9 Гбайт. А при использовании кластера 32 Кбайт она может поддерживать диски до 2 Тбайт. На первый взгляд может показаться, что теперь можно использовать кластер размеров в один блок (512 байт), уменьшив тем самым потери в хвостах файлов почти до нуля, но использование таких малых кластеров все же не выгодно из соображений производительности. Вы помните, что информация о расположении файла по кластерам содержится в FAT таблице.

Чем меньше размер кластера, тем больше кластеров займет файл и тем больше записей появится в таблице и соответственно тем дольше будет происходить считывание информации о расположении файла при доступе к нему. Еще один важный момент. Во время работы файловые таблицы переносятся в оперативную память. И это логично. Ведь считать из оперативной памяти информацию о файле можно гораздо быстрее, чем с жесткого диска. При этом, чем меньше размер кластера, тем больше записей в файловой таблице и, соответственно, больше ее объем. А это, в свою очередь, влияет на требования к размеру оперативной памяти. Быстродействие системы FAT32 можно повысить, увеличив размер кластера. Увеличивая кластер в два раза, мы сокращаем область FAT тоже в два раза. В FAT32 это очень важная для быстродействия область занимает несколько Мбайт. Сокращение области FAT в несколько раз даст заметное увеличение быстродействия, так как объем системных данных файловой системы сильно сократится - уменьшится и время, затрачиваемое на чтение данных о расположении файлов. Обратная сторона - существенно возрастают потери дискового пространства. Получается замкнутый круг: чем больше размер кластера, тем выше быстродействие, но возрастают и потери дискового пространства; чем меньше размер кластера, тем более экономно расходуется дисковое пространство, но катастрофически падает быстродействие.

Поэтому минимальный кластер в FAT32 был выбран размером 4 Кбайт, как компромисс между эффективностью хранения данных и производительностью. Поскольку эта файловая система предназначалась для работы с большими дисками, давайте рассмотрим ее с этой стороны. Большие диски нужны для хранения больших объемов данных. С увеличением числа файлов будет расти и размер таблицы их размещения. Поскольку просмотр таблицы линейный, то в какой-то момент быстродействие дисковых операций значительно упадет. А это уже очень неприятный момент. В Windows XP/2000 максимальный размер раздела, который можно отформатировать с помощью FAT32, равен 32 Гбайт, не смотря на теоретический предел в 4 Тбайт.

Видимо, Microsoft нашла ту точку, дальше которой идти не имеет смысла. Несмотря на это, вы можете работать с разделами FAT32 более 32 Гбайт, если они были отформатированы с помощью другой ОС. Рассмотрим еще некоторые особенности FAT32. В FAT32 были расширены атрибуты файлов, позволяющие теперь хранить время и дату создания, модификации и последнего доступа к файлу или каталогу. Корневой каталог в FAT32 больше не располагается в определенном месте, вместо этого хранится указатель на начальный кластер корневого каталога. В результате снимается ранее существовавшее ограничение на число записей в корневом каталоге. Кроме того, для учета свободных кластеров, в зарезервированной области на разделе FAT32 имеется сектор, содержащий число свободных кластеров и номер самого последнего использованного кластера. Это позволяет системе при выделении следующего кластера не перечитывать заново всю таблицу размещения файла.


1.7.3 Файловая система NTFS

С точки зрения пользователя файловая система NTFS организует файлы по каталогам и сортирует их так же, как и HPFS. Однако в отличие от FAT и HPFS на диске нет специальных объектов и отсутствует зависимость от особенностей установленного оборудования (например, сектор размером 512 байт). Кроме того, на диске отсутствуют специальные хранилища данных (таблицы FAT и суперблоки HPFS).

Для обеспечения надежности файловой системы NTFS особое внимание было уделено трем основным вопросам: способности к восстановлению, устранению неустранимых ошибок одного сектора и экстренному исправлению Для обеспечения способности к восстановлению NTFS отслеживает все транзакции в отношении файловой системы. Выполнение команды CHKDSK в файловой системе FAT или HPFS служит для проверки последовательности указателей в пределах каталога, размещения и таблицы файлов. Файловая система NTFS хранит журнал операций с этими компонентами. Таким образом, для восстановления связности системы необходимо с помощью команды CHKDSK выполнить «откат» транзакций до последней точки фиксации. При использовании FAT или HPFS сбой сектора, в котором хранится один из специальных объектов файловой системы, приводит к возникновению неустранимой ошибки одного сектора.

В NTFS эта проблема решается двумя способами. Во-первых, специальные объекты не используются, а все имеющиеся на диске объекты отслеживаются и защищаются. Во-вторых, существует несколько копий (число зависит от размера тома) основной таблицы файлов Подобно версиям HPFS для OS/2, NTFS поддерживает экстренное исправление.

Основное предназначение конфигурации операционной системы Windows NT на любом уровне является обеспечение платформы, которую можно использовать в качестве модуля при построении других систем, и NTFS не является исключением. Эта файловая система представляет собой гибкую платформу с широкими функциональными возможностями, которую могут использовать другие файловые системы. Кроме того, в NTFS полностью реализована модель безопасности Windows NT и поддержка нескольких потоков данных. Файл данных перестал быть отдельным потоком данных. Кроме того, пользователи могут добавлять собственные атрибуты файлов.

Во-первых, в NTFS значительно - до 2^64 байт (16 экзабайт или 18 446 744 073 709 551 616 байт) - увеличен допустимый раздел файлов и томов. В NTFS для решения проблемы фиксированного размера сектора снова применена концепция кластеров, ранее использованная в файловой системе FAT. Это было сделано для улучшения аппаратной независимости операционной системы Windows NT при ее использовании с жесткими дисками, изготовленными по другой технологии. Таким образом, была принята точка зрения, что деление диска на секторы размером 512 не всегда является оптимальным. Размер кластера определяется кратным числом единичных блоков жесткого диска.лучше всего подходит для использования с томами размером более 400 МБ. С увеличением размера тома производительность файловой системы NTFS не падает, как у FAT. Благодаря способности к восстановлению в NTFS отсутствует необходимость использования каких-либо программ восстановления диска.

Из-за дополнительного расхода дискового пространства файловую систему NTFS не рекомендуется использовать с томами размером менее 400 МБ. Такой расход объясняется необходимостью хранения системных файлов NTFS (в разделе размером 100 МБ для этого требуется около 4 МБ). В настоящее время NTFS не имеет встроенного шифрования файлов. Следовательно, можно загрузить MS-DOS (или другую операционную систему) и воспользоваться низкоуровневой программой редактирования диска для просмотра хранящихся в томе NTFS данных. С помощью файловой системы NTFS нельзя форматировать дискеты. Windows NT форматирует дискеты с помощью FAT, так как объем служебной информации, необходимой для функционирования NTFS, не помещается на дискете.



2. Диагностика работы накопителей на жестких магнитных дисках


.1 Технологии обеспечения надежности хранения данных на жестких магнитных дисках


.1.1 Архивация и восстановление данных

Защита данных по своей сути сводится к созданию идентичной копии, которую можно использовать для восстановления потерянных или испорченных файлов и дисковых разделов. При построении инфраструктур используют весь спектр доступных на рынке технологий копирования данных. Классификация технологий может быть произведена по различным критериям, основной из которых - это носитель данных.


2.1.2 Оборудование для резервного копирования данных

Можно выделить две основные группы носителей:

1.Жесткие диски (Hard Disk Drive - НЖМД). Применяются для хранения резервных копий данных, готовых для мгновенного восстановления.

2.Сменные носители (Removable Media) - для долгосрочного надежного хранения.

С точки зрения пути копирования можно выделить два основных метода:

1.Локальные снимки и клоны данных на одном сервере или системе хранения. Применяется для создания наборов данных, готовых для последующего быстрого отката системы на определенный момент времени в прошлом.

2.Удаленные реплики данных - на различных серверах или системах хранения

С точки зрения режима копирования можно выделить:

1.Синхронное копирование и зеркалирование. В таком режиме запись не считается выполненной до тех пор, пока не получено подтверждение от всех подключенных устройств хранения.

2.Асинхронное копирование. В таком режиме подтверждения об успешной записи от всех вторичных устройств не требуется.

Наличие корректной копии данных будет бесполезным, если не функционирует соответствующий ИТ-сервис. Поэтому помимо защиты данных важнейшей задачей является так же защита приложений. Существует обширный набор методов защиты приложений, которые специалисты используют при построении вычислительных комплексов.

Основными методами являются:

1.Автоматизация процесса развертывания системного и прикладного программного обеспечения.

2.Кластеризация сервисов.

.Построение отказоустойчивых (fault-tolerant) решений.

В любой организации, как правило, имеются разные приложения, для которых характерны различные требования к надежности, поэтому эффективнее оказывается применение комбинации нескольких технологий защиты приложений. Решение по защите данных и приложений в большинстве случаев подразумевает построение программно-аппаратного комплекса.

Как правило, такой комплекс содержит:

1.системы хранения различных типов и инфраструктура доступа к ним:

2.дисковые SAN/NAS массивы;

.ленточные приводы или библиотеки;

.магнитооптические приводы и библиотеки.

.программное обеспечение, реализующее процедуры и процессы:

.автоматизации;

.кластеризации;

.управления хранением и защиты;

.мониторинга и управления оборудованием.


2.1.3 Технология S.M.A.R.T.

С течением времени изнашиваются головки, подшипники, стареют фильтры, магнитная поверхность дисков и электронные компоненты. И хотя инженеры, разрабатывающие накопители делают все возможное для того, чтобы их изделие служило многие годы но может случиться, что НЖМД выдут из строя. Хорошо, если на диске были только программы и игрушки, которые можно легко восстановить с дистрибутивов. Но чаще всего бывает так, что поломка накопителя застает пользователя врасплох, после чего выясняется, что там было что-нибудь важное и уникальное. Именно так и было несколько лет назад, когда пользователь мог только догадываться о том, что ждет его НЖМД в недалеком будущем, ориентируясь на возраст накопителя, появление новых плохих секторов и собственную интуицию. Этот способ был весьма неточным, так как возраст накопителя лишь косвенно характеризует его износ, гораздо большее значение имеют такие факторы, как количество включений, высокая рабочая температура, механические удары и табачный дым в воздухе.

Поэтому ведущими производителями жестких дисков была разработана технология, позволяющая объективно оценить состояние всех систем накопителя на жестких магнитных дисках и достаточно точно спрогнозировать время его выхода из строя. Эта технология получила название S.M.A.R.T. (Self Monitoring Analysis and Reporting Technology) и присутствует во всех современных НЖМД. Несмотря на кажущуюся сложность названия, принцип ее действия довольно прост.

Когда работает накопитель, его микропроцессор ведет подсчет циклов включения-выключения, количество отработанных часов, фиксируется время раскрутки двигателя до номинальной скорости, число ошибок чтения, число вновь появившихся сбойных секторов и многое другое. Кроме того, с помощью специальных датчиков определяется температура устройства, количество полученных ударов и т. д. Все данные автоматически, без участия пользователя, заносятся в специальную таблицу на диске и периодически обновляются. Еще они постоянно сравниваются с предельно допустимыми значениями, превышение (или наоборот) которых указывает на серьезные неполадки накопителя.

Эта таблица называется таблицей SMART-параметров и может быть просмотрена пользователем в любое время, для чего существует специальная утилита. Например, НЖМД Speed или SMARTUDM Эти программы бесплатны и имеют описание на русском языке. Запускать их следует из MS-DOS, воспользовавшись системной дискетой, загрузочным CD-ROM или нажав F5 при загрузке Windows 98. Следует обратить особое внимание на то, что некоторые значения приведены в шестнадцатеричной системе и, чтобы определить, например число включений, нужно перевести их в десятичную (это можно сделать калькулятором Windows). Существуют подобные программы и для Windows, например S.M.A.R.T. Vision, однако многие из них работают неправильно с некоторыми накопителями и внешними контроллерами, поэтому всерьез воспринимать их не стоит.


2.1.4 Технология Dual Wave

Технология разработана фирмой Maxtor и широко применяется в ее линейке жестких дисков. В контроллере диска впервые применено два процессора. Цифровой сигнальный процессор (DSP) управляет приводами, отвечает за операции чтения-записи и коррекции ошибок. RISC-процессор собственной разработки Maxtor оптимизирован для операций ввода-вывода и обработки команд интерфейса ATA. Оба процессора имеют свободный доступ к буферу данных и шине обмена данными между собой. Технология DualWave позволяет существенно повысить эффективность работы с файлами большого объема (видео, трехмерные игры, базы данных). Например, жесткий диск DiamondMax 6800 со скоростью вращения 5400 об./мин., оснащенный блоком DualWave, на многих тестах уверенно опережает обычные диски со скоростью вращения 7200 об./мин. К тому же диски Maxtor с контроллером DualWave оказались одними из самых бесшумных.


2.1.5 Технология Data Lifeguard

Одним из самых ранних SMART-расширений и улучшений является технология Data Lifeguard разработанная и используемая компанией Western Digital в своих накопителях. Ее суть заключается в создании системы для увеличения надежности хранения информации, т.е. того, чего SMART, работающая в направлении общей диагностики состояния привода, не обещала. Обычными причинами потери информации в функционирующем накопителе становятся ошибки записи, делающие не возможной последующее чтение и восстановление данных, постепенный износ поверхности, снижение ее магнитных свойств.

Это и составляет сущность технологии Data Lifeguard. На холостом ходу накопителя производится поиск и переназначение сбойных секторов, восстановление, если представляется возможным, из них информации и запись ее в новое место. Тесты запускаются после того, как накопитель наработал со времени проведения последнего теста 8 часов и при отсутствии к нему обращений в течение 15 секунд. Функционирует система следующим образом: при чтении какого-либо сектора возможно возникновение ошибки, которая может быть обусловлена плохой читаемостью сектора (нестабильный сектор), ошибкой при записи данных в сектор, другими случайными внешними условиями или может быть отмечен слабый уровень сигнала. В последнем случае, будет предпринята попытка оживления данных - данные будут по новой записаны в этот же сектор, с последующим их контрольным чтением.

Если уровень сигнала по прежнему низкий - то, очевидно, имеется износ/дефект магнитного слоя, и данные из него будут перемещены в новое место, а данный будет помечен как дефектный. Аналогичные действия будут предприняты и в остальных названных случаях, но при повторном обращении, случайная ошибка не повториться и с сектором ничего не произойдет, а обусловленная первыми двумя с большой долей вероятности проявиться снова, и тогда будет предпринята попытка их восстановления по имеющимся корректирующим кодам (ECC, Error Correction Code). В случае удачи данные будут записаны в новое место, а устаревшие помечается как дефектные. Ну а в случае неудачи, увы, пользователь останется без данных. При работе Data Lifeguard использует функции SMART, но в отличие от нее, функционирует всегда, даже тогда когда SMART выключена. В случае, если накопитель окажется занят Data Lifeguard тестами, когда поступит внешняя команда, тест будет приостановлен и восстановлен по истечении 15 работы после 15 секунд не активности.

Время необходимое на тест поверхности варьируется от модели к модели и в среднем составляет менее 1-ой минуты на гигабайт. Счетчик времени от теста до теста не обнуляется при отключении питания. Возникающие ошибки протоколируются. В общем, нужно сказать, что это действительно шаг вперед. Пользователь избавляется от необходимости самостоятельно проводить тест поверхности диска, который к тому же многие часто не делали и даже не подозревают что это такое (после появления SMART III, уж тем более Data Lifeguard это оправдано). Значительно снижается вероятность потери данных, кроме того, возможно даже какое-то повышение производительности благодаря тому, что из использования на ранних стадиях исключаются неуверенно читающиеся сектора, и не возникает необходимости повторного чтения. Одна тонкость технологии состоит в том, что она, похоже, проверяет только использующиеся сектора, неиспользуемая поверхность остается без проверки.

2.2 Тестирование накопителей на жестких магнитных дисках


Тестирование накопителя на жестких магнитных дисках измеряет скорость передачи данных при чтении или записи данных на один или более дисков. Скорость, с которой данные могут перемещаться из памяти на жесткий диск, является одним из наиболее важных аспектов, влияющих на производительность системы. Существует несколько факторов, которые влияют на скорость, а усовершенствованное тестирование драйверов диска позволяет пользователю варьировать большинством из этих факторов и сравнивать результаты. В тесте пользователи могут проводить синхронное тестирование многочисленных драйверов и отмечать:

1. размер тестируемого файла. Большие файлы указывают на то, что кэш-память менее всего влияет на типы тестирований, которые используют кэширование;

2. размер блока данных, используемого для запроса чтения или записи. Большие блоки означают меньшее количество запросов и могут привести к улучшению производительности системы;

. выбор четырех методов доступа: C/C ++ API, Win32 API кэширование и непосредственный доступ к диску. Результаты всех выполненных тестов могут быть изображены графически при помощи обычных для вас средств построения графиков.




3. Алгоритм поиска неисправностей накопителей на жестких магнитных дисках


.1 Симптомы неисправностей НЖМД


Наиболее частая проблема у современных накопителей проявляется в виде сильных подтормаживаний во время работы операционной системы, появления сообщений о невозможности записать или прочитать файлы, пропадания логических дисков (если их было несколько) или же в тяжёлых случаях после определения диска в BIOS компьютер не начинает загрузку ОС или при загрузке компьютер циклически перезагружается. Последствия данного вида неисправности обычно проявляются в виде повреждений файловой системы. Серьёзных последствий для информации обычно не представляет.. Технология восстановления данных в таких случаях заключается в использовании специальных программных средств, с помощью которых делается полная по секторная копия на другой исправный диск (клонирование). При таком копировании используются специальные алгоритмы, а при определении повреждённого сектора моментально его пропускает и переходит к следующему, не допуская потери готовности диска. Иногда причиной появления плохо читаемых секторов является повреждённая головка, в этом случае необходимо заменить весь БМГ При данной неисправности ремонт самого диска невозможен или нецелесообразен в связи с большими временными затратами на этот процесс.


3.2.1 Выход из строя блока магнитных головок

Проявляется в виде посторонних звуков типа щелчков, при этом диск не определяется в BIOS т.к. не может считать служебную информацию сдисков. Так же при данной неисправности бывают случаи, когда выходит из строя одна головка и на поверхности, по которой она читает, не записана служебная информация, в этом случае диск будет определяться в BIOS, но не будет читать периодичными зонами по поверхности, т.е. не будет читать только по этой неисправной головке Методика восстановления данных следующая: нужно найти исправный диск аналогичной модели, и переставить с него исправный блок головок на накопитель на жестких магнитных дисках, с которого необходимо снять данные. Далее, как и в предыдущем случае производится посекторное копирование (клонирование) информации на другой исправный накопитель на жестких магнитных дисках. Подключать восстановленный накопитель на жестких магнитных дисках к Windows и переписывать информацию по файлам через проводник чревато, т.к. с большой долей вероятности он вновь выйдет из строя. После завершения работ ни исходный диск, ни диск-донор дальнейшему использованию не подлежат и собрать (как это просят многие клиенты) из двух один рабочий не получится, потому что вскрытый НЖМД полноценно работать уже не будет т.к. на заводе при изготовлении накопители на жестких магнитных дисках калибруются (настраиваются) уже после сборки гермоблока и любое вмешательство в механические узлы приводит к неизбежному падению характеристик (скорости и надёжности). Причинами выхода БМГ из строя могут служить: технологический брак, внешнее механическое воздействие на накопитель на жестких магнитных дисках (удар, падение), повреждение магнитного слоя диска удар головок о поверхность диска.


3.2.2 Выход из строя коммутатора БМГ

Данную неисправность можно разделить на два случая: первый случай это когда микросхема коммутатора сама по себе выходит из строя, особенно часто это происходит на НЖМД моделей Quantum AS, Maxtor D540 и Maxtor D740; и второй случай, когда коммутатор выходит из строя в результате электрического пробоя, это сопровождается с выгоранием внешней платы электроники. Точнее сказать, что сначала выгорает внешний контроллер НЖМД, а только потом как бы насквозь пробивает и коммутатор внутри гермоблока. В первом случае накопитель на жестких магнитных дисках будет стучать, во втором случае соответственно не будет крутиться, а если заменить выгоревшую электронику, то так же начнёт стучать. Способа восстановления данных два: первый это перепаять микросхему коммутатора, взяв её с аналогичного НЖМД; а второй способ это заменить весь блок магнитных головок вместе с коммутатором.

Проще конечно заменить весь БМГ, но, к сожалению это не всегда полезно, на некоторых накопителях на жестких магнитных дисках, например: Western Digital, Quantum AS и Maxtor D540 очень плохая взаимозаменяемость механики и часто бывает, что не удаётся подобрать подходящий БМГ от аналогичного донора. Блок Магнитных Головок (БМГ) от НЖМД Maxtor DiamomdMax Plus 9 80Gb. В центре БМГ на гибком шлейфе идущему к внешней плате электроники НЖМД находится микросхема коммутатора, в левой части расположены две магнитные головки, которые крепятся на металлических пластинах с широким диапазоном упругой деформации.


3.2.3 Выход из строя электроники жёсткого диска

Самая частая причина это электрический пробой по питанию. Диск при такой неисправности не крутится, а на плате контроллера часто можно наблюдать выгоревшие элементы. Причиной этому могут послужить плохой блок питания или неправильное подключение разъёма питания на НЖМД. Для восстановления работоспособности накопителя на жестких магнитных дисках и снятия данных необходимо заменить электронику с аналогичного НЖМД предварительно переписав на новый контроллер уникальную служебную микропрограмму из старого. Времена, когда платы у дисков одной модели были взаимозаменяемы уже прошли. Самостоятельная же замена электроники может быть чревата окончательным выходом НЖМД из строя. Данная неисправность часто сопровождается выгоранием коммутатора, в этом случае при простой замене платы электроники возможен её повторный выход из строя. Если на диске так же выгорел коммутатор, то необходимо заменить весь блок головок от аналогичного НЖМД.


3.2.4 Повреждение служебной микропрограммы

Данная неисправность широко себя проявляла на таких дисках как Fujitsu MPG и тонких моделях Maxtor. На современных накопителях на жестких магнитных дисках проблемы со служебным микрокодом встречаются крайне редко. При такой неисправности диски обычно перестают определяться в BIOS, или определяются там неправильно. Принцип работы НЖМД таков, что сначала диск загружает служебную микропрограмму, а уже только потом даёт доступ к области данных пользователя. Восстановление диска в таких случаях производится с помощью специальных программно-аппаратных комплексов (таких как PC3000), которые могут работать со служебной микропрограммой накопителя на жестких магнитных дисках.


3.2.5 Залипание БМГ на поверхности пластин

По симптомам эта неисправность идентична случаю с клином подшипника двигателя, т.е. диск не вращается, но издаёт тихие жужжащие звуки. Но встречается данная проблема, где головки паркуются вне дисков на специальной внешней подставке (рампе). Довольно часто после залипания, головки выходят из строя и для восстановления данных их необходимо заменить, переставив с аналогичного НЖМД. На рисунке показан пример накопителя на жестких магнитных дисках с залипшими головками. Для решения данной проблемы с помощью специальных инструментов головки сводятся обратно на парковщик, и после этого производится их замена. Неопытные пользователи, самостоятельно вскрывающие гермоблок НЖМД, часто пытаются сами отлепить головки, но из-за отсутствия необходимых знаний, инструментов и технологий они попросту гнут магнитные головки (т.к. они сильно прилипают к магнитным пластинам) и ими же царапают поверхность НЖМД, что в последствии делает невозможным снятие данных даже для профессионалов.


3.3 Поиск неисправностей НЖМД


Современная тактика ремонта жестких дисков заключается преимущественно в корректировке записанной на них информации, а не в восстановлении их электронных и механических компонентов. От множества проблем можно избавиться просто путем реорганизации или восстановления поврежденных данных. Если это не удается, то накопитель заменяют целиком. Прежде чем приступать к диагностике неисправностей жесткого диска, сделайте следующее.

1.Подготовьте загрузочную дискету DOS или стартовый диск Windows. Если у вас под рукой нет загрузочного диска, то прежде чем продолжить работу, обязательно создайте его.

2.Подготовьте установочные дискеты DOS или установочный диск Windows. Если вам понадобится переустановить операционную систему или какой-либо из ее компонентов, то без этих дисков не обойдетесь.

.Подготовьте все средства для диагностики накопителя и контроллера, которые вам могут понадобиться.

.Создайте резервную копию возможно большей части содержимого жесткого диска, прежде чем приступать к его обслуживанию или ремонту.

Хотя в большинстве случаев установка или замена накопителя происходит достаточно гладко, иногда возникают неожиданные проблемы. Если установленный жесткий диск не работает должным образом, то прежде чем приступать к поиску специфических признаков неисправностей.

Проверьте совместимость. Убедитесь в том, что контроллер и накопитель соответствуют друг другу (и системе в целом). Например, накопитель Ultra-DMA/133 не сможет работать с максимальным быстродействием, будучи подключенным, к контроллеру Ultra- DMA/100.

Проверьте все платы. Убедитесь в том, что все платы адаптеров (в том числе и контроллер накопителя) до конца вставлены в свои слоты расширения на системной плате и закреплены монтажными винтами. Некоторые платы имеют дурную привычку выдвигаться из разъемов при вскрытии компьютера и отключении внешних кабелей (видеоадаптер, контроллеры последовательных и параллельных портов).

Проверьте разъемы и кабели. Убедитесь в том, что все сигнальные и питающие кабели надежно подключены. Отдельные жилы плоских сигнальных кабелей иногда обрываются чаще всего вблизи разъемов. Попробуйте заменить подозрительный кабель на заведомо исправный. Проверьте, не погнуты ли штыревые контакты разъемов. Убедитесь в том, что кабельные и приборные части интерфейсных разъемов соединены в правильной ориентации, т.е. их 1-е контакты соответствуют друг другу.

Проверьте правильность установки перемычек. Просмотрите техническое описание накопителя и убедитесь в том, что все перемычки установлены или сняты должным образом. Не правильная установка перемычек в частности, дублирование настроек может привести к тому, что не будет работать ни один из накопителей.

Проверьте мощность блока питания. При установке в компьютер нового устройства убедитесь в том, что мощность блока питания достаточна для обеспечения возросшего расхода электроэнергии. При необходимости замените блок питания на более мощный.

Проверьте параметры накопителя в программе настройки BIOS. Параметры накопителя, установленные в программе настройки BIOS, не должны превышать возможностей накопителя. Кроме того, параметры не должны превышать ограничений, установленных BIOS и операционной системой. Для идентификации накопителя воспользуйтесь возможностью автоматического определения параметров жесткого диска в программе настройки BIOS и при необходимости подумайте о возможности модернизации BIOS или контроллера накопителя.

Проведите низкоуровневую диагностику. Многие производители предоставляют программы для низкоуровневой диагностики жестких дисков. Такие утилиты предназначены для просмотра всех параметров подсоединенных устройств. Многие подобные программы могут также выполнять проверку исправности жестких дисков и даже устранять некоторые проблемы. Такую проверку следует выполнять при появлении физических ошибок чтения/записи данных. Следует использовать только такую программу, которая предназначена именно для вашего конкретного накопителя. Использование несовместимых программ диагностики может привести к потере данных и даже к отказу накопителя.

Проверьте содержимое жесткого диска на предмет наличия вирусов. Перед первым обращением к неизвестному диску, установленному в систему, просканируйте его содержимое в поисках вирусов. Периодически проверяйте на вирусы всю систему в целом.


.4 Описание блок-схемы алгоритма поиска и устранения неисправностей НЖМД


Блок-схема алгоритма поиска неисправностей НЖМД представлена на листе 2 графической части дипломного проекта.

Поиск неисправности начинается с проверки работоспособности жесткого диска. После этого, переходим к условию (жесткий диск работает) если условие выполняется, переходим началу блок - схемы алгоритма поиска неисправности накопителя на жестких магнитных дисках, если условие не выполняется, переходим к блоку (5 ПК не загружается с НЖМД) от блока (5 ПК не загружается с НЖМД) переходим к условию (повреждение загрузочного сектора) если условие не выполняется, переходим к блоку (5 ПК не загружается с НЖМД) и начинаем проверку заново, если условие выполняется, переходим к блоку (8устранение неисправности. Проверка сигнального кабеля) от действия (8устранение неисправности. Проверка сигнального кабеля) переходим к условию (сигнальный кабель работает) если условие не выполняется, устраняем не исправность и переходим к блоку (8устранение неисправности.

Проверка сигнального кабеля) если условие выполняется то в этом случи, переходим к блоку (10 проверка параметров установленных в BIOS) от блока (10 проверка параметров установленных в BIOS) переходим к условию (параметры установлены BIOS правильно), условие не выполняется, устраняем неисправность и переходим к блоку (10 проверка параметров установленных в BIOS) если условие выполняется, то переходим к блоку (14 проверка загрузочного сектора) далее переходим к условию (загрузочный сектор работает) если условие не выполняется, устраняем неисправность и переходим к блоку (14 проверка загрузочного сектора) если условие выполняется, переходим к блоку (16проверка накопителя и контроллера) от блока (16 проверка накопителя и контроллера) переходим к условию (тест контролер проходит, а тест накопитель нет) если условие выполняется, переходим к блоку (20 проверка логических разбиений и форматирование ЖД), если условие не выполняется, заменяем его и переходим к блоку (16проверка накопителя и контроллера) следующие условие (ЖД не отвечает) если условие не выполняется, начинаем проверку другого устройства, а если условие выполняется, заменяем ЖД на заведомо исправный и начинаем проверку заново.



4. Технология ремонта накопителей на жестких магнитных дисках


.1 Основные причины выхода из строя накопителей на жестких магнитных дисках


Исправный накопитель на жестких магнитных дисках в среднем способен проработать 6 лет, что в несколько раз больше гарантийного срока, да и морально он устареет намного раньше. Но бывают случаи выхода из строя новых накопителей, не проработавших и года. При этом S.M.A.R.T. сообщает о катастрофическом увеличении числа сбойных секторов, что приводит к нехватке места в резервной области

Первая причина - накопитель ударили при транспортировке. Из-за удара головки пробили магнитное покрытие в зоне парковки, и образовались микроскопические частицы магнитной пыли. Из-за своих магнитных свойств осколки прочно удерживаются на поверхности, хотя могут медленно перемещаться по ней под действием центробежных сил и попасть в информационную зону дисков. Во время прохода головки над такой частицей происходит микроудар, порождающий новые осколки, и, соответственно, новые дефекты. Кроме того, при этом головка нагревается от трения, что искажает считанную ей информацию.

Вторая причина - курение за компьютером. Табачные смолы, проникая через защитный фильтр накопителя на жестких магнитных дисках, оседают на дисках, что приводит к нарушению процесса считывания информации из-за увеличения расстояния между магнитным покрытием и головкой, а иногда и к прилипанию головок со всеми вытекающими последствиями.

Третья причина - неисправность платы электроники или ошибки при ее разработке, в результате чего НЖМД становится очень чувствительным к изменению питающих напряжений, повышению частоты шины и помехам, наводимым на шлейф IDE-интерфейса. Даже у исправного накопителя на жестких магнитных дисках из-за помех и некачественного питания могут происходить сбои в работе микропроцессора. При этом сброс процессора приводит к многократной переинициализации НЖМД с остановкой и раскруткой двигателя, а зависание - к выполнению случайных и непредсказуемых действий, например, перезаписи служебной информации, стиранию сервометок Испорченные сервометки НЖМД сами восстановится не в состоянии, это можно сделать только на стенде, поэтому при таком дефекте не поможет даже низкоуровневое форматирование. Есть еще одна причина преждевременной повреждения накопителя на жестких магнитных дисках, о которой не предупредит даже самый умный S.M.A.R.T. И встречается она довольно часто. Это - внезапное разрушение микросхем контроллера из-за их перегрева. Многие фирмы, стремясь сэкономить, не устанавливают радиаторы на сильно нагревающиеся чипсеты, хотя их температура порой превышает 100°С.

Для борьбы с перегревом можно воспользоваться корпусным вентилятором, обдувающим плату электроники, но гораздо лучшим решением будет установка на эти микросхемы пассивного охлаждения, то есть радиаторов. После такой доработки надежность накопителя на жестких магнитных дисках очень сильно возрастет. Следует отметить тот факт, что у всех современных накопителей на жестких магнитных дисках внутренний формат не стандартизирован. Каждая компания считает за честь придумать свой собственный метод форматирования, ведь контроллеры и методы хранения информации для каждого диска хоть немного, но отличаются. Это породило массу слухов о том, что при неправильном низкоуровневом форматировании накопителей, например, через утилиту в BIOS материнской платы, можно безвозвратно испортить драйвер. На самом деле форматирование производит не сама утилита, как многие привыкли думать, а контроллер накопителя на жестких магнитных дисках и только он, потому что внутренняя микропрограмма скрывает его истинный формат. Поэтому нельзя с помощью внешних команд испортить сервометки, стереть микропрограммы и записать неправильный формат дорожек. Худшее, что может случиться при низкоуровневом форматировании накопителя, он потребует переформатирования стандартной утилитой, так как в современные накопители аппаратно заложена функция защиты, препятствующая разрушению сервометок и служебной информации программным путем.

И наглядный пример тому - до сих пор так и не появившиеся компьютерные вирусы, способные физически вывести из строя жесткий диск, хотя подобные попытки были. Безуспешные. Получить доступ к служебной информации можно только при переводе накопителя в технологический режим, осуществляемый с помощью дополнительных аппаратных средств - например, подключением специального технологического разъема на плате накопителя к COM-порту компьютера или к специальному стенду. При этом становится доступно для записи все имеющееся дисковое пространство, кроме сервометок, для работы с которыми требуется гораздо более сложное устройство, называемое серворайтером, имеющееся только у производителей или у компаний, специализирующихся на ремонте и диагностике неисправностей жестких дисков.. Вынув накопитель на жестких магнитных дисках из корпуса, внимательно осмотрите его при ярком свете, обратив особое внимание на плату электроники. Если на ней нет видимых повреждений, таких как вздутые и треснувшие микросхемы, оторванные элементы и перегоревшие дорожки, подключите к накопителю разъем питания, оставив интерфейсный шлейф неподключенным, и, положив накопитель на ровную, непроводящую ток поверхность, попробуйте подать питание. Если накопитель исправен, он должен вести себя примерно так: сначала будет слышен шум раскрутки электродвигателя, затем звук распарковки и позиционирования головок, который вскоре затихнет.

Двигатель останавливаться не должен. Если это так, подключите накопитель на жестких магнитных дисках к материнской плате (не забыв во время этой процедуры выключить питание), зайдите в BIOS и попытайтесь его определить. Если он определяется, но операционная система его не видит, придется воспользоваться одной из утилит диагностики, например, от производителя накопителя на жестких магнитных дисках или универсальными, типа НЖМД Speed. При удачном прохождении всех тестов можете вздохнуть свободно, физических проблем нет. Если же накопитель с самого начала ведет себя ненормально, например, диски не раскручиваются скорее всего, неисправна плата электроники. Если раскручиваются и останавливаются, или слышен непрерывный стук головок, причиной может быть их обрыв, повреждение сервометок (очень редко) или неисправность канала чтения (очень часто). Если диск крутится, но BIOS его не определяет, скорее всего, зависает микропроцессор накопителя на жестких магнитных дисках из-за помех, неисправности или разрушения рабочих микропрограмм на диске (бывает очень редко, так как микропрограмма обычно дублируется). В любом случае можно попробовать переставить плату электроники с точно такого же накопителя на жестких магнитных дисках и прочитать информацию.

Громкий металлический звук во время работы говорит о том, что внутри "гермоблоки", возможно, находится посторонний предмет, например, выпавший маленький винтик. Даже непродолжительная работа в таком состоянии может очень сильно повредить накопитель, поэтому, если гарантийный срок давно кончился, сервисных служб поблизости нет, а навыки работы с точной механикой имеются, можно попробовать вскрыть гермоблоку самостоятельно, извлечь диски и вернуть их на место. Не волнуйтесь, пыль, попавшая внутрь при разборке, вреда не принесет, она будет сброшена с дисков центробежными силами при первом же запуске и задержана внутренним фильтром (главное: не прикасайтесь к поверхностям дисков и не оставляйте разобранный гермоблок открытым на длительное время).

Устаревшие жесткие диски стоили дорого, использовали микросхем с низкой степенью интеграции и серийные комплектующие, над которыми еще имело смысл подолгу зависать с осциллографом, выискивая неисправный элемент. Но затем степень интеграции начала стремительно нарастать, производители перешли на заказные чипы, а цены на накопители на жестких магнитных дисках упали. Ремонтировать электронику не только сложно, но еще и нерентабельно. Основным способом возвращения работоспособности стала замена всей платы контроллера целиком. Берется диск идентичный модели (донор), и плата переставляется на гермоблок с восстанавливаемыми данными (акцептор). Исключение составляет мелкий ремонт типа замены перегоревшего предохранителя или транзистора.

Во-первых, необходимо найти подходящего замену. У разных моделей накопителей на жестких магнитных дисках совместимость плат электроники сильно отлечаются, некоторые требуют совпадения всех цифр в номере модели, некоторые соглашаются работать только с "родственным" контроллером. А некоторые могут не работать даже при полном совпадении всех букв и цифр и тогда приходится перебирать одного донора за другим Поиски доноров серьезно осложняются тем, что период производства большинства накопителей на жестких магнитных дисках намного меньше их среднего срока существования. Компьютерные магазины постоянно обновляют свой ассортимент и приобрести модель аналогичную той, что вы купили несколько лет назад, скорее всего, не удастся.

Неродной контроллер может повредить микросхему коммутатора/предусилителя, расположенную внутри гермоблока, и разрушить служебную информацию, что значительно затруднит дальнейший ремонт, поэтому не переставляйте платы, если не уверены в их совместимости!

Во-вторых, помимо электроники плата контроллера несет на своем борту ПЗУ, в котором могут быть записаны индивидуальные настройки. И с чужой платой накопитель на жестких магнитных дисках работать просто не будет! Тут есть два пути. Если акцептор еще не вышел из строя, с него считывается оригинальная прошивка и заливается на плату донора. В противном случае приходится перепаивать непосредственно само ПЗУ.

В-третьих, даже если накопитель на жестких магнитных дисках будет работать с чужой платой, последовательность нумерации секторов может оказаться нарушена и файловая система превратиться в негодное состояние. Хуже, если испорчена часть служебной информации, записанной на магнитных пластинах. Это может произойти по разным причинам: ошибки в прошивке, сбои питания, отказ электроники, вибрация/удары, деформация гермоблока. При этом жесткий диск на все команды отвечает ошибкой. Некоторые накопители на жестких магнитных дисках автоматически переходят в технологический режим, предназначенный для заливки служебной информации, которая может быть передана либо через стандартный АТА-интерфейс, либо через СОМ-терминал Можно воспользоваться специализированными утилитами, распространяемыми производителями накопителя на жестких магнитных дисках, выбрав режим обновления прошивки. Однако при этом обновляются далеко не все модули и далеко не для всех моделей такие утилиты есть. К тому же этот способ восстановления бесполезен, если в служебной зоне имеются физические дефекты или накопитель «зависает» еще на старте, отказываясь входить в технологический режим. На этот случай существует метод Hot-Swap (горячая замена). В нем также участвуют два накопителя - донор и акцептор, Донор обесточивается, с него снимается плата электроники, обнажая гермоблок. Акцептор подключается в IDE-шлейфу, на него подается питание, затем после процесса инициализации и выдачи готовности, отдается АТА-команда: Sleep (95h), останавливающая шпиндельный двигатель. Все остальные узлы остаются под напряжением. Контроллер аккуратно свинчивается и переставляется на гермоблок акцептора. Затем ему подается любая команда для пробуждения (например, команда чтения сектора). Поскольку контроллер уже был проинициализирован, обращения к служебной зоне не происходит и с диска удается считать всю уцелевшую информацию. (При использовании штатного IDE-контроллера необходимо заблаговременно отключить S.M.A.R.T. в настройках BIOS Setup, иначе накопитель на жестких магнитных дисках будет вести S.M.A.R.T.-протокол, производя запись в служебную зону). Требования к совместимости плат электроники - те же самые, что и в случае простой перестановки контроллера. В принципе, не обязательно переставлять плату донора на акцептор. Можно взять плату акцептора, проинициализировать ее на гермоблоке донора, а затем вернуть обратно. Такой способ даже более предпочтителен, поскольку в этом случае, акцептор будет работать со "своим" ПЗУ. Ряд неисправностей требует вскрытия гермоблока и ювелирного мастерства рук. Первое место по частоте отказов занимает выход из строя одной или нескольких магнитных головок. Причиной может быть и заводской брак, и пробой электроники, и механическое воздействие (например, удар).

Если физически головка остается неповрежденной, то одна из поверхностей перестает читаться и тогда через каждые N секторов образуется BAD, где N - количество головок. Некоторые модели имеют 6 головок, некоторые только одну, тогда при ее отказе диск становится полностью неработоспособным и не может прочитать даже служебную зону. Но и при отказе 1-й из 6-ти головках информация превращается в труху. Все файлы, размер которых превышает 3 Кб (512 * 6). Точное совпадение всех цифр модели уже не обязательно, главное, чтобы БМГ был аналогичного типа. Некоторые диски паркуют головки за пределами внешней кромки магнитных пластин, некоторые - в специальной зоне близ центра шпинделя. Последний случай самый трудный. Ведь, чтобы снять головки, их нужно протащить сквозь всю поверхность, а допускать контакта головки с поверхностью нельзя, иначе магнитное покрытие будет разрушено! Вооружившись тонкой полоской выгнутого и обезжиренного пластика, аккуратно заводим ее под каждую головку, так чтобы пластик приподнимал головку над поверхностью, но сам ее не касался, и выводим головки за пределы внешний кромки. Чтобы головки не касались и не царапали друг друга, между ними вставляется полоска полиэтилена, которую можно вырезать из антистатической упаковки жесткого диска. Меняется только БМГ. "Родной" магнит звуковой катушку акцептора остается тот же самый. В зону парковки магнитные головки заводятся аналогичным образом, только наоборот.

При включении НЖМД наверняка раздаться звук, а скорость чтения падает десятки раз. Это следствие работы с чужим БМГ, на не родных адаптеров. Подтягивая винты крышки, можно до некоторой степени выровнять график чтения. Долго в таком состоянии жесткий диск работать не может, поэтому необходимо как можно скорее приступать к поверхности, начиная с наиболее ценных данных. Также приходится сталкиваться с «залипанием» магнитных головок, в прямом смысле слова прилипшим к поверхности за счет сил межмолекулярного притяжения. Некоторые источники рекомендуют в этом случае просто крутануть диск в горизонтальном направлении, но польза от этого действия очень сомнительна, а вот вред оно может нанести немалый и зачастую непоправимый. Лучше разобрать гермоблок и аккуратно приподнять головки с помощью уже знакомого нам куска изогнутого пластика, вернув их в зону парковки. Повреждение коммутатора/предусилителя или обрыв гибкого шлейфа. Если он расположен непосредственно на БМГ (особенно в микросхеме бескорпусного исполнения), то весь БМГ меняется целиком по вышеописанной методике. Звуковая катушка в силу своей конструктивной простоты практически никогда не отказывает но вот выводные провода обломаться могут, однако их легко припаять.


4.2 Восстановление жесткого диска с физическими повреждениями


К повреждениям данного типа относятся любые, внешне заметные, повреждения, а именно: повреждения корпуса, изменения геометрии разъема, появление посторонних шумов и т.д. Физические повреждения могут быть скрытыми: повреждение магнитных поверхностей, заклинивание шпиндельного двигателя, "залипание" магнитных головок на поверхностях дисков. Во многих случаях внешние физические повреждения не так страшны как внутренние. Например, если жесткий диск упал и сломал разъем питания, то это легко исправляется, но при ударе магнитные головки могли повредить рабочие поверхности дисков или сами диски могли сместиться и т.д. Физические повреждения связаны с неисправностями гермоблока жесткого диска и для их устранения необходимо вскрытие сломанного диска и такого же исправного диска-донора (с которого будут взяты детали, необходимые для ремонта жесткого диска). Повреждения магнитного слоя рабочих поверхностей носит необратимых характер - с поврежденного места считать и восстановить информацию <#"justify">RAID-массивы изначально разрабатывались как средство повышения надежности хранения информации, либо скорости работы. В таких системах несколько жестких дисков объединяются в одно логическое устройство, при этом в первом случае один из дисков содержит точную копию второго - «зеркало2, а во втором случае на каждый из накопителей пишется лишь часть информации, причем она поступает на оба накопителя параллельно, чем обеспечивается значительный прирост производительности.



5. Охрана труда и техника безопасности при эксплуатации накопителей на жестких магнитных дисках


Внедрение компьютерных технологий обработки информации способствовало совершенствованию организации и эффективности управленческого труда. Вместе с тем, являясь источником целого ряда неблагоприятных физических факторов воздействия на функциональное состояние и здоровье пользователей, компьютерная техника при неправильной эксплуатации и расстановке ее, особенно в неприспособленных для этого помещениях, принципиально меняет условия и характер труда специалистов различного профиля не в лучшую сторону. В связи с этим представляется актуальным рассмотрение неблагоприятных факторов при работе с ПЭВМ, воздействия их на органы и системы человека, допустимой степени нагрузки при регулярных видах работы, мер профилактики, направленных на создание безопасных условий труда лиц, использующих в своей деятельности компьютерную технику.

Помещение, в котором производиться работа на компьютерах (в данном случае рассматривается бухгалтерия) относится к административному помещению. Все работы выполняются при помощи ЭВМ, поэтому в этом разделе описаны требования к рабочим местам ЭВМ.


5.1 Неблагоприятные факторы и их влияние на здоровье


К числу факторов, ухудшающих состояние здоровья пользователей компьютерной техники, следует отнести электромагнитное и электростатическое поля, акустический шум, изменение ионного состава воздуха и параметров микроклимата в помещении. На состояние пользователей оказывают влияние и эргономические параметры расположения экрана монитора (дисплея), которые ведут, в частности, к изменению контрастности изображения в условиях интенсивной засветки, появлению зеркальных бликов от передней поверхности экрана монитора и т.д. Немаловажную роль играет и состояние освещенности на рабочем месте, параметры мебели и характеристики помещения, где расположена компьютерная техника.

Работа операторов и пользователей требует повышенных умственных усилий и большого нервно-эмоционального напряжения, решения в ограниченное время сложных задач, высокой концентрации внимания и особой ответственности выполняемого задания.

Высокая интенсивность труда, монотонность производственного процесса, гипокинезия и гиподинамия, специфические условия зрительной работы, наличие электромагнитных излучений, тепловыделений и шума от технологического оборудования имеют негативные влияния на наш организм.


5.2 Требования к ПЭВМ


ПЭВМ должны соответствовать требованиям СанПиН 2.2.2/2.4.1340-03 и каждый их тип подлежит санитарно-эпидемиологической экспертизе с оценкой в испытательных лабораториях, аккредитованных в установленном порядке.

Концентрации вредных веществ, выделяемых ПЭВМ в воздух помещений, не должны превышать предельно допустимых концентраций (ПДК), установленных для атмосферного воздуха.

Мощность экспозиционной дозы мягкого рентгеновского излучения в любой точке на расстоянии 0,05 м от экрана и корпуса ВДТ (видеодисплейные терминалы) (на электроннолучевой трубке) при любых положениях регулировочных устройств не должна превышать 1 мкЗв/час (100 мкР/час).

Конструкция ПЭВМ должна обеспечивать возможность поворота корпуса в горизонтальной и вертикальной плоскости с фиксацией в заданном положении для обеспечения фронтального наблюдения экрана ВДТ. Дизайн ПЭВМ должен предусматривать окраску корпуса в спокойные мягкие тона с диффузным рассеиванием света. Корпус ПЭВМ, клавиатура и другие блоки и устройства ПЭВМ должны иметь матовую поверхность с коэффициентом отражения 0,4 - 0,6 и не иметь блестящих деталей, способных создавать блики.

Конструкция ВДТ должна предусматривать регулирование яркости и контрастности.


5.3 Требования к помещениям для работы с ПЭВМ


Помещения для эксплуатации ПЭВМ должны иметь естественное и искусственное освещение. Эксплуатация ПЭВМ в помещениях без естественного освещения допускается только при соответствующем обосновании и наличии положительного санитарно-эпидемиологического заключения, выданного в установленном порядке.

Естественное и искусственное освещение должно соответствовать требованиям действующей нормативной документации. Окна в помещениях, где эксплуатируется вычислительная техника, преимущественно должны быть ориентированы на север и северо-восток.

Оконные проемы должны быть оборудованы регулируемыми устройствами типа: жалюзи, занавесей, внешних козырьков и др.

Не допускается размещение мест пользователей ПЭВМ во всех образовательных и культурно-развлекательных учреждениях для детей и подростков в цокольных и подвальных помещениях.

Площадь на одно рабочее место пользователей ПЭВМ с ВДТ на базе электроннолучевой трубки (ЭЛТ) должна составлять не менее 6 м2, в помещениях культурно-развлекательных учреждений и с ВДТ на базе плоских дискретных экранов (жидкокристаллические, плазменные) - 4,5 м2.

При использовании ПВЭМ с ВДТ на базе ЭЛТ (без вспомогательных устройств - принтер, сканер и др.), отвечающих требованиям международных стандартов безопасности компьютеров, с продолжительностью работы менее 4-х часов в день допускается минимальная площадь 4,5 м2 на одно рабочее место пользователя (взрослого и учащегося высшего профессионального образования).

Для внутренней отделки интерьера помещений, где расположены ПЭВМ, должны использоваться диффузно-отражающие материалы с коэффициентом отражения для потолка - 0,7-0,8; для стен - 0,5-0,6; для пола - 0,3-0,5.

Помещения, где размещаются рабочие места с ПЭВМ, должны быть оборудованы защитным заземлением (занулением) в соответствии с техническими требованиями по эксплуатации.

Не следует размещать рабочие места с ПЭВМ вблизи силовых кабелей и вводов, высоковольтных трансформаторов, технологического оборудования, создающего помехи в работе ПЭВМ.


5.2 Рабочее место пользователя


Под рабочим местом понимается положение тела при работе, расположение экрана монитора относительно глаз, клавиатуры. Поза оператора: спина наклонена на несколько градусов назад. Такая поза позволяет разгрузить позвоночник, улучшить кровообращение в зоне между туловищем и бедрами. Руки свободно опущены на подлокотники кресла. Локти и запястья расслаблены. Кисти имеют общую ось с предплечьями: не сгибаются и не разгибаются. Работают только пальцы. Бедра находятся под прямым углом к туловищу, колени - под прямым углом к бедрам. Ноги твердо стоят на полу или на специальной подставке.

Этим требованиям можно удовлетворить, используя кресло с откидывающейся спинкой, повторяющей форму спины оператора и с регулируемой высотой. Высота стола, на котором расположен монитор, также должна меняться хотя бы за счет подкладывания под его ножки предметов.


5.3 Требования к микроклимату на рабочих местах, оборудованных ПЭВМ


В производственных помещениях, в которых работа с использованием ПЭВМ является основной (диспетчерские, операторские, расчетные, кабины и посты управления, залы вычислительной техники и др.) и связана с нервно-эмоциональным напряжением, должны обеспечиваться оптимальные параметры микроклимата для категории работ 1а и 1б в соответствии с действующими санитарно-эпидемиологическими нормативами микроклимата производственных помещений. На других рабочих местах следует поддерживать параметры микроклимата на допустимом уровне, соответствующем требованиям указанных выше нормативов.

В помещениях, оборудованных ПЭВМ, проводится ежедневная влажная уборка и систематическое проветривание после каждого часа работы на ПЭВМ.

Уровни положительных и отрицательных аэроионов в воздухе помещений, где расположены ПЭВМ, должны соответствовать действующим санитарно-эпидемиологическим нормативам.

Содержание вредных химических веществ в производственных помещениях, в которых работа с использованием ПЭВМ является основной (диспетчерские, операторские, расчетные, кабины и посты управления, залы вычислительной техники и др.), не должно превышать предельно допустимых концентраций загрязняющих веществ в атмосферном воздухе населенных мест в соответствии с действующими гигиеническими нормативами.

5.4 Рекомендации по организации труда и отдыха


В Российской Федерации правила пользования дисплеями и безопасные условия труда на ВДТ и ПЭВМ регламентирует документ «Гигиенические требования к видео дисплейным терминалам, персональным электронно-вычислительным машинам и организации труда» (санитарные правила и нормы СанПиН 2.2.2/2.4.1340-03).

Режимы труда и отдыха при работе с ПЭВМ и ВДТ должны организовываться в зависимости от вида и категории трудовой деятельности. Виды трудовой деятельности разделяются на 3 группы: группа А - работа по считыванию информации с экрана ВДТ или ПЭВМ с предварительным запросом; группа Б - работа по вводу информации; группа В - творческая работа в режиме диалога с ЭВМ. Работа за компьютером связана со зрительными нагрузками, нагрузками на спину, плечи, поясницу, область шеи, в результате чего могут развиться различные виды недомоганий:

)головная боль;

)резь в глазах, быстрая утомляемость;

)боль в спине, плечах, в области шеи и т.д.

Поэтому должен соблюдаться режим работы с обязательными перерывами. Наиболее предпочтителен такой режим: 45 минут работы, 15 минут перерыв. Продолжительность непрерывной работы с ПЭВМ без регламентированного перерыва не должна превышать 2 часов. При этом в течение восьми часового рабочего дня общее время пребывания за компьютером не должно превышать 5-6 часов. Во время перерывов оператор может выполнять работу не связанную с напряжением зрения.

Для уменьшения зрительной нагрузки рекомендуется:

)принудительное частое моргание;

)отвлечение внимания через определённые промежутки времени на другой объект;

)сокращение длительности зрительной работы за счёт изготовления твёрдых копий документов и работы уже с ними.


5.5 Электробезопасность и пожаробезопасность


Средства защиты обслуживающего персонала:

)защитное заземление;

)изоляция токоведущих частей;

)электрическое разделение сетей.

Электробезопасность достигается применением защитных кожухов делающих невозможным касание токоведущих частей. При этом недопустимо включение питания и работа при снятом кожухе.

По пожарной безопасности помещение относится, согласно НПБ-105-95, к категории Д . Согласно СанПиН 2.2.2/2.4.1340-03 степень огнестойкости П [14]. В виду того, что в помещении находятся электроустановки, в случае возникновения пожара тушение производить огнетушителем типа ОУ-7, предназначенным для тушения электроустановок. При загорании электропроводки необходимо немедленно отключить электропитание и тушить провода либо песком, либо накрыв одеялом (тканью).

Основная причин пожара, перегрев частей ЭВМ: монитора, устройств внутри системного блока, из-за ограничения притока к ним охлаждающего воздуха. Во избежание этого недопустимо класть какие-либо предметы на монитор, располагать его и системный блок вблизи стенок или предметов, затрудняющих приток к ним воздуха.


5.6 Статическое электричество и молниезащита


Во время работы ПЭВМ на поверхности корпуса и монитора происходит скопление зарядов статического электричества. Основным способом, устраняющим опасность статического электричества, является заземление оборудования и приборов.


5.7 Электромагнитное излучение


Согласно ГОСТ 12.1.006-84 "Электромагнитные поля радиочастот", напряженность электромагнитного поля по электрической составляющей на расстоянии 50 см от поверхности монитора не превышает допустимого значения 10В/м. Напряженность электромагнитного поля для взрослого пользователя не превышает 20кВ/м. Площадь на одно рабочее место с ЭВМ (персональная электронно-вычислительная машина) составляет более 6,0 м2. Расстояние между рабочими столами с видеомониторами более 2,0 м, а расстояние между боковыми поверхностями видеомониторов более 1,2 м. Высота рабочего стола порядка 700 мм.


5.8 Техника безопасности при ремонте и техническом обслуживании


1)Электротехнический персонал, работающий с аппаратурой, подключаемой к электрическим сетям, должен знать правила технической эксплуатации, безопасного обслуживания и ремонта электроприборов и машин.

2)При неисправности приборов и электропроводки, при нарушении правил технической эксплуатации и инструкций по технике безопасности во время работы с бытовыми электроприбор а." и может возникнуть опасность поражения электрическим током. Сила тока 0,06 А опасна для жизни человека, а 0,1 А смертельна.

)Напряжение, питающее электропаяльники, ванны расплава припоя и переносные (ручные) светильники, не должно превышать 36 В.

)Работа с электроприборами и другими аппаратами вблизи отопительных систем, водопровода, контура заземления, заземленного оборудования и т. п. разрешается только после предварительного ограждения заземленных частей. Ограждение исключит возможность попадания работающего между токоведущей частью и землей.

)При работе с оловянно-свинцовистыми припоями необходимо строго соблюдать правила производственной и личной гигиены. Категорически запрещается принимать пищу и курить в помещении, где производят пайку припоями, содержащими свинец.

)Особое внимание необходимо обращать на освещенность рабочих мест, так как работа сопряжена со значительным напряжением зрения и внимания.

)В производственных помещениях должно быть предусмотрено как общее, так и местное освещение.

)Перед началом работы необходимо проверить наличие инструмента и его исправность.

)Аппаратура и инструмент должны быть размещены на рабочем месте с учетом удобств и безопасности.

)Сборка схемы или частичные изменения в ней должны осуществляться только после отключения всех питающих напряжений.

)При ремонте техники необходимо использовать узлы и детали, материалы и аппаратуру, соответствующие рабочему напряжению.

)Перед включением любой схемы необходимо предварительно изучить ее и особенно хорошо знать цепи с напряжением выше 36 В.

)Наличие напряжения в схемах, выпрямительных блоках и других электрических цепях проверяют указателями напряжения, вольтметрами или специальными щупами. Категорически запрещается производить проверку напряжения на искру и на ощупь.

)Собранную схему подключать к источникам питания только через предохранители с соответствующими по току и напряжению нормированными плавкими вставками.

)При временном прекращении работы (обеденный перерыв и др.) с электрической аппаратурой необходимо отключить все приборы от сети.

)После окончания работы необходимо: всю аппаратуру, электрифицированный инструмент отключить от электрической сети, приборы, материалы, инструмент убрать, рабочее место привести в порядок.


5.9 Требования к рабочему пространству


В аппарате предусмотрены вентиляционные отверстия с обеих сторон задней панели. Убедитесь, что машина установлена не ближе 457 мм от заднего вентиляционного отверстия до стены. На схеме приведены минимальные требования к пространству, необходимые для нормальной работы машины, замены расходных материалов и проведения профилактического обслуживания, которые обеспечивают оптимальное функционирование аппарата. Представитель Xerox обеспечит поддержку для правильной установки машины.


5.9.1 Подключение к источнику питания

Ниже представлены два варианта питания аппарата. Характеристики питания, применимые к аппарату, зависят от конфигурации машины и требованиям к электропитанию в стране. Подсоединяйте вилку шнура питания только к заземленной розетке, обеспечивающей правильное значение напряжения. Это позволит избежать поражения электрическим током.

а) Номинальное напряжение 120 В.

Номинальная частота 50/60 Гц

б) Номинальное напряжение 220-240 В

Номинальная частота 50/60 Гц

Убедитесь, что сетевой разъем свободен от пыли. Во влажной среде загрязнение разъема может со временем привести к проблемам с соединением. Не пытайтесь переделывать, вытягивать, изгибать, протирать или каким-либо другим образом повреждать сетевой шнур. Не помещайте тяжелые предметы на шнур, так как это может привести к его повреждению. Немедленно прекращайте работу, если из машины выходит дым, излишнее тепло, необычные шумы или запахи, или если в машину попала вода, кофе или другие жидкости. Сразу же выключите машину и отсоедините сетевой шнур. Затем обратитесь в Сервисную службу Xerox.


5.9.2 Рабочая среда и температура

Машина сконструирована для работы в следующих рекомендуемых условиях:

а) температура: 10 - 32 градусов Цельсия;

б) относительная влажность: 15 - 85% (без конденсата);

в) при относительной влажности 47,5% температура должна быть 32 градуса Цельсия или ниже, а при влажности 85% - 28 градусов Цельсия или ниже.

Слишком быстрый прогрев холодного помещения может вызвать конденсацию влаги внутри машины, что может повлиять на качество переноса изображения.




6.Технология диагностики работы накопителей на жестких магнитных дисках и их ремонта


Таблица 1Технология работы по диагностике работы накопителей на жестких магнитных дисках и их ремонту

№ п\пНаименование работНаименование оборудования и инструментаНорма времени, часыРазряд работы1Предварительный этап0,251.1Изъятие НЖМД0,161.2Визуальный осмотр НЖМД на внешние повреждения0,1562Диагностика с использов. технологии S.M.A.R.T. (Self Monitoring Analysis and Reporting Technologyзагрузочный CD-ROM0,41 2.1подсчет циклов включения-выключенияS.M.A.R.T.0,02862.2подсчет количества отработанных часовS.M.A.R.T.0,02862.3фиксация времени раскрутки двигат. до номин. скоростиS.M.A.R.T.0,03262.4фиксация числа ошибок чтенияS.M.A.R.T.0,03662.5 фиксация вновь появившихся сбойных секторов S.M.A.R.T.0,02862.6 определение температуры устройстваS.M.A.R.T.0,02862.7определение количества полученных ударовS.M.A.R.T.0,02862.8занесение данных в специальную таблицу на диске и их периодическое обновлениеS.M.A.R.T.0,0662.9сравнение данных с предельно допустимыми значениямиS.M.A.R.T.0,0662.10выявление неполадок накопителяS.M.A.R.T.0,0863Ремонт накопителей НЖМД (замена платы контроллера)163.1Отсоединение платы контроллера (откручивание болтов)Отвертка шестигранная 0,663.2Изъятие шлейфа0,464Чистка НЖМД от пыли0,54.1Поверхностная чистка НЖМД от пылиСалфетка безворсовая пылесборник0,1764.2Очистка от накопившейся пыли платы контроллераПылесос с тонким фильтром0,3365Регулировка платы контроллера 0,565.1Регулировка цифроваямультиметр0,126генер. один. импульсов для провер. цифр. систем0,1365.2Замер напряжениямультиметр0,1766Смазка 0,46.1Шлейфа для подключения ПКПаста Moly koit тампоны0,2566.2Провода для питанияПаста Moly koit тампоны0,156? 3,06

Таблица №2 Общий объем работ по диагностике работы накопителей на жестких магнитных дисках и их ремонту

№ п\пНаименование работНаименование оборудования и инструментаНорма времени, часыКпопрОбщий объем работ, чел/часыРазряд работы1Предварительный этап0,251,150,291.1Изъятие НЖМД0,11,150,1261.2Визуал. осмотр НЖМД на внешние поврежд.0,151,150,1762Диагност. с использов. Техн. S.M.A.R.T. (Self Monitoring Analysis and Reporting Technologyзагрузочный CD-ROM0,411,150,472.1подсчет циклов включения-выключенияS.M.A.R.T.0,0281,150,03262.2подсчет количества отработанных часовS.M.A.R.T.0,0281,150,03262.3фиксация времени раскрутки двигателя до номинальной скоростиS.M.A.R.T.0,0321,150,03762.4фиксация числа ошибок чтенияS.M.A.R.T.0,0361,150,04162.5 фиксация вновь появивш. сбойных секторов S.M.A.R.T.0,0281,150,03262.6 определение температуры устройстваS.M.A.R.T.0,0281,150,03262.7определение количества полученных ударовS.M.A.R.T.0,0281,150,03262.8занесение данных в специальную таблицу на диске и их периодическое обновлениеS.M.A.R.T.0,061,150,06962.9сравнение данных с предельно допуст. Знач.S.M.A.R.T.0,061,150,06962.10выявление неполадок накопителяS.M.A.R.T.0,081,150,09263Ремонт накоп. НЖМД (замена платы контр.)11,151,1563.1Отсоединение платы контроллера (откручивание болтов)Отвертка шестигранная 0,61,150, 6963.2Изъятие шлейфа0,41,150,4664Чистка НЖМД от пыли0,51,150,5754.1Поверхностная чистка НЖМД от пылиСалфетка безворсовая пылесборник0,171,150,264.2Очистка от накоп. пыли платы контроллераПылесос с тонким фильтром0,331,150,3865Регулировка платы контроллера 0,51,150,57565.1Регулировка цифроваямультиметр0,121,150,1386генератор одиночных импульсов для проверки цифровых систем0,131,150,1565.2Замер напряжениямультиметр0,171,150,266Смазка 0,41,150,466.1Шлейфа для подключения ПКПаста Moly koit тампоны0,251,150,2966.2Провода для питанияПаста Moly koit тампоны0,151,150,176? 3,06? 3,52

6.1 Планирование необходимого количества оборудования и инструмента для диагностики работы накопителей на жестких магнитных дисках и их ремонту


Количество оборудования и инструмента, необходимых для работы, считается в зависимости от объема работ и эффективного фонда времени работы единицы оборудования и инструмента в часах с учетом коэффициента выполнения норм.

Эффективный фонд времени работы зависит от числа рабочих дней, времени смены, числа рабочих смен и % времени на ремонт и технологические остановы инструмента.


Тэфф = Тном * Тсм * S * (1 - 100 ), часы, где:


Тном - номинальный (режимный) фонд времени в днях. В данном случае 1 день.

Тсм - время смены - 8 час при 5 дневной неделе.- число смен в день. Принимаем S = 1 см

в - % времени на ремонт берется от 5 до 10% в месяц.

Эффективный фонд времени работы единицы оборудования составит:

Коэффициент выполнения норм выработки - К н.в. - принимается в пределах 1,05¸1,15, что означает, что нормы могут перевыполняться, в среднем, на 5¸15%. Принимаем Кн.в = 1,05.


Тэфф = 8*1*1 (1-5/100)= 7,6 ч


Объем работ по каждому наименованию инструмента берется по данным таблицы 2.

Расчетное количество инструмента конкретного (i) вида составит:

Uработ I

Qpi = Тэфф * Кн.в , ед.


Расчетное количество получается, как правило, дробным. Его округляют до ближайшего целого числа - принятого - Q прi и считают коэффициент загрузки


Qрi_

Кзi = Qпрi < 1,0


Все рассчитанные данные заносятся в таблицу № 3

Рассчитаем необходимое количество отверток:работ отверткаотвертка = Тэфф * Кн.в = 0,69/ 7,6*1,05 = 0,09 ед.пp отвертка = 1 ед.

Кз отвертка = 0,09/1= 0,09

Рассчитаем необходимое количество пылесборников:работа пылесборниковпылесборников= Тэфф * Кн.в = 0,2/ 7,6*1,05 = 0,03 ед.пp пылесборников= 1 ед.

Кзпылесборников =0,03 /1= 0,03

Рассчитаем необходимое количество пылесосов с тонким фильтром:работа пылесосовпылесосов Тэфф * Кн.в= 0,38/ 7,6*1,05 = 0,05 ед.пp пылесосов 1 ед.

Кз пылесосов =0,05 /1= 0,05

Рассчитаем необходимое количество мультиметров:работ мультиметровмультиметров = Тэфф * Кн.в = 0,338/ 7,6*1,05 = 0,04 ед.пp мультиметров = 1 ед.

Кз мультиметров =0,04 /1= 0,04

необходимое количество генераторов одиночных импульсов для проверки цифровых систем:работ генераторовгенераторов = Тэфф * Кн.в = 0,15/ 7,6*1,05 = 0,02 ед.пp генераторов = 1 ед.

Кз генераторов =0,02 /1= 0,02


Таблица №3 Необходимое количество оборудования и инструмента для диагностики работы накопителей на жестких магнитных дисках и их ремонту

Наименование оборудов. и инструм.Ед. изм.Объем работ, часТэфф.× Кн.вQрQпрКз1. отвертка 2.пылесборник 3.пылесос с тонким фильтром 4.мультиметр 5. генераторов одиночных импул.шт шт шт шт шт0,69 0,2 0,38 0,338 0,157,60,09 0,03 0,05 0,04 0,021 1 1 1 10,09 0,03 0,05 0,04 0,021,758

6.2 Расчет амортизационных отчислений


Норма амортизации рассчитывается в зависимости от планового срока службы в годах (Тсл.пл.):


_100%_амi = Тсл.пл.i ; %


Сумма амортизации в месяц:


Nамi

Аммес = Псi * 100*12 ; руб.

Для конкретного случая формула преобразуется следующим образом:


Nамi_

Аммес = Псi * 100*12 *Т,руб., где


Т - период времени в течение которого использовались ОПФ, мес.

Время эксплуатации пылесоса в конкретном случае составляет см. таблицу №2 и перевести эти данные в месяцы. Тэксплуат.мес = Uраб,ч/21×8,ч, мес.


Таблица №4 Исходные данные для расчета амортизации

№ п/пНаименованиеБалансовая стоимость, руб.Срок службы, (Тсл.пл.),г:1отвертка3512пылесборник30023пылесос с тонким фильтром200044мультиметр20035генераторов одиночных импульсов5003

Рассчитаем норму и сумму амортизации на используемое в работе оборудование и инструмент

Рассчитаем норму и сумму амортизации отверткаам отвертки = 1/1 *100 = 100%

Ат отвертки = 35* (100/1200)* 0,004 = 0,012 руб.

Рассчитаем норму и сумму амортизации пылесборникаам пылесборника =1/2 *100 = 50%

Ат пылесборника = 3008(50/1200)* 0,001 = 0,125 руб.

Рассчитаем норму и сумму амортизации пылесоса:ам пылесоса =1/4*100 = 25%

Ат пылесоса =2000*(25/1200)* 0,002 = 0,083 руб.

Рассчитаем норму и сумму амортизации генератораам генератора =1/3*100 = 33,33%

Ат генератора = 500* (33,33/1200)* 0,001 = 0,014 руб.

Рассчитаем норму и сумму амортизации мультиметраам г мультиметра =1/3*100 = 33,33%

Ат мультиметра = 200/(100/1200)* 0,002 = 0,011 руб.

На основании представленных данных рассчитаем норму и сумму амортизации за конкретный интервал времени полученные результаты занесем в таблицу №5




Таблица№5Величина амортизационных отчислений

№ п/пНаименованиеNамг, %Период эксплуатации, (Т).мес Сумма амортизации за период эксплуатации, (Ат) руб1отвертка1000,0040,0122пылесборник500,0010,1253пылесос с тонким фильтром250,0020,0834мультиметр33,330,0020,0115генераторов одиночных импульсов33,330,0010,014ИТОГО?0,25

6.3 Планирование численности персонала


Планирование численности основных рабочих. Специалистом, занятым настройкой оборудования для организации сетевого сканирования являются техник VI разряда.


_Uработi__

Рспi = Тэфф.Кн.в. , чел., где:

работi - объем работ выполняемых по 6-му разряду (см.т.2)

Тэфф для 1-го рабочего


Тэфф = Тном.см * S*Тсм = 1 ×1× 8 = 8 час.


Кн.в. - по заданию (1,05)

Рсп техн = 3,52/8×1,05=0,42 чел

Рсп техн = 1 ед. Принимаем 1 техника.


6.4 Планирование оплаты труда работающих по настройке оборудования для диагностики работы накопителей на жестких магнитных дисках и их ремонта


Оплата труда системного администратора по настройке оборудования для диагностики работы накопителей на жестких магнитных дисках и их ремонту, у которого установлен твердый месячный оклад в размере 20000 рублей определяется следующим образом:


ЗП=О×Дф/Др


О- величина оклада;

Дф- количество рабочих дней;

Др- количество отработанных дней фактически.

Для конкретного случая, учитывая то, что работа выполняется за одну рабочую смену, рассмотрим расчет заработной платы специалиста. Переведем количество рабочих дней и количество отработанных дней фактически в часы получим:


ЗП=О×( Др× Uработ) /( Дф×8)

ЗП техн = (20000/(21×8))×3,52 = 419,05 руб.



Рассчитаем величину ЕСН, который составляет 26% от рассчитанной выше заработной латы, следовательно,


ЕСН=0,26× ЗП

ЕСН техн = 0,26×419,05 = 108,95 руб.


Рассчитанные данные занесем в таблицу №6


Таблица № 6 Ведомость оплаты труда за работу по настройке оборудования для диагностики работы накопителей на жестких магнитных дисках и их ремонта

№ п/пГруппы работающихРсп, челТарифн. разрядТэфф, часы/смЗП,руб/смЕСН, руб1Техник163,52419,05108,95ИТОГО419,05108,95

6.5 Затраты на расходные материалы


Таблица №7 Затраты на расходные материалы

№ п/пНаименованиеКол-воЦена за ед., руб.Нормативный расход, млСтоимость, руб123456=4×51Расходные материалы1.1Технология S.M.A.R.T.1бесплатно1.2Раствор для протирания контактов50мл10010мл=100/50*10=201.3Салфетка безворсовая25шт963шт=96/25×3=11,521.4Охлажденная вода0,25150,1591.5 Сжатый воздух1 бал.1000,1101.6Набор тампонов1уп500,157,51.7Смазочная паста Moly koy50гр2503587,51.8Плата контроллера1шт1000110001.9Шлейф1 шт2001200Итого ?1345,526.7 Калькуляция на оказание ед. услуги по диагностики работы накопителей на жестких магнитных дисках и их ремонта


Таблица №8 Калькуляция на работу по диагностике работы накопителей на жестких магнитных дисках и их ремонта

№ п/пПоказателиВеличина1. Объем работ3,52ч2. Затраты на расходные материалы 1345,52руб3. Амортизационные отчисления0,25 руб4. Затраты на оплату труда 419,05 руб5. ЕСН108,95 рубПолная себестоимость работы 1873,77 руб

Заключение


Для выполнения работы по диагностике работы накопителей на жестких магнитных дисках и их ремонта необходимо затратить 3,52 часа рабочего времени, требуется 1 техник VI разряда. Полная себестоимость работы по диагностике работы накопителей на жестких магнитных дисках и их ремонта составила 1873,77руб.

В результате проведенного дипломного проекта был произведен анализ используемых устройств накопителей на жестких магнитных дисках персональных компьютеров. Накопитель на жестких магнитных дисках (винчестер, НЖМД - Hard Disk Drive) является одним из ключевых компонентов современного ПК, от него напрямую зависит производительность и надежность системы.

В процессе работы над дипломным проектом мной было рассмотрено устройство и принцип действия накопителей на жестких магнитных дисках персональных компьютеров;

Внешне этот диск представляет собой герметичную металлическую коробку, внутри которой расположен сам диск, магнитная головка чтения/записи, механизмы вращения диска и перемещения головки.

Физические размеры накопителя на жестких магнитных дисках стандартизированы параметром, называемым форм-фактором. Емкость накопителя на жестких магнитных дисках во многом определяется плотностью записи данных на рабочей поверхности и технологией изготовления магнитной поверхности диска.

При выборе жесткого диска нужно учесть следующие критерии:

1.Емкость.

2.Быстродействие.

.Надежность.

.Стоимость.

В процессе работы над дипломным проектом я в теории и на практике познакомились с видами внешней памяти: (накопители на гибких магнитных дисках (НГМД);накопители на жестких магнитных дисках (НЖМД);накопители на магнитной ленте (НМЛ);накопители CD-ROM, CD-RW, DVD.), диагностикой и технологиями ремонта накопителя на жестких магнитных дисках. Мной разработан алгоритм поиска и устранения неисправностей. Проверим работоспособность жесткого диска. Если жесткий диск работает, то идем по ветке, да и переходим к другому устройству, а если нет, проверяем на симптом. Жесткий диск выглядит жизнеспособным, но компьютер с него не загружается. Причина возможна в повреждении загрузочного сектора или системных файлов DOS Windows. Если причина неисправности в этом устраняем ее, а если нет, рассматриваем другие симптомы.

Проверяем сигнальный кабель, если он работает, идем по ветке, да и переходим к проверке параметров установленных в BIOS. Если сигнальный кабель не работает, устраняем неисправность. Если параметры установленные в BIOS правильны, то идем по ветке, да и переходим к проверке загрузочного сектора. Если загрузочный сектор работает, проверяем следующий симптом. Следующим симптомом идет проверка накопителя и контроллера. Если тест контроллер проходит, а тест накопитель нет, идем по ветке, да и производим логическое разбиение и форматирование жесткого диска. Если жесткий диск «не отвечает» то идем по ветке, да и заменяем винчестер на заведомо исправный. Если же неполадка устранена, переходим к другому устройству.

В период прохождения дипломной практики на базе Центра информатизации и дистанционного обучения Института развития образования мной были использованы теоретические знания, полученные в ходе работы над дипломным проектом по диагностики и устранению неполадок накопителей на жестких магнитных дисках персональных компьютеров сотрудников института

Список информационных источников


.Берлинер Э.М. Microsoft Windows 95 / Э.М. Берлинер //Microsoft Plus. Русская версия. Изд. ABF, Москва: - 1996г. - 210с.

.Винер Я.Е., Неслуховский С.К. Энциклопедия счетных машин. Вып.1.М.-Л., Техника управления, 21-я тип. "Мособлполиграф", 1931.

.Кит С. История переписи населения в США и обработки ее данных [Текст]: / Кит, С // В мире науки.- 1989г. N 4. -с. 70-76.

.Янжул И.Н. Техника и организация машинизированного учета. / И.Н Янжул// М.-Л.: Госпланиздат. -1939г. - 158с.

.Кузнецов Е. Ю. Персональные компьютеры и программируемые микрокалькуляторы [Текст]: / Е. Ю. Кузнецов, В. М. Осман // Учеб. пособие для ВТУЗов - М.: Высшая школа -1991 г. -160 с.

.Могилев А.В. Информатика [Текст]: / Могилев А.В., Пак Н.И., Хеннер К Е. // Информатика:- Санкт - Петербург: -2006г.-336с.

.Назарова С. В. Компьютерные технологии обработки информации. / С. В. Назарова//- М.: Финансы и статистика. - 1995г. - 135с.

.Попов С. Н. Домашний доктор для ПК: /С.Н. Попов:- Санкт Петербург: -2000 г. -400с.

.Смирнов Д. С. Персональный компьютер: / Смирнов, Д. С., Логутенко, О. И.:- Санкт - Петербург1999 г -230с.

.Соломенчук В. Железо ПК / Соломенчук В. , Соломенчук П:- Москва:-2008г.-60с

.Степаненко О. Модернизация и ремонт ПК: / Степаненко О.//- Диалектика-Вильямс:- 2003г.-672с.

.Таненбаум Э. Maximum PC:/ Э. Таненбаум:-Санкт -Петербург: - 2006 г.- 704с

.Гук М. Аппаратные средства IBM PC: Бестселлер - 2-е изд.: Питер, 2005.


Введение накопитель жесткий магнитный диск Тенденция развития современных технологий характеризуется постоянным повышением значения информации. В настояще

Больше работ по теме:

КОНТАКТНЫЙ EMAIL: [email protected]

Скачать реферат © 2017 | Пользовательское соглашение

Скачать      Реферат

ПРОФЕССИОНАЛЬНАЯ ПОМОЩЬ СТУДЕНТАМ