眾所周知，突然斷電對(duì)電腦傷害較大。尤其是機(jī)械硬盤(pán)，斷電后可能出現(xiàn)數(shù)據(jù)丟失或不讀盤(pán)的情況。那么機(jī)械硬盤(pán)的結(jié)構(gòu)有什么特點(diǎn)，會(huì)導(dǎo)致它容易受到斷電的影響呢?今天我們就來(lái)談?wù)剻C(jī)械硬盤(pán)斷電有關(guān)的話題。

機(jī)械硬盤(pán)斷電易丟失數(shù)據(jù)原理

目前機(jī)械硬盤(pán)主要由磁頭和磁盤(pán)組成，磁頭是機(jī)械硬盤(pán)讀寫(xiě)數(shù)據(jù)的關(guān)鍵部分。當(dāng)機(jī)械硬盤(pán)工作時(shí)，磁頭會(huì)在磁盤(pán)旋轉(zhuǎn)時(shí)寫(xiě)入磁道數(shù)據(jù)或者讀取已有的數(shù)據(jù)。

當(dāng)機(jī)械硬盤(pán)在讀取數(shù)據(jù)時(shí)，磁頭在機(jī)械硬盤(pán)內(nèi)部會(huì)不斷的移動(dòng)，與不同位置的磁道接觸，因?yàn)榇疟P(pán)高速旋轉(zhuǎn)，在盤(pán)面上也形成了一層快速旋轉(zhuǎn)的空氣，使得磁頭處于“飛行狀態(tài)”，并未與盤(pán)面發(fā)生接觸，在這種狀態(tài)下，磁頭既不會(huì)與盤(pán)面發(fā)生磨損，又可以達(dá)到讀取數(shù)據(jù)的目的。為了避免磁頭和磁盤(pán)的接觸磨損，現(xiàn)代機(jī)械硬盤(pán)會(huì)有一個(gè)磁頭復(fù)位的裝置，機(jī)械硬盤(pán)不工作時(shí)，磁頭回到復(fù)位位置，磁頭復(fù)位不是依靠電能的驅(qū)動(dòng)，而是機(jī)械力量。

磁頭上有個(gè)類(lèi)似彈簧裝置，一直試圖將磁頭拉回復(fù)位區(qū)，通電時(shí)磁頭受磁力作用移動(dòng)至磁盤(pán)上方。如果機(jī)械硬盤(pán)突然斷電，磁力消失，磁頭瞬間被拉回，但因磁盤(pán)立刻停轉(zhuǎn)，導(dǎo)致盤(pán)面形成空氣消失，磁頭很容易落在盤(pán)面，被磁力拉回的瞬間造成磁盤(pán)損傷。

實(shí)際測(cè)試

為還原用戶(hù)實(shí)際實(shí)用場(chǎng)景，我們搭建了一個(gè)平臺(tái)對(duì)機(jī)械硬盤(pán)斷電進(jìn)行測(cè)試，測(cè)試場(chǎng)景分為待機(jī)和讀寫(xiě)數(shù)據(jù)兩部分。

待機(jī)斷電

待機(jī)時(shí)拔掉硬盤(pán)供電，此時(shí)機(jī)械硬盤(pán)迅速停轉(zhuǎn)，電腦中機(jī)械硬盤(pán)盤(pán)符丟失。重新插上硬盤(pán)供電后一切恢復(fù)正常。

讀寫(xiě)數(shù)據(jù)中斷電

讀寫(xiě)數(shù)據(jù)時(shí)拔掉硬盤(pán)供電，此時(shí)機(jī)械硬盤(pán)迅速停轉(zhuǎn)，電腦中機(jī)械硬盤(pán)盤(pán)符丟失，傳輸數(shù)據(jù)速度歸零。重新插上硬盤(pán)供電后一切恢復(fù)正常，復(fù)制中部分?jǐn)?shù)據(jù)丟失。

硬盤(pán)測(cè)試

經(jīng)過(guò)兩次硬盤(pán)斷電后，我們對(duì)機(jī)械硬盤(pán)進(jìn)行了一個(gè)簡(jiǎn)單的讀寫(xiě)速度測(cè)試。通過(guò)簡(jiǎn)單的測(cè)試，可以發(fā)現(xiàn)斷電對(duì)這塊機(jī)械硬盤(pán)沒(méi)有產(chǎn)生任何影響，完全可以正常使用。

為何測(cè)試中機(jī)械硬盤(pán)沒(méi)出現(xiàn)故障?

上文說(shuō)到，機(jī)械硬盤(pán)的磁頭失去動(dòng)力后，會(huì)因?yàn)榇帕Φ淖饔没氐酱蓬^托架上，被拉回的時(shí)候容易劃傷盤(pán)片，但這并不是絕對(duì)的。因?yàn)榇蠖鄶?shù)時(shí)候突然斷電時(shí)碟片轉(zhuǎn)速也會(huì)下降，劃傷盤(pán)片的機(jī)率很低。所以我們?cè)跍y(cè)試中沒(méi)有機(jī)械硬盤(pán)沒(méi)有出現(xiàn)故障。但我們要記住，機(jī)械硬盤(pán)的斷電保護(hù)***的，如果你的數(shù)據(jù)非常重要，那么UPS不間斷電源才是一個(gè)最穩(wěn)妥的辦法。

在突然斷電的時(shí)候UPS可以讓人提供足夠的緩沖時(shí)間去解決問(wèn)題，雖然時(shí)間不會(huì)太長(zhǎng)，不過(guò)也足夠時(shí)間讓系統(tǒng)正常關(guān)機(jī)不至于損壞硬盤(pán)。你還可以在加一層保障，就是讓組建磁盤(pán)陣列，也就是RAID，常用來(lái)保護(hù)數(shù)據(jù)的有RAID 1和RAID 5。

RAID 1是兩組以上的N個(gè)磁盤(pán)相互作鏡像，其原理為在主硬盤(pán)上存放數(shù)據(jù)的同時(shí)也在鏡像硬盤(pán)上寫(xiě)一樣的數(shù)據(jù)。當(dāng)主硬盤(pán)損壞時(shí)，鏡像硬盤(pán)則代替主硬盤(pán)的工作。因?yàn)橛戌R像硬盤(pán)做數(shù)據(jù)備份，所以RAID 1的數(shù)據(jù)安全性在所有的RAID級(jí)別上來(lái)說(shuō)是***的。

RAID 5至少需要三塊硬盤(pán)，RAID 5不是對(duì)存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)進(jìn)行備份，而是把數(shù)據(jù)和相對(duì)應(yīng)的奇偶校驗(yàn)信息存儲(chǔ)到組成RAID 5的各個(gè)磁盤(pán)上，并且奇偶校驗(yàn)信息和相對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)分別存儲(chǔ)于不同的磁盤(pán)上。當(dāng)RAID5的一個(gè)磁盤(pán)數(shù)據(jù)發(fā)生損壞后，可以利用剩下的數(shù)據(jù)和相應(yīng)的奇偶校驗(yàn)信息去恢復(fù)被損壞的數(shù)據(jù)。

RAID 5可以理解為是RAID 0和RAID 1的折衷方案。RAID 5可以為系統(tǒng)提供數(shù)據(jù)安全保障，但保障程度要比鏡像低而磁盤(pán)空間利用率要比鏡像高。RAID 5具有和RAID 0相近似的數(shù)據(jù)讀取速度，只是因?yàn)槎嗔艘粋€(gè)奇偶校驗(yàn)信息。當(dāng)然，對(duì)于普通用戶(hù)來(lái)說(shuō)，如果重要數(shù)據(jù)較少，多備份一份在其他存儲(chǔ)介質(zhì)上就可以了,沒(méi)必要使用RAID模式。

***提醒大家，有些朋友覺(jué)得固態(tài)硬盤(pán)斷電不會(huì)丟失數(shù)據(jù)，其實(shí)并不是這樣的。如果固態(tài)硬盤(pán)斷電，可能導(dǎo)致電流紊亂主控，從而使主控宕機(jī)。所以使用固態(tài)硬盤(pán)的用戶(hù)，也請(qǐng)不要隨便斷電。雖然固態(tài)硬盤(pán)從原理上比機(jī)械硬盤(pán)損壞的可能性小了幾個(gè)數(shù)量級(jí)，但仍然扛不住人為故障。