تاپيك ويژه خرابي و تعميرات هاردديسك

در بسياري از كاربردها ، هارد ديسك به عنوان مهمترين و مرموزترين قطعة يك سيستم كامپيوتري به حساب مي آيد . امروزه با پيشرفت هارد ديسكها ، عليرغم افزايش چشمگير ظرفيت آنها ، حجم و وزن آنها كاهش يافته ، به طوريكه امروزه در بازار ، هاردهاي كمتر از GB20 ، به سختي پيدا مي شود و هاردهاي GB40 و GB 80 از رايجترين هاردها براي PC هاي خانگي محسوب مي شوند . از جنبه اي در واقع هارد ديسك يك المان ( عنصر ) غير قابل نفوذ است كه براي ذخيرة اطلاعات به صورت دائم و ثابت ( Non volation ) به كار برده مي شود .

يعني اينكه حتي با قطع جريان برق نيز ، اطلاعات پاك نمي شوند و قابل بازيابي هستند . ( بر خلاف Ramكه حافظه اي فرّار و موقت به شمار مي رود ) .

يك هارد ديسك استاندارد ، شامل صفحة دايره اي شكل و سخت از جنس شيشه يا آلومينيوم مي باشد . برخلاف فلاپي ديسكها و يا نوارهاي تيپ Tape Diskاين صفحات قابليت انعطاف و خم شدن را ندارند . و از اين رو به آنها هارد ديسك گفته مي شود . در اغلب هاردها اين صفحات قابل تعويض نيستند و به همين دليل به آنها ديسكهاي ثابت ( Fixed ) نيز گفته مي شود

ساختار اصلي و فيزيكي يك هارد ديسك ، از ديسكهاي چرخان به همراه هدهايي كه در بالاي آنها حركت ميكنند، تشكيل شده است . ( سوزنهاي خواندن و نوشتن كه در حقيقت بر روي بالشتكي از هوا شناور بوده و نوك آنها در فاصله اي بسيار نزديك بر فراز صفحات هارد قرار داشته و در حقيقت با روشن و عملياتي شده هارد ديسك ،‌ بر فراز صفحات در حال پرواز هستند تا به محض نياز ، در نقطه مورد نظر در سطح مذكور فرود بيايند ) .

هدها براي مديريت ذخيره و بازيابي اطلاعات ، ديسكها را به قسمتهايي به نام ترك ( Track ) و سكتور ( Sector)

تقسيم مي كنند . ( هر ترك به تعدادي سكتور تقسيم مي شود ) . در واقع اگر روي هر يك از ديسكهاي هارد ، مجموعه اي از دواير متحدالمركز را در نظر بگيريد ، به هر يك از آنها يك ترك ( Track ) گفته مي شود كه اطلاعات در فاصله بين تركها و در قالب سكتورها ذخيره مي شوند . به عبارت ديگر ، هر ترك به قسمتهاي مساوي كه به هر يك از آنها سكتور گفته مي شود ، تقسيم مي گردد .

همچنين به مجموعه سكتورهايي كه اطلاعات مربوط به يك فايل واحد را در خود جاي مي دهند ، يك كلاستر گفته مي شود . اندازه هر سكتور به طور معمول برابر با 517 بايت مي باشد كه 512 بايت آن براي ديتا و 5 بايت ديگر ، براي اطلاعات كنترلي در نظر گرفته شده است . مثلاً در يك فلاپي ديسك كه شامل 80 ترك ( از 0 تا 79 ) مي باشد ، هر ترك به 18 سكتور ( از 1 تا 18) تقسيم شده است . ( توجه شود كه شماره گذاري سكتورها برخلاف تركها و سيلندرها از 1 آغاز مي شود . ) ولي در يك هارد معمولي ، تعداد تركها به بالاي 38000 ترك در اينج TPI مي رسد و در هر ترك حداقل 900 سكتور نيز وجود دارد . اينكه چگونه مي شود اين حجم بالا از اطلاعات را ايجاد كرد ، مربوط به بحث چگالي مغناطيسي مي شود كه در ادامه به آن خواهيم پرداخت . علاوه بر مفهوم ترك و سكتور ، يك اصطلاح ديگر به نام سيلندر نيز وجود دارد كه در ابتدا بايد با معناي آن آشنا شد . در يك هارد كه از چندين ديسك تشكيل شده ، به تركهاي هم شماره ديسكها ، يك سيلندر Cylinder ) ) گفته مي شود . سيلندر شمارة صفر ، سيلندر شمارة يك و … ( سيلندر شماره يك يعني استوانه اي فرضي كه بوسيله تركهاي شمارة 1 صفحات يك هارد ، ايجاد شده است ) .

همانطور كه اشاره شد ، معمولاً هر هارد از چندين ديسك تشكيل شده است كه به آنها صفحه ( Platter ) گفته مي شود . اين صفحات روي همديگر قرار گرفته و همزمان توسط يك موتور به نام « اسپيندل » ( Spindle ) مي چرخند . در اين ميان اطلاعات نيز در دو روي اين ديسكها يا صفحات ذخيره مي شوند . بسته به نوع هارد ، هر هارد ديسك مي تواند 2 يا 3 صفحه يا بيشتر داشته باشد كه براي خواندن و نوشتن به ترتيب به 4 يا 6 و يا تعداد بيشتري هد مورد نياز است .

همانطور كه گفتيم هر صفحه مجهز به يك جفت هد مي باشد ( براي خواندن / نوشتن دو طرف صفحه ) . اين هدها همگي بر روي بازويي نصب شده اند كه وظيفه حركت و حمل هدها را بر عهده دارند . هدها به صورت شعاعي بر روي ديسك ، بر اساس تكنولوژي بكار رفته ، به طور همزمان توسط يك موتور پله اي ، به نام Stepper Motor و يا حلقه صوتي ( Voice Coil ) ، حركت داده مي شوند . اكثر صفحات هارد ديسكهاي اوليه ، با سرعت 3600 دور در دقيقه r pm مي چرخيدند . يعني 10 برابر سريعتر از فلاپي ديسكهاي با چگالي مضاعف . اما در حال حاضر با پيشرفت فناوري ، سرعت بسيار افزايش يافته و سرعت دسترسي به اطلاعات و ساير عمليات را بسيار بهبود بخشيده است . بگونه اي كه اكنون ديسكها با سرعت بسيار بيشتري مي چرخند . در واقع درايوهاي جديد با سرعت 4200 ، 5400 ، 7200 و برخي 10000 و حتي در موارد خاص ، 15000 دور در دقيقه مي چرخند . در چنين سرعتهايي ، با توجه به نوع عملياتي كه هارد بر عهده دارد ، و مي بايست بسيار بسيار دقيق و به همان اندازه سريع باشد ، وظيفه شاق و عملكرد فوق العاده اي را از خود به نمايش مي گذارد كه اگر اين مراحل جزء به جزء بررسي شود ، حقيقتاً حيرت آور است .

امروزه به هارد ديسكهاي 5400 دور به اصطلاح « دور پايين » گفته مي شود كه از نمونه هاي مشابه خود قيمت كمتري دارد و هارد ديسكهاي 7200 دور ، به اصطلاح « دور بالا » محسوب مي شوند كه قيمت بالاتري دارند . ضمن اينكه امروزه اكثر هارد ديسكهاي با ظرفيتهاي بيش از 60 و 80 گيگا بايت ، عملاً همگي دور بالا بوده و نمونه هاي بالاتر از 7200 دور هم ( مثل 10000 دور ) طبيعتاً به علت سرعت و فناوري برتر بكار رفته در آنها ، از قيمت و كيفيت بالاتري برخوردارند .

در واقع سرعتهاي چرخش به همراه مكانيزم سريع قرار دادن هد در محل مناسب و افزايش تعداد سكتورها در يك ترك ، سبب افزايش سرعت خواندن و نوشتن يك هارد نسبت به هارد ديگر مي شود . در كار عادي اغلب هارد درايوها ، هدها نبايد با صفحات در تماس باشند و در اكثر مواقع وقتي كار هدها در درايو به پايان مي رسد و صفحات از چرخش باز مي ايستند ( مثلاً كامپيوتر خاموش مي شود ) ، هدها روي صفحه ها قرار مي گيرند . ضمن اينكه همانطور كه تأكيد شد ، هنگامي كه درايو شروع به كار مي كند ، تودة بسيار نازكي از هوا بين هد و صفحه قرار مي گيرد تا فاصله اي را در بين آنها ايجاد كند و در واقع هد بر روي بالشتكي از هوا حركت مي كند . ( توجه داشته باشيد كه با روشن شدن كامپيوتر يا اتصال برق هارد ، موتور اسپيندل هارد شروع به چرخش كرده و با افزايش سرعت آن ، فاصلة هد از صفحات نيز بيشتر مي شود ، تا زمانيكه موتور به سرعت استاندارد برسد و هدها در فاصله مناسب از صفحات قرار بگيرند ).

توجه داشته باشيد ، هر گونه ذرات گرد و غبار بر روي صفحات ( حتي مقداري فوق العاده اندك ) ، مي تواند مانع تشكيل اين بالشتك هوا شود كه در آن صورت ممكن است ، هد با سطح صفحه تماس پيدا كند و به خصوص زماني كه صفحات با سرعت بالا در حال چرخش هستند ، اين مسأله بسيار خطرناك خواهد بود ، زيرا سبب ايجاد سكتور خراب و به اصطلاح رايج و معمول ، ( Bad Sector ) خواهد شد . براي به حداقل رساندن اينگونه خرابي ها ، سطح صفحات را با روغني خاص پوشانده اند و همچنين در محفظه پلمپ شدة هارد ديسك ( HAD ) ، از فيلترهاي خاصي براي جذب اين ذرات گرد و غبار استفاده مي شود

( فراموش نكنيد كه هارد ديسكها در شرايطي بسيار استرليزه و صرفاً توسط روباتها و بدون كوچكترين دخالت دست انسان توليد و ساخته مي شوند و ضمناً در محفظه هايي عمليات توليد نهايي اين قطعه صورت مي گيرد كه شرايطي نزديك به خلاء دارد ، ضمن اينكه بسياري از متخصصين اين رشته معتقدند بهترين و مطلوبترين شرايط آرماني و ايده آل ، براي توليد و ساخت يك هارد ديسك ، انجام عمليات ساخت و توليد اين قطعه در خارج از مدار زمين و در ايستگاه ها و ماهواره هاي فضايي مي باشد ، كه در اين صورت كاملترين و بي نقص ترين نمونه ممكن توليد خواهد شد !! )

حالا قبل از اينكه وارد بحث ذخيره و بازيابي اطلاعات در هاردها شويم . لازم است اشاره كوچكي به جنس و مواد تشكيل دهنده صفحات هارد ديسك داشته باشيم . در PCهاي امروزي ، قطر صفحات هارد برابر 5/3 اينچ مي باشد ( البته نوع 5/2 اينچي آن نيز وجود دارد كه در L a ptop ها به كار برده مي شود ) كه جنس اين صفحات از آلياژ آلومينيوم ، منيزيم بوده و يا تركيبي از شيشه و سراميك .

البته صفحاتي كه از جنس شيشه باشند ، به علت محكم تر بودن و استحكام و مقاومت بيشتر در برابر انقباض و انبساط گرمايي ، نسبت به نوع آلومينيوم ، منيزيم برتري دارند و از كيفيت و قيمت بالاتري برخوردارند . اما به هر حال ، صفحه از هر جنسي كه باشد ، بايد سطح آن با يك لايه نازك مغناطيسي قوي پوشيده شود تا اطلاعات مغناطيسي ذخيره گردند ، كه در اين رابطه ، دو نوع رسانه مغناطيسي معروف كه در صفحات هارد استفاده مي شوند ، عبارتند از :

- رسانة اكسيد ( Oxide Medium )

- رسانة فيلم نازك ( Thin – film medium )

در رسانه اكسيد ، از اكسيد آهن به عنوان مادة مغناطيسي استفاده مي شود كه با بهره گيري از آن ، لايه اي با ضخامت 30 ميلي اينچ روي صفحه تشكيل مي گردد . روش كار به اين صورت است كه مايعي شامل اكسيد آهن را بر روي قسمت داخلي صفحات ريخته و با چرخش سريع آنها ، موجب مي شود كه لاية نازكي از اكسيد آهن بطور يكنواخت روي صفحه ( توسط نيروي گريز از مركز ) ايجاد شود .

اما در رسانة فيلم نازك ، كه ضخامت آن بسيار كمتر از حالت قبل است ( در حدود نيم ميكرواينچ و از اين نظر چگالي مغناطيسي در آن مي تواند بالاتر رود ) ، از روش آبكاري ( SPUTTERING ) از جنس آلياژ كبالت استفاده مي شود . تا به حال درباره ساختمان و اجزاي يك هارد ديسك بحث كرديم . اكنون مي خواهيم ببينيم كه با چه متد يا متدهايي ، اطلاعات با اين حجم بالا روي صفحات هارد نوشته مي شود و سپس مورد بازيابي نيز قرار مي گيرند .

اصولا ذخيره اطلاعات به صورت دائم ، در سيستمهاي كامپيوتري به صورت مغناطيسي يا نوري و يا تركيبي از هر دو مي باشد . در حالت مغناطيسي ، جريان بيتهاي اطلاعات ( 0و1 ) با مغناطيس كردن نقاط فلزي كوچك سطح ديسك ، به صورت يك الگو ( pettern ) ذخيره مي شوند . در زمان خواندن ، اين الگو به جرياني از بيتهاي اوليه تبديل مي شود . در حالت نوري ( عمليات خواندن و نوشتن بر روي يك C D ) معمولاً از نور ليزر نارنجي و يا قرمز استفاده مي شود ، و با تابيدن نور شديدتر در زمان نوشتن ، يك لايه از رنگ سطح ديسك در نقاط صفر سوخته مي شود تا در زمان خواندن نوري برگشت نكند و يا با تأخير برگردد . در زمان خواندن اطلاعات ، نور ليزر ضعيف تر از زمان نوشته شدن ، به سطح ديسك تابيده شده و نور برگشتي از نقاط سوخته شده و نقاط سوخته نشده با يكديگر متفاوت بوده كه باعث ايجاد جرياني از ( 0و1 ) خواهد شد . در حالت مغناطيسي ، نوري ( ديسكهاي FLOPTICAL ) از نور ليزر فقط براي مكان يابي دقيق محل ذخيره استفاده ميشود و نور هيچ نقشي درذخيره و يا خواندن ندارد و عمليات W/ R به صورت مغناطيسي انجام مي شود . اما حال ببينيم كه در عمل در ديسكهاي مغناطيسي ( مانند هارد ديسك يا فلاپي ديسك ) چه اتفاقي مي افتد تا اطلاعات 0و1 ذخيره و يا بازيابي شوند .

يك قانون ساده فيزيك بيان مي كند كه وقتي جريان الكتريكي از يك رسانا عبور كند ، يك ميدان مغناطيسي در اطراف آن ايجاد مي شود ، كه اين ميدان مغناطيسي ايجاد شده توسط رسانا ، مي تواند بر ماده مغناطيسي موجود در ميدان اثر بگذارد و زمانيكه جهت جريان الكتريكي ( POLARITY ) عوض شود ، جهت ميدان يا قطبيت آن نيز تغيير مي كند . همچنين در سال 1831 ، « ميشل فارادي » كشف كرد كه اگر رسانايي از يك ميدان مغناطيسي عبور كند ، يك جريان الكتريكي در رسانا بوجود مي آيد كه با تغيير قطبيت ميدان مذكور ، جهت جريان الكتريكي القايي نيز عوض مي شود . تصور مي كنيم با بيان اين دو قانون ، ديگر همه چيز روشن شده باشد و پرده از راز بزرگ چگونگي ذخيرة ديتا برداشته شده باشد . در واقع در هنگام نوشتن ، با استفاده از قانون اول ، جرياني از 0و1 ها ( پالسهاي الكتريكي به صورت OV و 5V موجب ايجاد ميدان مغناطيسي روي سطح ديسك مي شوند ) و درهنگام خواندن، با عبور هد از روي اين ميدانهاي مغناطيسي بر طبق قانون دوم ، جريان الكتريكي متناسبي ايجاد ميشودكه رشته اي از 0و1 ها را توليد مي كند

هدهاي خواندن / نوشتن در دستگاههاي ذخيرة مغناطيسي ، تكه هاي U شكلي هستند كه به طور دقيق در بالاي سطح ديسك يا رسانه ذخيره كننده اطلاعات قرار مي گيرد . ( بسته به نوع و طرح هد و رسانه اين فاصله متفاوت است ) . هد فوق با سيم پيچ هاي در برگيرنده قسمت بالاي U ي بر عكس شده ، پوشيده شده است كه يك جريان الكتريكي از آن عبور مي كند . در اين حال زماني كه مدار كنترلي درايو ، جرياني را از سيم پيچها عبور مي دهد ، در هد ( قسمت نوك ) يك ميدان مغناطيسي به وجود مي آيد و تغيير قطبيت جريان الكتريكي مذكور ، سبب تغيير قطبيت ميدان مغناطيسي نيز خواهد شد . به طور كلي با توجه به طرح و مواد مورد استفاده در ساخت هدها ، قابليت تغيير قطبيت ولتاژ آنها با سرعت بالا وجود دارد . همچنين زماني كه يك ميدان مغناطيسي توسط جريان عبوري از سيم پيچ هد ( خواندن / نوشتن ) درايو ايجاد شود ، اين ميدان از شكاف ( GAP ) ميان دو طرف U پرش مي كند . از آنجاييكه يك ميدان مغناطيسي ، از يك رسانا ، راحت تر از هوا عبور مي كند ، بنابراين ميدان مغناطيسي از كم مقاومت ترين مسير يعني سطح رسانه كه داراي مواد فلزي خاص مي باشد عبور كرده و ذرات موجود در مسير ، قطبي خواهند شد ، به طوريكه با اين ميدان هم جهت شوند . ضمن اينكه قطبيت ميدان و ذرات همانطور كه قبلاً گفته شد ، به جهت جريان الكتريكي اعمال شده به سيم پيچ هد بستگي دارد ، و هرچه فاصله هد با سطح و رسانه كمتر باشد ، اندازه حوزه مغناطيسي ضبط شده ( ميدان مغناطيسي ) كوچكتر بوده و در نتيجه چگالي اطلاعات كه در سطح ذخيره مي شوند ، بيشتر خواهد بود .

لازم به ذكر است ، جهت يا قطبيت يك ميدان مغناطيسي را با پارامتري به نام شار ( Flux ) مشخص مي كنند . زمانيكه جريان الكتريكي در سيم پيچ هاي هد عكس مي شود ، شار يا قطبيت ميدان مغناطيسي موجود در شكاف هد نيز تغيير مي كند . همچنين عكس شدگي شار Flux reversal )( در هد باعث معكوس شدن قطبيت ذرات مغناطيس شدة موجود در سطح رسانه يا ديسك مي شود . بدين طريق هد ، تغييرات شار را در رسانه ايجاد مي كند ، تا اطلاعات ضبط گردند . اين هد براي هر يك از بيتهاي 0و1 ، الگويي از عكس شدگي هاي شار مثبت به منفي ، و منفي به مثبت را ايجاد مي كند كه اين الگوها مربوط به ناحيه اي از سطح ديسك به نام سلول هاي بيتي ( bit cells ) مي باشد . همچنين الگوي عكس شدگي شار ، براي ذخيره يك بيت ، در سلول آن يا ناحيه خاص آن در سطح ديسك را كد بندي ( Encoding ) اطلاعات گويند . سپس بورد كنترلر دستگاه ذخيره مغناطيسي ، اطلاعاتي كه بايد ذخيره شوند را مي گيرد و در يك دوره زماني ، آنها را به عنوان جرياني از عكس شدگي هاي شار ، كدبندي مي كند .

ويژگي هاي مهم انتخاب يك هارد ديسك: از مهمترين ويژگي هاي مرتبط با هارد ديسك ، مي توان به موارد زير اشاره نمود :

ظرفيت : اغلب كامپيوترهاي شخصي در حال حاضر از هارد ديسك هائي با ظرفيت معادل بيست گيگابايت ، استفاده مي نمايند. ظرفيت فوق ، بمراتب بيش از انداره مورد نياز كاربراني است كه صرفا" از هارد ديسك بمنزله ابزاري بمنظور ذخيره سازي اطلاعات استفاده مي نمايند . ظرفيت هارد ديسك براي كاربراني همچون طراحان آثار گرافيكي و يا افراديكه بر روي فيلم هاي ويدئويي كار مي كنند ، از اهميت بيشتري برخوردار است . مثلا" ضبط تصاويردر مدت زمان محدود از يك دوربين فيلم برداري ، چندين گيگابايت ظرفيت هارد ديسك را اشغال خواهد كرد . در صورت ضرورت استفاده از فضاي ذخيره سازي بالا ، مي توان از يك هارد با ظرفيت بالا و يا دو هارد ديسك ،استفاده نمود. در چنين حالتي مي توان هارد موجود را نگهداري و متناسب با نياز، اقدام به تهيه و نصب هارد دوم نمود. مثلا" در صورتيكه به يك هارد با ظرفيت 160 گيگابايت نياز باشد و هارد ديسك موجود 80 گيگابايت ظرفيت داشته باشد ، مي توان با تهيه يك هارد ديسك ديگر و با ظرفيت 80 گيگابايت ، نياز خود را مرتفع نمود ( تامين 160 گيگابايت فضاي ذخيره سازي ، مشروط به وجود پتانسيل لازم ازلحاظ توانائي حمايت برد اصلي سيستم ) .

سرعت دوراني :سرعت دوران ( چرخش ) هارد ديسك هاي ATA موجود ، 5400 يا 7200 دور در دقيقه ( rpm ) مي باشد . درايوهائي كه داراي سرعت 7200 دور در دقيقه مي باشند، معمولا" ( در تمامي موارد صادق نخواهد بود ) داراي سرعت بيشتري در ارتباط با بازيابي اطلاعات ، مي باشند . در آزمايشاتي كه بر روي يك نمونه درايو با سرعت 5200 دور در دقيقه انجام شده است ، مشاهده شده است كه سرعت تكثير اطلاعاتي به اندازه 1/2 گيگابايت ، حدود 33 % سريعتر از سرعت درايوهاي 7200 دور در دقيقه مي باشد! در بعضي موارد، پارامترهاي ديگري نظير نوع الگوريتم استفاده شده بمنظور بازيابي اطلاعات، تاثير مستقيمي بر كارآئي يك درايو دارد

اينترفيس : تقريبا" تمامي كامپيوترهاي Desktop از اينترفيس موازي ATA استفاده مي نمايند. حداكثر سرعت انتقال داده در اين نوع اينترفيس ها ، 100 و يا 133 مگابايت در ثانيه است. بر اساس مجموعه تست هاي انجام شده بر روي اينترفيس هاي ATA/133 ، مشخص شده است كه سرعت آنان تاثير مشهودي را در افزايش كارائي بدنبال نداشته است ، چراكه درايوهاي موجود امكان استفاده مناسب از سرعت بالاي انتقال داده در باندهاي عريض را دارا نمي باشند. ( درايوهاي موجود در سرعت بالاي 100 و يا بيشتر ممكن است دچار مشكل شوند ). اكثر مادربردهاي قديمي ( MotherBoard ) از 133ATA/ حمايت نمي نمايند.بنابراين براي استفاده از اين نوع درايوها ، مي بايست كارت هاي جانبي بر روي سيستم نصب گردد . خوشبختانه درايوهائي كه داراي استاندارد ATA/133 مي باشند ، امكان حمايت از استاندارد ATA/100 را نيز دارا مي باشند .

درايوهائي كه از اينترفيس هاي سريال ATA ( در مقابل اينترفيس هاي موازي ) استفاده مي نمايند ، بتدريج متداول مي گردند .از اينترفيس هاي فوق در موارديكه با مشكل سرعت در ارتباط با اينترفيس هاي موازي برخورد مي شود ، استفاده مي گردد(اينترفيس هاي سريال ATA مشكل كمبود سرعت را برطرف مي نمايند) . اين نوع درايوها ، قادر به انتقال 150 مگابايت در ثانيه بوده و اين ميزان در ساليان آينده به مرز 600 مگابايت در ثانيه خواهد رسيد . بر اساس تست هاي انجام شده ،استفاده از يك اينترفيس سريال ATA بر روي سيستم هائي كه شامل يك درايو مي باشند ، مزاياي عمده اي را بدنبال نداشته است ( از پهناي باند اضافه عملا" استفاده نميگردد) . در صورت استفاده از چندين درايو بر روي يك اينترفيس مشابه ، از پهناي باند اضافي بطور مطلوب استفاده و نتايج مثبتي را بدنبال خواهد داشت . استفاده از درايوهاي ATA با اينترفيس سريال ، طي ساليان آينده در اكثر كامپيوترهاي شخصي بكار گرفته خواهد شد .

حافظه موقت ( بافر ) : زمانيكه يك سيستم درخواست اطلاعاتي را مي نمايد ، هارد ديسك علاوه بر اينكه مي بايست بازيابي داده درخواستي ر ا انجام دهد بلكه مسئوليت استقرار ( load ) داده در بافر مربوطه به خود را نيز برعهده دارد . بدين ترتيب در صورتيكه پردازنده درخواست مجدد همان اطلاعات قبلي را داشته باشد ، اطلاعات مورد نياز آن از طريق بافر هارد ديسك تامين خواهد شد . استفاده از دو مگابايت بافر، ظرفيت مناسبي در اين رابطه مي باشد . در موارديكه از برنامه هاي خاصي نظير فتوشاپ ، استفاده مي شود ، ظرفيت هشت مگابايت براي بافر ، منطقي بوده و اثرات مثبتي را در رابطه با افزايش كارائي سيستم بدنبال خواهد داشت .

تعيين ظرفيت ، يكي از اولين و در عين حال مهمترين تصميمات در رابطه با انتخاب يك هارد ديسك مي باشد .هارد ديسك هاي با ظرفيت بالا هميشه از لحاظ قيمت گرانتر مي باشند،چرا كه توزيع آخرين مدل ها و ظرفيت ها در ماه هاي نخست توليد بسيار اندك بوده و همين عامل افزايش قيمت آنان را بدنبال خواهد داشت.براي تهيه يك هارد ديسك با ظرفيت مطلوب مي توان پس از كاهش قيمت آخرين مدل هاي ارائه شده ، اقدام لازم را انجام داد .( تامين هارد ديسك مورد نظر پس از فروكش نمودن جو ايجاد شده در ماه هاي نخست توليد ) . پارامترهاي زير را مي توان در زمان انتخاب يك هارد ديسك در نظر گرفت : ظرفيت : حداقل (هشتاد تا 160 گيگابايت ) ، پيشنهادي (160تا 320 ) ، حداكثر (500 گيگابايت تا يك ترابايت )تهيه هارد ديسك هايي با ظرفيت بالاتر از نياز موجود، تصميمي منطقي مي باشد . قيمت هارد ديسك هاي با ظرفيت بيشتر همواره بالاتر از ظرفيت هاي پائين تر ميباشد ( تفاوت زياد نمي باشد) بعنوان نمونه،تفاوت ظرفيت هارديسك هاي 60GB با 80GB چيزي در حدود 20GB مي باشد كه اين ظرفيت قابل توجهي است اما از نظر قيمتي اين هارديسك ها اختلاف چنداني با هم ندارند.

سرعت دوران : حداقل ( 5400 دور در دقيقه) ،پيشنهادي ( 5400 تا 7200 دور در دقيقه ) ، حداكثر ( 5400 تا 7200 دور در دقيقه ) بالا بودن سرعت دوران يك هارديسك نشاندهنده بالا بودن سرعت ذخيره و بازيابي اطلاعات است. درصورتيكه از كامپيوتر بمنظور انجام كارهاي چندرسانه اي استفاده مي گردد ، بالا بودن تعداد دور در دقيقه يك هارديسك بسيار حائز اهميت است. اين خصوصيت هاردديسك در برنامه هايي نظير word و يا استفاده از اينترنت ، چندان مشهود نخواهد بود .هاردديسك ها ي با ظرفيت بالا ، اغلب داراي سرعت دوران كمتري مي باشند ( 5400rpm ) .

سرعت اينترفيس

سرعت اينترفيس : حداقل (Ultra ATA/100 or ATA 133) ، پيشنهادي (Ultra ATA/100 or ATA 133) ، حداكثر(Ultra ATA/100 or ATA 133) تفاوت سرعت بين درايوهاي ATA/100 و 133ATA/ براي اكثر كاربران مشهود و قابل ملاحظه نخواهد بود. براي اينكه از سرعت درايوهاي انتخابي بطرز موثري استفاده شود، مي بايست سرعت آنان با كامپيوتر سازگار باشد ، در غير اينصورت مي بايست ار كارت هائي استفاده شود كه سرعت درايو را با سرعت كامپيوتر هماهنگ نمايد.

سرعت جستجو : حداقل (ms8 و يا پائين تر) ، پيشنهادي (ms8 تا ms9) ، حداكثر (ms9)متوسط سرعت جستجو ( بر حسب ميلي ثانيه اندازه گيري مي گردد) در واقع به سرعت پيدا نمودن اطلاعات ( يك بخش خاص از داده ) ذخيره شده در يك درايو اطلاق مي شود.اكثر كاربران در زمان انتخاب يك هارد ديسك به موضوع فوق توجه نكرده و حتي در فعاليت هاي روزمره خود با كامپيوتر كمبودي از اين بابت را حس نمي نمايند . در موارديكه اطلاعات در بخش هاي متفاوت هارد ذخيره شده باشد، يافتن هر بخش از اطلاعات ذخيره شده و ارتباط بين آنان ، زمان مختص خود را خواهد داشj

اندازه بافر : حداقل (دو مگابايت) ، پيشنهادي (دو مگابايت و يا هشت مگابايـت ) ، حداكثر (16 مگابايت) بافر ،‌ يك حافظه Cache بر روي درايو بوده كه بطور موقت اطلاعات در آن ذخيره شده تا در صورتيكه پردازنده مجددا" درخواست آنان را داشته باشد ، اطلاعات از محل فوق و با سرعت بيشتري در اختيار پردازنده قرار داده شوند. اكثر هاردديسك ها به طور معمول داراي بافري به ظرفيت دو مگابايت مي باشند(درايوهايي با بافر بالاتر نيز وجود داشته كه از آنان براي اهداف خاصي استفاده مي گردد).

استفاده از دو هارد ديسك : اگر هر دو هارد ديسك را بر روي يك كابل قرار دهيم بايد يكي در حالت مستر و ديگري در حالت slave باشد . هنگام راه اندازي سيستم بايد وارد setup شده و قسمت IDE HDD AUTO DETECT را انتخاب و كليد f3 را مي فشاريم سيستم شروع به شناسايي هارد كرده و اولي را با نام primary master شناسايي مي كند . آن را تأييد مي كنيم . چنانچه شناسايي نشدند مراحل فوق را تكرار مي كنيم. اشكال ممكن است يا از كابل باشد و يا از master و slave كه به خوبي تعريف نشده اند و يا مي توان يكي از هاردها را master انتخاب كرد و با برداشتن pin يا جامپر از پشت هارد دوم باعث شويم كه خود كامپيوتر دومي را شناسايي كند.

چگونه 2 كامپيوتر را هارد به هارد كنيم :
براي انتقال اطلاعات از سيستمي به سيستم ديگر راههاي متعددي وجود دارد . اما اصولاً رسانه هاي جابجا كننده اطلاعات به دو بخش آنلاين ( on line ) و آفلاين ( off line ) تقسيم مي شود . بخش اول ، انواع شبكه است شبكه هاي ETHERNET متداولترين نوع آنها است اين روش به كارت شبكه و كابل كشي نياز دارد . البته با وجود قدر پيچيدگي و دردسر بهترين راه همين است . استفاده از كابلهاي لينك نيز درواقع ايجاد نوعي شبكه است، كابلهاي PARALLEL ، SERIAL ، USB هر سه اين امكان را دارند كه البته دو مدل اول به دليل سرعت پايين تقريباً منسوخ شده اند . غير از رسانه هاي آنلاين روش هاي آفلاين نيز وجود دارد كه معمولاً به چند دليل به كار گرفته مي شوند يكي دسترسي نداشتن به انواع شبكه دوم فواصل دور و يا پايين بودن سرعت اتصال و در آخر موارد امنيتي كه اجازه انتقال اطلاعات را به صورت آنلاين نمي دهد . در اين گونه موارد وقتي حجم اطلاعات زياد نباشد مي توان با استفاده از رسانه هايي همچون سي دي يا دي وي دي مشكل را حل كرد اما هنگامي كه صحبت از حجم بالايي از اطلاعات باشد روش قبل ضمن كند بودن مقرون به صرفه نيست . بهترين راه حل در اين موارد اصطلاحاً هارد به هارد كردن است براي اين كار كافي است هارد ديسك يكي از سيستم ها را به سيستم مقصد متصل كنيم . پس از گذراندن مراحل شناسايي هارد به وسيله سيستم و سيستم عامل به راحتي مي توان تمام اطلاعات مورد نظر را در مدت كوتاهي جابجا كرد . هر چند اين روش مزاياي زيادي دارد اما معايب آن آسيب پذيري هارد ديسك در نقل و انتقال و همچنين نياز به باز كردن سيستم مبداء و مقصد است

پارتيشن چيست؟ پارتيشن در لغت به معني تقسيم کردن و مجزا کردن است. درست مثل پارتيشن در ساختمانها و اداره ها که يك قسمت را از قسمت ديگر جدا ميکند، در هارد ديسک کامپيوتر هم ميشود قسمتهاي مجزايي ساخت که اطلاعات داخل آنها از يکديگر جدا باشد.حتي ميشود نوع ذخيره فايلها در هر پارتيشن مجزا باشد. از مزاياي چندين پارتيشن داشتن اين است که اگر اطلاعات يک پارتيشن در اثر ويروس و يا به علت سهل انگار از بين رفت، اطلاعات بقيه پارتيشنها باقي بماند.ديگر اينکه ميشود چندين سيستم عامل روي يک کامپيوتر داشت. مثلا خيليها ويندوز XP و ويندوز 98 يا ME رو باهم دارند.

File Systemهاي مختلف:
فرض کنيد که در خانه يک کمد داريد که سه تا کشو دارد. هر کشو مخصوص يک نفرمي باشد. هر کس به سليقه خود وسايلش را داخل کشو قرار ميدهد. يکي وسايل را مرتب کنار هم ميچيند. يکي وسايلش رو مرتب پشت سر هم داخل کشو چيده و هر چيزي معلوم است کجا قرار دارد. يکي هم وسايلش رو درهم ريخته داخل کشو قرار مي دهد. يکي هم کشوهايش خالي و مرتب بوده و تمام وسايلش را ريخته در وسط اطاق! طريقه چيدن وسايل داخل کشو را ميشود به سيستم مديريت فايل در هارد ديسک تشبيه کرد. شما اطلاعاتتان را بر روي هارد داخل فايلها و شاخه هاي مختلف ذخيره ميکنيد. اين فايلها در جاهاي مختلف هارد ذخيره ميشوند و شما ممکنه چندتايي از فايلها را پاک کنيد و مجدد فايل جديد جاي آنها بريزيد. اين وظيفه FileSystem است که به ويندوز بگويد کجاي هارد خالي است و اطلاعات را کجا ذخيره کند و فايلي که ميخواهيد پاک کنيد از کجاي هارد ديسک پيدا کند.

1- FATيا File Allocation Table سيستمي بود که از زمان داس مورد استفاده بود و به FAT16 مشهور بود. اين سيستم که هنوز هم ويندوزهاي مختلف آن را مي شناسند و اطلاعات داخلآن را نشان مي دهند، در زمان خودش خيلي خوب بود. ولي بعدها که هارد ديسکهاي ظرفيت بالا به بازار آمد. ديگر نميتوانست مديريت مناسبي براي حجمهاي بالا ارايه کند. از محدوديتي كه FAT16 داشت اين بود كه نميشد پارتيشنهايي بزرگتر از 2 گيگابايت داشت. به همين خاطر از ويندوز 98 به بعد، يك سيستم ديگربه نام FAT32 به بازار آمد

2- FAT32، كه نسخه تكميل شده FAT16 است، با ويندوز 98 به بازار آمد و خيلي از اشكالات FAT16 را از بين برد. FAT32 ميتواند پارتيشنهايي به بزرگي 2 ترابايت ( 2000 گيگابايت) داشته باشد ولي هنوز محدوديت حجم فايل وجود دارد. يعني حداكثر اندازه يك فايل ميتواند 4 گيگابايت باشد. اين فايل سيستم را هنوز تمامي سيستم عاملهاي ماكروسافت (البته از ويندوز 98 به بالا) ميشناسند.

3- NTFS يا New TechnologyFile Systemكه با ويندوز NT به بازار آمد و ميتوانست اشكالات FAT يا FAT32 را براي هاردهاي بزرگ پوشش بدهد و به عنوان يك فايل سيستم براي هاردهاي ظرفيت بالا و هاردهاي سرورها باشد. از خصوصيات اين فايل سيستم ميشود به عدم محدوديت اندازه فايل و پارتيشن و جلوگيري از نوشتن اطلاعات بر روي نقاط معيوب هاردديسك (Bad Sector)، قابليت رمزگذاري بر روي اطلاعات و محدود كردن دسترسي بر اساس كاربر اشاره كرد. پارتيشنهايي كه از اين فايل سيستم استفاده ميكنند را فقط ميشود در ويندوزهاي NT، 2000، XP و NET. استفاده كرد. يعني در ويندوز 98 يا ME نميتوانيد اطلاعات داخل آنها را بخوانيد يا بنويسيد. (البته برنامه هاي كمكي براي اين كار وجود دارد)

4- Linux Ex2/Ex3 دو فايل سيستم معروف لينوكس هستند كه به صورت پيش فرض در نسخه‌هاي مختلف لينوكس استفاده ميشوند. اگر تا بحال فقط از ويندوز استفاده كرديد احتمالا اين فايل سيستم را تا به حال نديده ايد. خصوصيات بارز آن امكان داشتن پارتيشن تا اندازه 4 ترا بايت (4000 گيگابايت) و قابليت بازيابي بسيار بالاي اطلاعات است. هيچكدام از سيستمهاي عامل ماكروسافت تا به حال امكان استفاده از پارتيشنهاي لينوكس را در اختيار نگذاشته اند، يعني اطلاعات داخل آنها را نميشود (البته نرم افزارهاي خاصي براي اين كار هست) خواند و نوشت.

5- انواع ديگر
فايل سيستمها به همين تعداد محدود نميشوند. تقريبا هر سيستم عاملي براي خودش يك فايل سيستم مجزا دارد، مثلا Novel يا Os/2 هر كدام فايل سيستم خودشان را دارند ولي كسي كه با ويندوز كار ميكند، كمتر با اونها سر و كار دارد.

انواع پارتيشن‌ها: به طور كلي در يك تقسيم بندي ديگر ميشود پارتيشنها را به 3 دسته تقسيم كرد:
1- Primaryكه معمولا پارتيشن اصلي و اوليه محسوب ميشود براي اينكه سيستم‌عاملهاي ماكروسافت (منظور انواع Dos و Windows است) بتوانند اجرا (Boot) شوند لازم است كه حداقل يك پارتيشن از اين نوع وجود داشته باشد و اسم آن هم C باشد. ممكن است شما هم ويندوز را در پارتيشن ديگري نصب كرده باشيد، ولي حتما بايد يك پارتيشن Primary داشته باشيد كه اسمش هم C باشد. ويندوز در اين پارتيشن يك سري فايل سيستمي ميريزد كه اگر نباشد ويندوز اجرا نميشود. (مثلا در ويندوز XP فايلهاي Boot.ini, NTDETECT.COM از فايلهاي سيستمي هستند كه در پارتيشن C ريخته ميشوند)

2- Extended در اصل اين نوع پارتيشن خودش يك نوع پارتيشن Primary محسوب ميشود كه به عنوان يك ظرف براي پارتيشن‌هاي Logical به كار ميرود. اگر هارد ديسك شما بيشتر از يك پارتيشن داشته باشد، حتما يكي از اين پارتيشنها دارد.

3- Logical وقتي بخواهيم بيش از يك پارتيشن داشته باشيم، بايد بعد از پارتيشن اصلي (Primary) يك پارتيشن Extended داشته باشيم و داخل آن را ميتوانيم به هر تعداد پارتيشن كه بخواهيم تقسيم كنيم. معمولا پارتيشنهاي D , E و .. كه همه دارند از اين نوع هستند. البته نوع File System اين پارتيشنها ميتواند متفاوت باشد و مثلا يك پارتيشن Logical از نوعFAT32 و يكي از نوع NTFS داشت.

بعضي وقتها كپي كردن اطلاعات يك سي دي روي هارد فضايي در حدود يك گيگا بايت از هارد را اشغال مي كند ، در صورتي كه سي دي هاي متداول حداكثر 700 مگا بايت فضا دارند . فايل سيستم هاي متداول همانند FAT 32 به گونه اي هستند كه فضاي هارد ديسك را به خانه هاي كوچك تقسيم مي كند اين خانه ها در واقع كوچكترين واحدهاي قسمت هاي هارد ديسك هستند . اما داخل همين خانه ها نيز بسته به اندازه پارتيشن و نوع سيستم فايل ظرفيت هاي متفاوتي وجود دارد . در صورتي كه حجم يك فايل به گونه اي باشد كه تمام اين ظرفيت را اشغال نكند ، باقي مانده آن نمي تواند براي فايلي ديگر مورد استفاده قرار بگيرد . در اين حالت فضاي باقي مانده هدر مي رود . اين وضعيت به صورت عادي همواره پيش مي آيد و هميشه مقداري از فضاي مفيد پارتيشن به اين دليل هدر مي رود ، اما هر چه تعداد فايلها بيشتر باشد فضاي هدر رفته هم بيشتر مي شود ، يعني اگر بجاي يك فايل حجيم تعداد زيادي فايل كوچك و كم حجم داشته باشيم . فضاي از دست رفته به ميزان زيادي افزايش پيدا مي كند . براي جلوگيري از اين موضوع راه هاي گوناگوني وجود دارد ، به طور مثال فشرده كردن فايلهاي متعدد در يك فايل ZIP اين روش هر چند بسيار مفيد است اما احتمال دارد در مواقعي غير عملي باشد ، چرا كه دسترسي به فايلها را محدود مي كند . در اين صورت مي توان از NTFS استفاده كرد كه قابليت فشرده سازي نيز دارد . بدين معني كه سيستم هنگام كار با چنين پارتيشني تمامي فايلهاي ورودي به آن را فشرده و تمامي فايلهاي در حال خواندن را باز مي كند . البته اين كار سرعت سيستم را به طور محسوسي كم مي كند و همچنين به رم زيادي نيز احتياج دارد . اما در بسياري از موارد كارساز است . با تمام اين احوال اگر اختلاف مقدار واقعي فايل ها با فضاي اشغال شده بسيار زياد باشد ، بايد دليل ديگري داشته باشد ، در ابتدا چك كنيد كه آيا از تمامي فايلها با تمامي attribute هاي متفاوت آمار گرفته ايد يا خير ؟ زيرا ممكن است در محاسبه شما فايلهاي سيستمي و مخفي به حساب نيامده باشند در ضمن بسياري از ويروس ها نيز با ترفندهاي متفاوت فضاي هارد ديسك را بدون وجود فايل واقعي اشغال مي كنند . به همين دليل يك اسكن با برنامه هاي ضد ويروس نيز مفيد خواهد بود

بد سكتور روي هارد چيست ؟
بدسكتور همان طور كه از نامش پيداست يعني « قسمت خراب » كه تنها مختص هارديسك نمي شود f lloppy,cd و كلاً مديا ها و ابزارهاي سخت افزاري ذخيره اطلاعات گاه دچار اين مشكل مي شود در مجموع زماني كه قسمتي از مدياهاي ذخيره اطلاعات دچار آسيب شده و اطلاعات روي آن قسمت قابل خواندن و نوشتن نيست . اصطلاحاً به آنbad sector ميگويند بد سكتور به دو دليل سخت افزاري يا نرم افزاري بروز ميكند . در حالت اول از دست كاربر كاري ساخته نيست و آن بخش هاي معيوب غير قابل استفاده ميشوند اما در حالت دوم به دليل بعضي از مسائل مانند خاموش شدن ناگهاني سيستم ، رابط هاي معيوب سخت افزاري ، ويروسها و … قسمتي از هد يا هارد غير قابل دسترسي مي شود و از سوي نرم افزارها بدسكتور گزارش ميشود براي رفع اين موارد اولين اقدام فرمت كردن ساده است . اما اگر نتيجه نداد آخرين راه فرمت l ow level است كه سطح هارد يسك را مجدداً آدرس دهي ميكند براي اين كار نرم افزارهاي مختلفي وجود دارد اما بهترين هاي آنها معمولاً توسط سازنده هاردديسك ارائه ميشود به همين دليل براي اين برنامه بايد به سايت توليدكننده هاردديسك مراجعه كنيد دقت كنيد كه اين نوع فرمت تمام اطلاعات موجود بر روي كل هاردديسك را از بين مي برد و قابل بازگشت هم نيست . ضمناً بعد از فرمتlowlevel مجدداً بايد هاردديسك را پارتيشن بندي كنيم .