計算機磁盤存儲設備

　　計算機磁盤存儲設備【1】

　　摘要：硬件設備是計算機運行的基礎，而存儲設備是計算機不可或缺的組成部分，本文探討的是計算機磁盤存儲設備中的硬盤和移動存儲設備。

　　對硬盤的工作原理、分類、維護及移動存儲設備的重要性、類型這些方面進行闡述，以期對計算機磁盤存儲設備做較為全面的分析。

　　關鍵詞：計算機;硬件;存儲

　　一、前言

　　存儲設備是計算機的重要組成部分，一般將計算機存儲設備分為內存儲器和外存儲器，內存儲器即內存屬于計算機的主存儲器，外存儲器則屬于輔存儲器。

　　而計算機的外存儲器一般又稱磁表面存儲設備，雖然計算機的磁盤存儲設備只是計算機的輔存儲器，但是磁盤存儲設備在計算機應用過程中發揮不可替代的作用，是計算機的重要組成硬件，對計算機磁盤存儲設備進行研究，也是有其不可忽視的作用，本文主要是就硬盤和移動存儲設備入手對計算機磁盤存儲設備進行探討。

　　二、硬盤

　　(一)硬盤工作原理

　　硬盤是計算機中最重要也是容量最大的外部存儲器，區別于內存的臨時存儲數據，硬盤是永久性存儲數據的，即使是斷電，硬盤內的數據也不會丟失。

　　硬盤主要是包括盤片、磁頭、盤片主軸電機、磁頭控制器、控制電機、數據轉換器、緩存和接口等幾個部分組成，硬盤的內部被抽成真空狀，硬盤盤片就放置在主軸電機上，磁頭與盤片則保持著極其微小的距離。

　　硬盤的工作原理就是當硬盤接收到指令時，磁頭就根據接收到的地址，通過磁盤的轉動來找到正確的位置，讀取需要的信息并將信息保存在緩沖區，緩沖區中的數據通過接口與外界進行數據交換，完成整個數據存儲的操作過程。

　　(二)硬盤分類

　　根據接口技術的不同，我們一般將硬盤分為IDE硬盤、SCSI硬盤和Serial ATA硬盤和光纖通道硬盤四大類。

　　IDE是智能驅動設備(Intelligent Drive Electronics)或集成驅動設備(Integrated Drive Electronics)的縮寫。

　　IDE接口是一個集成的存儲設備接口，通過它，磁頭控制器被集成在硬盤驅動器或者是光盤驅動器中。

　　IDE硬盤采用的是“ATA”標準規范，只支持兩個設備，硬盤空間也只有528NB，遠不能滿足實際應用需要，所以現在普遍使用的是增強型IDE標準，可以支持4個設備，并且能夠支持大容量的硬盤。

　　提高計算機運行速度的最大“瓶頸”就是硬盤，受IDE接口所限，雖經改良，IDE硬盤的速度已經是趨于極限，所以出現了SCSI接口硬盤。

　　SCSI是一種總線型接口，最大的優勢就在于它的系統占用率極低，還可以串接7個以上的外部設備，而且能支持更大容量的硬盤，傳輸速率也更高。

　　但是SCSI接口硬盤的價格相對較高，而且在使用時還必須購買另外的SCSI卡，因此很少應用于家用計算機上，主要是用于網絡服務器、高檔計算機和工作站。

　　Serial ATA標準簡稱SATA標準，是一項新興的電子接口技術，采用SATA的存儲設備配置起來簡單，并且由于采用了串行技術和8/10位編碼法，串行接口結構簡單、支持熱插拔、傳輸速率快，這不僅是提高了總體的傳輸性能，還能對傳輸指令進行檢查，若發現錯誤會自動矯正，繞開了并行傳輸存在的問題，在很大程度上提高了數據傳輸的可靠性。

　　光纖通道(Fiber Channel)技術被稱為21世紀互連技術，它和SCIS接口一樣，光纖通道最初并不是為硬盤設計開發的接口技術，是為網絡系統設計的，但隨著存儲系統對速度的需求，為滿足更快的處理速度，更大容量的存儲設備的客觀需求，光纖通道技術才逐漸應用到硬盤系統中。

　　光纖通道硬盤也因其熱插拔性、遠程連接、高速帶寬、連接設備數量大等優勢，受到廣泛的關注。

　　(三)硬盤的維護

　　硬盤的日常維護影響到硬盤的使用性能及使用壽命，在使用硬盤的過程中是否做好硬盤的維護工作，結果差別很大，因此做好硬盤的維護是在硬盤使用過程中應十分注意的一環。

　　做好硬盤的維護，首先要做好防塵，硬盤腔體基本上是密閉式的，通過帶有超精過濾紙的呼吸孔與外界相通。

　　若硬盤使用環境中灰塵過于多，灰塵就容易被吸附到印制電路板的表面和主軸電機的內部、堵塞呼吸過濾器，甚至還會使某些對灰塵敏感的傳感器不能正常工作。

　　二是要注意防震，硬盤在進行讀寫操作時若受到大的震動，就可能會造成磁頭與數據區相撞擊，這種撞擊會導致盤片數據區損壞甚至是盤面劃傷。

　　目前一些硬盤廠商聲稱的其生產的硬盤具有“抗撞能力”或“防震系統”，指在硬盤在尚未啟動狀態下的防震、抗撞能力，而不是開機狀態。

　　所以當需要搬動計算機或從計算機上拆卸硬盤時，最好先關機后等待上十幾秒，待硬盤完全停止運轉后再進行。

　　三是防止高溫、潮濕、磁場等的影響。

　　在日常工作過程中，盡可能使硬盤的工作環境濕度保持在50%-60%之間，溫度保持在20-25℃之間。

　　另外，計算機盡量不要靠近音箱、電機、電臺等強磁場以保護硬盤內的數據。

　　要保證工作電壓的穩定，必要時可使用UPS電源。

　　硬盤對靜電也非常敏感，因此千萬不要用手觸摸硬盤的印制電路板;插拔硬盤的電源線和數據線時也要注意先將電源切斷。

　　四是不要輕易對硬盤進行低級格式化操作，避免對盤片性能帶來不必要地影響;而頻繁的高級格式化操作，同樣也會對盤片性能帶來影響，所以要慎重對待硬盤的格式化操作，在不重新分區的情況下，可采用加參數“Q”的快速格式化命令。

　　三、移動存儲設備

　　(一)移動存儲設備的重要性

　　移動存儲設備主要是用于存儲數據文件或者是在計算機之間進行數據的交流，早期的移動存儲器主要是軟盤，而隨著計算機技術的發展，現今已經出現了越來越多容量大、容易攜帶的移動存儲設備，如U盤、移動硬盤、閃存卡等。

　　計算機的每個硬件設備都有自己的一套連接的接口，但是隨著外設的逐漸增多，外設接口的規格不一及有限的接口數量已無法滿足眾多外設連接的迫切需要。

　　而解決這個問題的辦法就是提供一個設備的通用共享接口來連接計算機和周邊設備。

　　而USB技術的誕生可以說是計算機外設連接技術的重大發展，大大促進了移動存儲設備的應用，大量體積小、容量大、信息安全性高的移動存儲設備應運而生，給計算機應用帶來了極大的便利。

　　(二)移動存儲設備的類型

　　早期的計算機移動存儲設備是軟盤，而隨著軟盤的逐漸淘汰，目前的移動存儲設備主要有U盤、移動硬盤、MP3、MP4等。

　　軟盤是一種磁介質形成的具有較小容量的存儲器盤片，盤片是由一種柔軟的聚脂磁性材料制成，軟盤的讀寫是通過軟盤驅動器完成的。

　　軟盤按直徑分類可分為3寸盤和5存盤，攜帶方便，但容量小，已不能滿足目前用戶的普遍需求。

　　軟盤作為早期的移動存儲設備，雖然是慢慢退出了計算機移動存儲設備的市場，但應該說還是為計算機移動存儲設備的發展奠定了基礎。

　　U盤也稱為閃盤或者是閃存，可用于存儲數據文件或在計算機之間方便的進行文件交換。

　　U盤主要是由硬件部分和軟件部分組成，其核心硬件包括閃存存儲介質Flash存儲芯片和控制芯片，還有PCB板、電容、電阻、USB端口和外殼等。

　　U盤具有存儲容量大、速度快、工作時無需物理驅動器和外接電源，還可支持熱插拔等優點，可說U盤是結合了軟盤和硬盤的優點，并有效的克服了軟盤容量小、硬盤攜帶不方便的缺陷，實現了無驅動存儲。

　　雖然U盤具有體積小、安全性高等優點，容量也比軟盤有了很大的提高，可是對于越來越大存儲容量需求的用戶而言仍有所不足，而移動硬盤就成了這類用戶的首選。

　　移動硬盤是以硬盤為存儲介質，在滿足大容量數據移動存儲需求的基礎上也很好的兼顧了便攜性。

　　目前大部分的移動硬盤是以標準硬盤為基礎的，只有少數是以微型硬盤為基礎，讀寫模式與標準IDE硬盤相同，多數采用的是USB、IEEE 1394等傳輸速度較快的接口，務求實現以較高的速度和系統進行數據傳輸。

　　繼U盤和移動硬盤進入市場之后，MP3、MP4、MP5也相繼以飛快的速度發展起來，它們除了具備U盤和移動硬盤的存儲功能之外，還具有很多U盤和移動硬盤沒有的功能，如高品質的音樂效果和強大的影音功能，越來越受到用戶的喜愛。

　　四、小結

　　綜上所述，存儲器是計算機的主要設備之一，隨著計算機技術的發展，存儲器的容量越來越大，也就是能容納的數據信息越來越多，用戶對計算機處理信息的速度要求也越來越高，也就是說希望可以把信息存入存儲器或從存儲器讀取出信息的速度越快。

　　磁盤存儲設備具有能長期存儲數據信息的非易失性等特點，而且存儲的容量大、價格相對較低、可重復讀寫等，無論是硬盤還是移動存儲設備都是屬于在計算機的應用過程之中不可或缺的硬件設備。

　　參考文獻：

　　[1]麻信洛.現代辦公信息設備應用與維護[M].北京:科學出版社,2009:41

　　[2]梅志榮.磁盤存儲技術淺析[J].物探裝備,2006,2:131-133

　　[3]吳繼偉.加強移動存儲設備管理的幾點思考[J].金融科技時代,2011,6:65

　　[4]許薇,趙玉蘭.大學計算機基礎[M].北京:人民郵電出版社,2009:57

　　[5]李秀廣.移動存儲設備安全問題研究[J].科技創新導報,2010,27:31

　　計算機硬盤存儲的幾個問題【2】

　　摘要：隨著高新技術產業的發展逐步擴大，計算機發展的創新動力不斷涌現，計算機原本的一些原始配件和問題凸顯出來。

　　計算機硬盤的常見問題就具有復雜性和特殊性，其中一些與硬件修理技術相關的技巧性修理需要不斷改進，在網絡計算機發展速度日益加快的今天，計算機硬件的問題與改進需要不斷的完善。

　　在文中作者以計算機硬盤存儲為主要方向討論了計算機硬盤存儲常見的問題和改革對策。

　　關鍵詞：計算機;硬盤存儲;常見問題

　　一、計算機硬盤存儲的概述

　　在日常計算機教學過程中需要了解計算機硬件的各項數據和使用性能，更需要注意計算機硬盤存儲的重要作用和意義。

　　硬盤是電腦的重要組成部分，硬盤是一個可以存儲的設備，可以暫時儲存很多有效的資源，在一臺電腦之中必須要配備硬盤才可以實現電腦的正常運用，硬盤對電腦起著相當大的作用，它存儲了電腦的一部分資源和信息，在電腦的運行中起著決定性作用。

　　一個好的硬盤可以實現無故障運行兩萬個小時，一個較差的硬盤則難以實現長期運行，如果錯誤的使用硬盤，則會對硬盤造成巨大的損害。

　　筆者站在使用者和教學者的角度在文中分析這個問題。

　　硬盤具有一些其自身的特點，比如說轉速，硬盤的轉速是決定硬盤寫入速度和寫出速度的一個關鍵點，硬盤的轉速標示的是硬盤盤片在一分鐘內所能完成的最大轉數，轉速的快慢是硬盤檔次的一個重要參數，是決定硬盤內部傳輸率的關鍵因素之一，決定著硬盤的品質。

　　硬盤的轉速越快，硬盤尋找文件的速度也就越快，相對的硬盤的傳輸速度也就得到了提高。

　　硬盤轉速以每分鐘多少轉來表示，單位表示為RPM，RPM是的縮寫，是轉/每分鐘。

　　RPM值越大，內部傳輸率就越快，訪問時間就越短，硬盤的整體性能也就越好。

　　二、計算機硬盤存儲常見的一些問題分析

　　(一)計算機開機無法識別硬盤

　　計算機開機無法識別硬盤是一個最常見的硬盤存儲自身的問題，這類問題對硬盤造成了一定的使用障礙。

　　計算機開機時不能夠被識別，系統從硬盤處無法啟動，從軟盤或者光盤引導啟動也無法訪問硬盤，使用CMOS中的自動檢測功能也無法發現現存的計算機硬件問題。

　　系統在使用硬盤時無法進入A盤也無法進入C盤，對于CMOS的自動檢測沒有辦法實現全時監控硬盤，不能實現硬盤的順利運行。

　　對于這類故障的分析作者主要進行兩點歸納：第一，這類故障屬于硬性故障，指的是磁頭損壞、主線路板燒毀、微線路損壞、盤體損壞等故障。

　　磁頭損壞的典型現象就是開啟計算機沒有辦法進行自我檢驗和識別，并且硬盤無法實現運轉的咔嚓的聲音，硬盤的馬達沒有轉動起來，用手貼近硬盤也沒有絲毫的震動感，這類就是硬故障，如果排除了電源及其線路的故障，就有可能是硬盤電路板的損壞導致的故障。

　　第二，是軟故障造成的，這些問題表現在連接線的差錯或者是IDE端口的位置錯誤。

　　(二)硬盤壞道的故障與問題

　　硬盤故障中硬盤扇區的壞道是造成硬盤使用障礙的主要問題，硬盤使用會導致微電路的數據傳輸太快而造成硬盤的燒毀，這類故障的表現主要是：突然間硬盤使用速度下降，出現操作變慢和使用變異常的現象，有時會發出異響，系統會直接提示系統無法讀取或者無法寫入該文件，每一次開機時就會啟動自動磁盤掃描程序，自動運行該檢測程序

　　但是卻難以實現全面和順利的檢測，有時啟動硬盤沒有反應，無法進行有效的引導，用軟盤或者光盤進行工作與驅動時會顯示硬盤盤面不存在，而且在我的電腦操作中看不見盤符，具體表現如開機自檢過程中，屏幕提示“Hard disk drive failure”，讀寫硬盤時提示“Sector not found”或“General error in reading drive C”等類似錯誤信息。

　　造成這類故障的主要原因是硬盤出現壞道的一種表現，硬盤壞道是邏輯壞道和物理壞道兩種情況的綜合體，邏輯壞道是可以用軟件來修復的，而物理壞道是無法利用軟件修復的，物理壞道是一種不可修復的壞道，會造成硬盤分區失敗，扇區數據丟失。

　　(三)無論使用什么設備都不能正常引導系統

　　這種故障一般是由于硬盤被病毒的“邏輯鎖”鎖住造成的，“硬盤邏輯鎖”是一種很常見的惡作劇手段。

　　中了邏輯鎖之后，無論使用什么設備都不能正常引導系統，甚至是軟盤、光驅、掛雙硬盤都一樣沒有任何作用。

　　“邏輯鎖”的上鎖原理：計算機在引導DOS系統時將會搜索所有邏輯盤的順序，當DOS被引導時，首先要去找主引導扇區的分區表信息，然后查找各擴展分區的邏輯盤。

　　“邏輯鎖”修改了正常的主引導分區記錄，將擴展分區的第一個邏輯盤指向自己，使得DOS在啟動時查找到第一個邏輯盤后，查找下個邏輯盤總是找到自己，這樣一來就形成了死循環。

　　三、針對計算機硬盤存儲常見問題的一些解決措施

　　(一)計算機硬盤開機不可識別的故障排除

　　對于這種故障的排出，根據其自身故障形成的原因可以實現故障的排出，作者認為應該先從軟故障排除開始入手。

　　軟故障的排除做法主要有：第一，可通過重新插接硬盤電纜或者改換IDE口及電纜等進行替換試驗，就會很快發現故障的所在;第二、如果新接上的硬盤也不被接受，一個常見的原因就是硬盤上的主從跳線，如果一條IDE硬盤線上接兩個硬盤設備，就要分清楚主從關系。

　　而硬故障的解決方式也是一種有技巧性的選擇，如果是硬盤電路燒壞采用的解決措施，那么就是盤體造成的問題，這就需要硬故障檢測手段來解決這類問題。

　　第一，采取替換零部件的方式，第二，采取將數據轉換出來重新更換在新的硬盤之中，避免數據丟失，硬盤修復后再將其還原。

　　(二)解決硬盤壞道的措施

　　硬盤壞道對計算機使用帶來了困境，作者選用的針對性解決措施有兩種：第一，針對邏輯壞道，推薦使用MHDD配合THDD與HDDREG等硬盤壞道修復軟件進行修復，一般均可很好的識別壞道并修復。

　　或者選用插入軟盤進入DM界面，選FILL ZERO選項執行就可以了，清零速度很快，只需一兩分鐘就可以了，清零以后就可以推出DM，重新啟動計算機，壞道就可以進行修復了。

　　第二，針對物理壞道，直接推薦選用新的硬盤。

　　(三)解決硬盤設備的引導問題

　　在計算機的硬盤設備使用過程中硬盤設備會出現設備的無法引導問題，在出現無法引導時一般稱為“邏輯鎖”問題，針對“邏輯鎖”的解決方法是進行“熱插拔”硬盤電源。

　　這種方式的主要功能在于可以在系統啟動時，先不給鎖定的硬盤加電，而是等待啟動完成后再給硬盤進行“熱插拔”電源上的充足性。

　　啟動完成插上電源后就可以實現系統正常控制硬盤了。

　　但是這種做法風險較高，作者多年的工作經驗總結后，選擇兩種比較科學合理，風險較低的方式進行修理。

　　第一，先準備一張啟動盤，在正常使用的機器上進行二進制的工具修改軟盤的IO.SYS文件，在文件中搜索尋找一個新的字段為“55AA”字串符，在確定字符串之后修改為其他的任意數值，利用這張修改過后的系統軟盤可以順利的帶著鎖定的硬盤啟動。

　　第二、因為DM是不依賴于主板BIOS去識別硬盤的一種工具，

　　就算在主板BIOS中將硬盤設為“NONE”，DM也可識別硬盤并進行分區和格式化等操作，所以我們也可以利用DM軟件為硬盤解鎖。

　　首先將DM拷到一張系統盤上，接上被鎖硬盤后開機，按“Del”鍵進入BIOS設置，將所有IDE接口設為“NONE”并保存后退出，然后用軟盤啟動系統，系統即可“帶鎖”啟動，因為此時系統根本就等于沒有硬盤。

　　這樣設置后再重新啟動DM就可以發現D，M可以識別硬盤了，而且選中該硬盤就可以進行分區格式化的操作了。

　　參考文獻：

　　[1]姜峰.計算機硬盤常見故障及維修,計算機軟件與光盤,2010,9,80-82

　　[2]陳峰.計算機硬件故障分析與維護探析,計算機工程應用技術,2010,9,43-45

　　[3]鄭國棟.如何充分發揮計算機硬盤系統的性能,硅谷,2012,1,23-25

【計算機磁盤存儲設備】相關文章：

認識存儲設備-教學教案10-07

計算機信息安全的存儲與利用的論文10-09

計算機信息技術存儲平臺的開發論文10-09

計算機信息安全存儲的利用方法分析論文10-09

計算機網絡存儲技術探究論文10-09

計算機網絡存儲技術發展展望論文10-08

共享存儲可重構計算機軟硬件通信的優化實現10-26

芻議計算機網絡存儲技術與發展方向的論文10-08

計算機設備采購合同09-27

基于計算機硬件故障的設備維護10-26