Poškozený disk Verbatim Store n Go 4 TB - záchrana dat

V úvodu shrnujeme typické situace, se kterými se uživatelé obvykle setkávají: disk po odpojení/uspání přestal fungovat, po pádu nebo otřesu se nechová stabilně, hlásí se, ale data nejsou vidět. Zároveň upozorňujeme na kroky, které mohou šanci na záchranu dat snížit - zejména neprovádět inicializaci ani rychlý formát, který může být u SMR disků fatální, nepokračovat v opakovaném kopírování a nesnažit se "opravit disk" pomocí utilit jako je např. chkdsk bez zálohy dat. Následující případ ukazuje, jak lze i u komplikovaného vysoko kapacitního externího úložiště Verbatim s výraznými potížemi dosáhnout úspěšné záchrany dat, pokud se zvolí šetrný a sofistikovaný postup.

Nefunkční disk Verbatim - projevy a chování

Zákazník k nám do MyBlueDay! doručil poškozený externí disk Verbatim Store n Go 4 TB (USB 3.0), který používal jako jediné úložiště dat trvale připojené k PC. Podle popisu pracoval disk bez jakýchkoliv známek problémů několik měsíců. Poslední práce probíhala standardně – ukládání dat z počítače na externí disk. Po dokončení přenosu byl disk korektně ukončen funkcí „Bezpečně odebrat hardware" ve Windows 11. Při opětovném připojení druhý den však již Windows médium nerozpoznaly. V Průzkumníku se disk neobjevil vůbec.

Majitel se pokusil provést diagnostiku disku vlastními prostředky. Zkoušel různé USB kabely, jiné porty na notebooku i stolním PC, připojení do jiného operačního systému (Linux Live Distro). Disk se vždy identifikoval v systému – vydával charakteristické zvuky roztočení datových ploten, rozsvítila se LED kontrolka a ve správci zařízení se zobrazil jako „USB Mass Storage Device". Ve Správci disků se však objevil s označením „Neinicializovaný" a systém navrhoval disk inicializovat. Majitel tuto operaci nepřijal. Přibližně po 30 vteřinách od připojení se disk náhle odpojil, jako by byl fyzicky odpojen od USB portu, a poté se znovu připojil. Tento cyklus se opakoval několikrát, což vedlo majitele k závěru, že jde o mechanický nebo elektronický problém. Disk proto doručil k diagnostice.

Příjem a hardwarová diagnostika

Po sejmutí plastového krytu externího boxu Verbatim Store n Go jsme identifikovali integrovaný 2,5" disk Toshiba MQ04ABB400 o jmenovité kapacitě 4 TB. Tento model patří do řady MQ04ABB, což jsou běžné 2,5" SATA III disky s rychlostí otáček 5400 RPM, 128 MB cache a technologií SMR (Shingled Magnetic Recording). Disk je konstrukčně vybaven 4 plotnami a 8 čtecími hlavičkami (H0-H7). Médium využívá externí USB/SATA bridge, což je standardní konfigurace u externích disků Verbatim.

Pro diagnostiku jsme od disku odpojili USB bridge, a disk připojili  přímo k SATA III rozhraní diagnostického systému PC-3000. V tomto režimu jsme získali plný přístup k low-level ATA příkazům. Diagnostika proběhla v následujících fázích:

Kritickým zjištěním byl vysoký počet realokovaných sektorů 11 847, což naznačuje degradaci povrchu plotny nebo problémy s čtecími hlavičkami. Následný selektivní test čtení z různých zón disku (LBA 0–500 000, střední zóna, koncová zóna) odhalil specifický vzorec:

• Hlavička H0 (plotna 0, horní strana): Čtení bez problémů, latence pod 10 ms.
• Hlavička H1 (plotna 0, spodní strana): Výrazně nestabilní – 40 % sektorů nečitelných nebo s latencí nad 1000 ms, zbylých 60 % čitelných s variabilní latencí 20–700 ms. Přítomné error-recovery retry cykly.
• Hlavičky H2-H3 (plotna 1): Čtení v normálu, stabilní latence.
• Hlavičky H4-H5 (plotna 2): Čtení v normálu, stabilní latence.
• Hlavičky H6-H7 (plotna 3): Čtení v normálu, stabilní latence.

Vizuální kontrola v čistém prostředí po otevření HDA neukázala žádné makroskopické defekty typu rýhy, viditelné stopy kontaktu nebo mechanické deformace povrchu ploten. Absence reliéfních poškození naznačovala, že k hlavnímu poškození došlo na úrovni magnetické domény nebo tenkých mikroskopických změn ve struktuře média.

Výběr optimální strategie a postup záchrany dat

Po zhodnocení diagnostických výstupů jsme se rozhodli pro konzervativní postup záchrany dat bez fyzické výměny hlavičkového stacku (HSA). Důvodem bylo následující:

• Čtecí hlava H1 sice vykazovala nestabilitu, ale stále byla schopna číst významnou část sektorů.
• Poškození disku  se jevilo spíše jako kombinace degradace povrchu a dočasných elektromechanických problémů hlavičky než jako totální selhání.
• Riziko dalšího poškození při výměně HSA v tomto případě převyšovalo potenciální benefit, protože ostatní hlavičky pracovaly stabilně a donor stejné série nebyl okamžitě dostupný (model MQ04ABB400 s identickým DCM kódem a firmware revizí). V úvahu bylo bráno i komplikované technické řešení disku.

Strategie spočívala v maximalizaci účinnosti čtení z hlavičky H1 pomocí softwarové optimalizace čtecích parametrů na úrovni firmware a imaging strategie.

3.1 Příprava disku a konfigurace firmware

Disk byl spuštěn v diagnostickém režimu využitím ATA Security příkazů a získání přístupu do servisní oblasti (SA). Provedli jsme následující úpravy:

• Stabilizace pracovního prostředí – zajištění dostatečného chlazení a stabilizace napájení.
• Modifikace ECC parametrů – zvýšení počtu iterací error-correction algoritmu z výchozích 8 na 32 pro LBA přiřazené hlavičce H1, což umožnilo úspěšné čtení sektorů se slabým signálem.
• Nastavení adaptivních read-retry sekvencí – pro každý nečitelný sektor jsme definovali až 16 pokusů s proměnnými hodnotami časovačů a resetů.
• Dočasné vypnutí SMART realokační logiky – zabránili jsme disku, aby automaticky mapoval selhávající sektory na rezervní oblast a generovat další pokusy o čtení již nečitelných sektorů.

3.2 Zone-by-zone imaging SMR šindelového disku

Nefunkční disk Verbatim obsahoval HDD typu Toshiba MQ04ABB400 což je tzv. šindelový disk (SMR - Shingled Magnetic Recording), a to přináší specifické požadavky na imaging, neboli  vytváření fyzického obrazu disku. Data jsou při použití SMR uložena do překrývajících se stop, což znamená, že nelze číst sektory náhodně (random access) bez výrazného dopadu na výkon. Pro optimální výsledek a efektivitu čtení SMR disku jsme použili sekvenční imaging přes SMR zóny:

• Rozčlenění disku na 128 SMR zón – každá o velikosti přibližně 31 GB.
• Sekvenční čtení v rámci každé zóny bez reverse seek operací.
• Omezení rychlosti čtení na 10 MB/s – zabránění přehřívání hlavičky H1 a snížení mechanického zatížení.
• Průběžné logování každého nečitelného LBA – vytvoření mapy vadných oblastí pro následnou analýzu.

Vytvoření image disku bylo provedeno pomocí nástroje PC-3000. Po prvním průchodu diskových zón jsme získali tyto výsledky:

• Celková kapacita disku: 4 000 787 030 016 bajtů (3 726 GiB)
• Úspěšně načteno: 3 539 GiB
• Nečitelné sektory (především z H1): 187 GiB
• Podíl nečitelných dat: cca 5 %

3.3 Iterativní dočítání problematických zón disku

Nečitelné oblasti po první fázi čtení jsme zpracovali pomocí iterativního dočítání s využitím nízko úrovňových optimalizací:

Iterace 1 (zvýšení read-retry cyklů , optimalizace timeoutů):

• Úspěšně dočteno dalších 121 GiB z původně nečitelných oblastí.

Iterace 2 (snížení rychlosti čtení na 1 MB/s):

• Dočteno dalších 43 GiB.

Iterace 3 (multi-pass čtení s variabilním časováním):

• Opakované čtení problematických sektorů s různými čekacími intervaly mezi pokusy.
• Dočteno dalších 16 GiB.

Po třech iteracích zůstalo nečitelných přibližně 8.5 GiB, což představuje 0,23 % celkové kapacity disku.

Konečný finální výsledek vytváření diskové image:

• Úspěšně načteno: 3 717,5 GiB
• Nečitelné sektory: 8,5 GiB (0,23 % celkové kapacity)
• Úspěšnost obnovy: 99,87 % bitového obsahu

3.4 Logická rekonstrukce a analýza integrity obnovených dat

Vytvořený image z vadného disku jsme podrobili analýze souborového systému. Disk obsahoval jednu partition NTFS o velikosti 3,9 TB, která byla z cca 90 % zaplněna daty.

NTFS Master File Table (MFT) byla částečně poškozena v oblasti, která odpovídá nečitelným sektorům na datové plotně 0. Poškozené MFT záznamy jsme rekonstruovali pomocí sekundární kopie MFTMirr a automatické analýzy struktury adresářů v nástroji R-Studio Technician. Celkem se podařilo zrekonstruovat úplnou adresářovou strukturu s 98 % integritou názvů souborů.

Výsledek záchrany dat a předání dat zákazníkovi

Záchrana dat byla úspěšná s výsledkem 95 % souborů s bezvadnou integritou. Takto obnovená data jsou zcela funkční a bezproblémová. Před vydáním dat zákazník obdržel zachráněná data k náhledu. Získal tak absolutní přehled nejen o úspěšně obnovených souborech ale i o těch, které zachránit možné nebylo.  Zákazník následně dodal nový externí disk SSD Samsung T7 o kapacitě 4 TB, na který byla nahrána kompletní zrekonstruovaná data.