Blog

Bu dokümanda özellikle donanımsal (fiziksel) veri kurtarma yöntemleri üzerinde durulmuştur. Arızalanmış bir hard diskteki sektörler nasıl okunursa okunsun önemli olan anlamlı bir yapı oluşturulacak ve dosyalar elde edilecek şekilde bu sektörlerin birleştirilmesidir. Bunun için özel yazılımlara ihtiyaç vardır. Daha sonra elde edilen dosyalar farklı bir ortama yazılarak kullanıcıya teslim edilir.

Arızalı bir disk sürücüde plaka yüzeyleri hasar görmüş veya hasar görmemiş olabilir. Diskte fiziksel hasar yoksa kullanıcıya ait bilgiler üzerine yazılmadığı sürece durur. Fiziksel arıza durumunda plaka üzerindeki manyetik malzemelerin tamamen hasar görmesi durumunda ise ortalıkta kurtarılacak hiçbir veri kalmaz. Plaka üzerinde verilerin tutulduğu manyetik katman yaklaşık 1 mikro inç kalınlıktadır. Sürtünme sonucu oluşacak bir kazıntı bölgedeki manyetik materyallerin tamamen yok olmasına neden olabilir. Normal çalışma esnasında kafalar yüzey üzerinde uçtukları için plakaya sürtünmezler. Bu uçma mesafesi 1 mikro inç’ten daha küçüktür. Plakalardaki hafif bir eğilme durumunda kafalar belirlenen mesafe aralığında uçamaz. Böyle bir durum için yayınlanmış veya belirlenmiş ticari bir veri kurtarma metodu mevcut değildir.

Geleneksel parça değiştirme yöntemleri:

Fiziksel arızalı disklerden veri kurtarmak için uygulanan en gelişmiş yöntem arızalı parçaların çok dikkatli bir şekilde değiştirilmesi yöntemidir. Değiştirilecek parça gövdenin (HDA) içerisinde ise bu değişim işleminin belirli koşulları sağlayan temiz oda ortamında gerçekleştirilmesi gerekir. Kafanın yüzeye yaklaşık 1 mikro inç mesafede uçması gerektiği dikkate alındığında bir parmak izi veya ufacık bir partikülün tamir edilmiş olan hard diskin çökmesine ve veri kurtarma işleminin başarısız olmasına neden olacağı aşikardır. Bu durum disk üzerindeki verilerin daha fazla hasar görmesine neden olur. Parça değişiminin başarılı olabilmesi için arızalı parça yerine kullanılan yedek parçanın diskin modeline uygun olması gereklidir. Disk üretici firmalar ve bu firmalar için parça üreten tedarikçi firmalar dışarıya yedek parça vermemektedirler. Bu parçalar aynı özellikteki sağlam bir diskten elde edilmek durumundadır. Ancak kafa yapısının disk modeliyle olan sıkı ilişkisi ve sistem parametreleriyle ilgili hassas ayarlar yakın özelliklerdeki diskler arasındaki parça değişiminin dahi başarısız olmasına neden olur. Bu nedenle yedek parçalar özellikleri tamamen aynı olan diskten temin edilmelidir.

Veri kurtarma firmalarına gönderilen disklerin çoğunluğu en az birkaç yaşında olduğundan artık piyasada satılmayan diskler olmaktadır. Bu nedenle veri kurtarma firmaları ilerde yedek parça olarak kullanmak üzere bütün disk modellerinden (özellikle popüler olanlardan) alıp depolamak zorundadırlar.

Elektronik kart değişimi:

Fiziksel arızalardaki en basit onarım işlemi arızalı elektronik kartı çalışanı ile değiştirme işlemidir. Bu işlem için temiz oda gerekmez çünkü disk gövdesinin açılmasına gerek yoktur.

Bu yöntem başarılı olursa ve diskte başka bir fiziksel problem yoksa hard disk eskiden olduğu gibi çalışmaya başlar. Plakalar döner, kafalar normal erişim işlemlerini gerçekleştirir, firmware ve parametre tabloları diskin servis bölgesinden okunur ve diskin içerisindeki bütün verilere erişilebilir.

Diske ait parametre tabloları elektronik kart üzerindeki enerjisi kesildiğinde dahi içeriği değişmeyen (non-volative) bellekte tutuluyor ise bu kart değiştirme yöntemi başarısız olur. Bu gibi durumlarda arızalı elektronik kart üzerinden bu bellek yongası sağlam elektronik karta aktarılıp diski çalışır hale getirmek mümkün olabilir. Bu yöntem sağlam diske ait elektronik kartın PRML okuma kanalı versiyonunun arızalı elektronik kartınkine yakın olmaması durumunda başarısız olur. Bunun nedeni parametre tablolarındaki kanal ayarlarının değiştirilmiş olan yongadaki ayarlarla uyumlu olmamasıdır. Bunun dışında, diskin servis bölgesine erişip diske ait firmware ve parametre tablolarını okumayı engelleyen başka bir hasar varsa bu yöntem yine başarısız olur.

Yeniden firmware yükleme metodu:

Normal çalışan bir hard disk’te diske elektrik verilmesiyle birlikte sırasıyla aşağıdaki işlemler gerçekleşir;

1- Elektronik kart üzerindeki yongalara temel açılış durum bilgileri yüklenir.

2- Her şey yolunda ise, plaka motoru hedeflenen hızına ulaşmak üzere (mesela 10.000 rpm) dönmeye başlar. Bu noktaya kadar kafalar park halindedir. Oluşabilecek sürtünmelere önlem olarak kafa kontrol düzeneği (actuator) kilidi kafaları yerinde sabit tutar. Kafaların park ettiği bölge genellikle plakaların en iç bölgesinde park için ayrılmış bölgedir. Rampa yüklemeli hard disklerde ise kafalar plakanın en dış kısmındaki rampa üzerine oturtulup park ettirilirler.

3- Plaka motorları hedeflenen devir hızına eriştiğinde kafa kontrol mekanizması kilidi açılır ve disk elektronik sistemi kafanın birinden gelen işaretleri okumaya başlar. Bu aşamada servo çivilerine ait işaretler aranır. Plakaların her bir devrinde arama işlemi 50 ila 200 kez tekrarlanır. Bu noktada hard disk, elektronik kartın ROM’unda yüklü olan küçük boyutlu programların (firmware’in bir bölümü) kontrolü altındadır.

4- Servolar bulunup disk senkronize çalışır hale geldikten sonra artık sürücü servis bölgesine erişmeye hazır duruma gelmiş olur. Servis bölgesi en az bir plaka yüzeyinin en dış kısmında bulunur.

5- Disk servis bölgesine eriştiğinde burada bulunan, diske ait firmware (diskware) okunur. Firmware’in servis bölgesindeki parçası elektronik kart üzerindeki RAM’a yazılı olup ilk açılış esnasında işletilen kısmından daha büyüktür ve diskin daha kesin kontrolünü sağlayacak kodlar içerir. Servis bölgesinde ayrıca, kafaların fiziksel özellikleri hakkında bilgi sağlayan parametre tabloları, optimize edilmiş kanal ayarları, veri yerleşim planı, bozuk sektörlerin takas edildiği yere ait bilgiler de bulunur.

6- Bu noktada sürücü kendiliğinden bazı ek testler ve yeniden kalibrasyon yapabilir. Daha sonra komut kabulü için hazır olduğuna dair işaret gönderir.

Açıkça görüleceği üzere, firmware’in okunmasının engelleyecek bir durum oluşturmaktan sakınmak gereği parça değişim işlemini çok komplike bir hale sokmaktadır. Kafanın park ettiği bölge yakınlarında bir yüzey hasarı oluşursa servo bilgileri elde edilemeyebilir. Servis bölgesinin bulunduğu diskin en dış kısmındaki bir çizik veya yüzey hasarı diskin hassas ayarı ile ilgili parametre bilgilerinin kaybolmasına, firmware’in bozulmasına ve hasarlı sektör takas yöntemine ilişkin bilgilerin yok olmasına sebep olabilir.

Firmware hasarı olan veya servo’lara erişemeyen disklerde kimi zaman işe yarayan tekniklerden birisi “hot-swap” yöntemidir. Bu yöntem şu şekilde uygulanır; Arızalı hard disk ile aynı özelliklere sahip sağlam bir hard disk çalıştırılır. Çalışma esnasında diske ait firmware ve parametre tabloları diskin elektronik kartının RAM’ ine yüklenmiş olur. Daha sonra bu kart sökülüp soğumadan arızalı diskin gövdesine takılır. Bu yöntemin dışında, çalışan diskin firmware ve RAM bilgilerinin dışarı okunup arızalı diske bu bilgilerin yazılması da mümkündür.

Bu yöntemlerden biri uygulanarak firmware’in yüklenmesi ile elde edilecek en iyi sonuç sürücü motorunun devreye girmesi kendi servo bilgilerine erişip senkronizasyonu sağlaması ve veri erişiminin gerçekleşmesidir. Sağlam diske ait takas edilmiş sektör tabloları elektronik kartın RAM’ inde bulunacağından takas edilmiş hasarlı sektör bilgileri büyük olasılıkla yanlış olacaktır.

Kafa bloğunun değişimi:

Hasar görmüş kafaları, plakalara ve kafalara ek hasar vermeden değiştirebilmek en üst seviye dikkat ve ustalık gerektirir. Kafalar merkezi ekseninde dönen E-bloğa askı ve kollar vasıtasıyla bağlıdır. Voice-coil motor erişim düzeneğinin bir kısmını da içine alarak bu yapıya “kafa bloğu” ismi verilir. Kafa değiştirirken en iyi yöntem kafa bloğunu bir bütün halinde değiştirmektir. Buna kafa nakli de denilebilir.

Kafalar değiştirilirken dönüş esnasında havayı yayan yüzeylerinin (yani slider’lar) birbirine temas etmemeleri için son derece dikkatli hareket etmek gerekir. Çünkü, bu yüzeyler temas ettiklerinde birbirlerine rahatlıkla hasar verebilirler veya birbirlerine yapışıp kalabilirler. Hasarlı kafaları çıkarırken bu kafaları yüzeye sürtüp hasarı daha fazla artırmamak gerekir. En iyisi özel aletler kullanmaktır. Mesela, kafaları çıkarırken slider’ları kaldırıp yüzeyle temasını kesmek için özel cımbız türü aletler kullanılmalıdır.

Sağlam kafaları bozulmuş diskin plakası üzerine yerleştirirken de eşit derecede ve hatta daha fazla dikkatli davranmak gerekir.

Plaka Değişimi (Plakaları Sağlam Diske Aktarma)

Disk kasası çok kötü şekilde hasar görmüş, plaka motoru yanmış veya motor milleri /veya yatağı sıkışmış ise plakaların arızalı diskten sökülüp sağlam diskin plaka motorları üzerine monte edilmesi gerekir. Bu yöntem kafa değişimindeki becerilerle birlikte plakaları söküp takarken ek hasarlar vermemek için daha fazla dikkat ve ustalık gerektirir.

Plakalar arası mesafelerin ve hizaların korunması çok önemlidir. Böylelikle servo yakalama ihtimali artırılmış olur. Plaka yüzeyi ile kafa slider’ı birbirine temas ederse, bu şekilde birbirine bağlı kalabilirler. Bu duruma yapışma (stiction) denir. İki yüzey bu şekilde yapışıp kalır ise bu yüzeyleri plakaya hiç hasar vermeden ayırt etmek genellikle imkansızdır.

Sağlam kafalar monte edilmiş olan plakalar üzerine oturtulduktan sonra güç verme işlemi başlayabilir.

“Sihirli Makinalar” Ve “Özel Yöntemler”

Veri kurtarma firmalarına ait web sitelerini okuyan bir kişi bu firmaların her türlü arızalı diskten veri kurtarabilen sihirli makineleri olduğuna inanabilir. Veri kurtarma açısından ticari olarak uygulanabilir böyle bir cihazla ilgili bir delile veya bağımsız teyit’e rastlamadım. Böyle bir makine geçmişte yüksek değeri olan bir işte kullanılmak üzere tasarlanmış ve istisnai durumlarda işe yarıyor olabilir.

ABS terörle mücadele teknolojik destek bürosunun hasar görmüş, silinmiş veya üzerine yazılmış verileri kurtarmak için böyle sihirli bir cihaz aradığına ilişkin duyuru yapmış olması çok ilginçtir.

Veri kurtarma firmalarının iddia ettikleri özel cihazlar ve yöntemler genellikle parça değişimi esnasında ekstra hasar vermemek için tasarlanmış özel cımbız ve benzeri aletler ve bu anlamda geliştirmiş oldukları parça değişim yöntemlerinden ibarettir. Veri kurtarma firmaları kurtardıkları sektör bazlı verilerden anlamlı bütünler oluşturmak için kendi özel yazılımlarını geliştirmiş de olabilirler.

Bununla birlikte, disk üreticilerinin hard diske ait elemanların tasarımı ve analizinde kullandıkları çok özel cihazlar mevcuttur. Bu hassa cihazlardan “spin-stand tester” (dönme-durma test edici) ve “magnetic force microscope” –MFM- (manyetizma mikroskobu) ‘in veri kurtarma amaçlı kullanılabileceği düşünülmektedir.

Spin-Stand Testers

Hard disk üreticileri ve bu firmalara kafa, plaka, ön yükseltici (preamplifier), okuma kanalı gibi elemanlar üreten tedarikçi firmaların ellerinde spin-stand adı verilen çok pahalı “sihirli makineler” mevcuttur. Bu cihazlar kafa ve plakalarla ilgili araştırma ve test amaçlı kullanılmaktadır. Ar-Ge departmanlarında ve ürün test ve kalite kontrol personelleri tarafından kullanılmaktadır.

Spin-stand’lar işlenmemiş plakaların analizinde çok kesin sonuçlar veren ve esnek kullanımlı cihazlardır. Bu cihazlarla hemen hemen bütün veri modelleri (servo, track id vb gibi) plakalar üzerine yazılabilir ve nanometre mertebesinde tekrarlanabilir pozisyonlamalar yapılabilir. Ancak bu, test cihazının kendi servo modelini plaka üzerinde oluşturmasını gerektirir. Bir diskin yazılmış olan plakalarını okumak çok daha problemli bir durumdur.

Öncelikle plakanın ve tester kafasının disk içerisindeki durumuna olabildiğince yakın şekilde hizalanması gerekir. Daha sonra cihaz elektroniğinin ve yazılımın diskte yazılı servo modelini bulup kullanabilmesi için programlanması gerekir. Servolar bulunup takip edilmeye başlandıktan sonra, kafa ve kanal parametrelerinin optimize edilmesine ihtiyaç vardır. Bütün bunların mümkün olduğu varsayımıyla plaka üzerine yazılmış olan veriler okunabilir.

Okuma kanalı ve kodlama seçenekleri tester tarafından doğru olarak elde edilse dahi en iyi ihtimalle elde edilen veriler karıştırılmış (scrambled), RLL kodlanmış ve ECC kod eklenmiş veriler olacaktır. Bu verilerin kodunun çözülmesi ve anlamlı bir bütün (dosyalar) oluşturulacak şekilde birleştirilmesi gerekir. Ayrıca kafanın plaka üzerinde uygun okuma mesafesinde uçması gerekeceğinden plakaların ciddi şekilde hasar görmemiş olması gerekir.

Gerçekte, yukarıda anlatılan senaryonun bir disk üretici firma için bile başarılı olarak uygulanması çok zordur. Çok bilgili bir uygulayıcı için bile yoğun miktarda deneme yanılma uğraşısı gerektirecektir. Bir veri kurtarma firması içinde bu tekniği bütün üretici firmaların diskleri için uygun fiyatlı bir çözüm olarak uygulayabilmek çok daha zor bir işlemdir.

Ancak spin-standlar’ın disk marka modeline bağımlı olmayan yapısı genel veri kurtarma aracı olarak çok çekici ve gerekli bir özelliktir. Aslında ihtiyaç olan cihaz; benzer esneklikte, kullanıcı verilerini tespit edip kodlarını çözebilen, daha uygun fiyatlı, ideal olarak bütün diskler için çalışan ve gelecekte üretilecek diskler içinde uyarlanabilir olan bir cihazdır.

Manyetizma Mikroskobu (Magnetic Force Microscobes – MFM)

Plakalar üzerindeki manyetik veriyi analiz için geliştirilmiş en son araç MFM’dir. Yapı olarak elektron mikroskobuna benzer – Atomic Force Microscobe (AFM) – bir farkla plaka üzerindeki veri ve servo modellerinin manyetik etkilerine tepki verir. Genellikle cihaz hem AFM hem de MFM özelliklerini birlikte barındırır. Bu cihazlarla plaka topolojisi ve manyetik yapısı ile ilgili olağanüstü resimler elde edilir.

Soldaki resimde bir iz üzerindeki verinin bir kısmına ait MFM görüntü yer almaktadır. Birbirine paralel karanlık ve aydınlık çizgiler manyetizma değişimleridir. Manyetizma geçişlerinin 1’lere geçişler arasındaki boşluklarında 0’lara karşılık geldiği varsayılır. Görüntü dikkatli bir şekilde incelendiğinde izler arasındaki koruma bantları ve yazılır alanın yapısından dolayı yazılmış olan izlerin uçlarındaki bükülmeler rahatlıkla görülebilir.

Bu görüntüleri alabilmek için MFM prob’un plaka yüzeyine çok yakın konumlandırılması gerekir. Bu nedenle çok fazla hasar görmüş (örneğin bükülmüş) plakalardan görüntü alması zor olur. Ancak en büyük dezavantajı hızıdır. MFM bir anda yaklaşık 100 mikrona 100 mikronluk bir alanı tarar daha sonra örnek kaydırılıp bir sonraki alan taranır.

Yuvarlak bir hesap yapalım, 3 ½ inç’lik bir plakanın görüntüsü alınacak ve MFM’in bir bölgeyi tarayıp diğerine geçmesi 1 dakika sürüyor olsun. Her gün 24 saat çalıştığı düşünülürse bu yüzeyi taraması yaklaşık 60 hafta sürer. Plaka yüzeyi 50GB’lık veri tutuyorsa, MFM’den elde edilen görüntü dosyalarının boyutu bundan kat be kat büyük olur – belki de onlarca terabayt’lık görüntü verisini analiz etmek gerekecektir. Mesela, bütün bu her biri farklı görüntüler birleştirilip diskin bütün bir görüntüsü elde edilmelidir., daha sonra 1) her bir iz’deki servoları 2) Okuma kapısını oluşturup her bir sektörün başlangıç ve bitişini tespit edebilmek amacıyla görüntü işleme algoritmaları çalıştıran yazılımlara gereksinin vardır. Son olarak iz görüntülerinin merkezindeki işaretler okunan sinyaller olarak yeniden oluşturulmalı, bu sinyallerin kodları çözülmeli ve kullanılabilir dosyalar elde etmek üzere birleştirilmelidir.

MFM’i veri kurtarma aracı olarak kullanırken en ilginç şey üzerine yazılmış verileri de kurtarabilme olasılığıdır [11]. Soldaki şekilde gösterildiği gibi, bir izin üzerine yeni veri yazıldığında eski yazılmış verilerin bir takım kalıntıları geride kalmaktadır. Bu kalıntıların sebebi genellikle yazma elemanlarının servo konumlanmasındaki çok küçük değişimler ve dönüş merkezkaçının etkisidir. Yukarıda anlatılan aşamaları izin merkezinden değil de iz aralarından elde edilen işaretlere uygulayıp eski işaretleri elde etmek teorik olarak mümkündür. Bu yöntemin zorluk derecesi aynıdır, ancak okunan sinyallere ait hata oranı çok daha fazladır. Ayrıca yeni verilerin yazılması esnasında tekrarlanamayan dönme merkezkaçının etkisiyle, eski veriler plakanın iç ve dış kısımlarında sönüme uğrarlar. Böyle bir kurtarma çabası ancak ulusal güvenlikle ilgil küçük miktarlardaki verileri kurtarmak için sarf edilebilir.

Spin-stand mfm ?

MFM’le görüntü yakalamadaki zaman probleminin üstesinden gelmek içim spin-stand tester’daki kafaların plaka üzerindeki manyetik yapıyı görüntülemede kullanılabileceği gösterilmiştir. Burada MFM prob yerine GMR kafa kullanılmaktadır. Bu cihazın, istenilen çözünürlüğe bağlı olarak birkaç saat içerisinde plaka üzerindeki manyetik yapının görüntüsünü alabilme gibi bir avantajı vardır.

Ancak birkaç terabayttan oluşan görüntü verisinin hızlı bir şekilde analizi problemi hala mevcuttur. Elde edilen görüntüler doğru bir şekilde sıraya konulmalı ve görüntü işleme yöntemleriyle servolar yakalanıp izler takip edilmelidir. İz merkezlerinden (veya iz arlarından) okunan sinyaller yeniden oluşturulmalıdır. Son olarak a saptanan verilerin kodları çözülmeli ve kullanılabilir dosyalar oluşturmak üzere birleştirilmelidir. Bu sistem için tarama esnasında görüntüleme kafalarının plaka üzerinde yazılı olan manyetik yapıyı kullanarak servo senkronizasyonu yapabilmesi yönünde bir geliştirme yapılabilir.

Alışılmışın dışındaki veri kurtarma yöntemleri hakkında:

Veri kurtarma ile ilgili yukarıda anlatılan ilginç yöntemler teorik olarak mümkün ve yazılı literatürde tartışılıyor olmakla birlikte bu yöntemlerin ticari olarak uygulandığına (uygulanabilirliğine) dair bir kanıt elde edemedim. Ayrıca bu yöntemlerden herhangi bir kullanılarak dosyaların veya kullanıcı verilerinin kurtarılabileceğini gösteren umuma açık bir tanıtım gösterisine de rastlamadım – ortada yalnızca görüntüler ve kodlanmış rasgele veriler mevcut.

Kurtarılabilirliğin Sınır: Veriler Hangi Durumda Kurtarılamaz

Hard disk teknolojisi ile ilgili şimdiye kadarki açıklamalarımızdan anlaşılacağı üzere parça değişim yöntemi ile veri kurtarmak zor bir işlemdir ve gelecekte de daha zor bir hale gelecektir. Parça değişim yöntemi farklı nedenlerden dolayı başarısız olur. Bu nedenlerin çoğu yüksek veri yoğunluğu ve bu yoğunluğa bağlı ince ayar kaynaklıdır.

Sürücüler kafanın okuma ve yazma elemanlarının, dönüş merkezinin ve kafa bloğunun sabit dönüş ekseninin birbirine göre konumu ile ilgili kesin fiziksel ilişkileri belirlemek için her bir kafa/medya/elektronik birleşimini optimum şekilde ayarlamak zorundadırlar. Bu hassas ayarlar nedeniyle sürücünün çalışabileceği parametre aralığı çok dardır ve zamanla daha daralmaktadır. Doğal olarak parça değişim yöntemi parametre değer aralığı geniş olan disklerde daha başarılı olmaktadır.

Firmware aktarımı ne zaman başarısız olur:

Sürücü ve sürücüye ait firmware verimlilik, güvenilirlik ve veri bütünlüğü açıklarından optimize edilmişlerdir. Diskin kafa/ortam/elektronik kombinasyonlarına ait parametrelerinin optimize edilmesi sonucu çok hassas ayarlanmış iyi çalışan ancak sistem parametrelerinin çok dar bir aralıkta çalıştığı ir ürün ortaya çıkar.

Bu nedenle, firmware aktarımı aşağıdaki bir veya birkaç sebebe bağlı olarak başarısız olur:

–       Servo işaretlerini algılamayla ilgili kanal ayarları servo bilgilerini düzgün olarak okumaktan çok uzaktır,

–       Servo senkronizasyonu sağlanmış ancak kafa offset ayarları istenilen yere ulaşmaktan çok uzaktır,

–       Plaka üzerindeki verilerin yerleşim yapısının tanımlandığı bölge tablosu bilgileri ve bpi, tpi gibi adaptif format bilgileri tamamen farklıdır ve hiçbir veri okunamamaktadır,

–       Önemli verilere ait sektörler (kaynak olarak kullanılan diskin p-list ve g-list’inden dolayı) bozuk olarak gözükmekte ve gerçekten bozuk olan sektörler sağlam olarak gözükmektedir,

–       Veri ile ilgili kanal ayarları iyi bir okuma hata oranı performansı elde etmekten çok uzaktır.

Kafa bloğu değişimi ne zaman başarısız olur:

100ktpi’lik bir sürücüde her bir izin genişliği 10 mikro inç’ten daha azdır. Genel tanımlamada servo iz takibinin yapılabilmesi için iz merkezinden iz genişliğinin en fazla %10’u (1 mikro inç) uzaklıkta bulunmak gerekir. 3 ½” lik bir diskte en içteki iz (ID) ile en dıştaki iz (OD) arasındaki mesafe yaklaşık olarak 1” (inç) tir. Bu, servo kontrol mekanizmasının 6 kat daha hassas çalışması gerektiği anlamına gelir.

Bunu mümkün kılabilmek için sürücüye ait fiziksel parametreler üretim esnasında ölçülmüş veya ayarlanmıştır. Örneğin bu parametrelerden biri her bir kafadaki okuma ve yazma elemanları arasındaki ofset ilişkisi ve bu ilişkinin eğim açısının etkisiyle izden ize nasıl değiştiğidir. Diğer bir parametre izlerin tam olarak daire şeklinde olmayışıyla ilgilidir. Buna “eksantrik” –eccentricity- ismi verilir ve bu etki tekrarlanabilir uzaklaşma (RRO) olarak belirtilir. Her bir yüzey için RRO ölçülebilir ve her bir döngüde izlerin kafalara göre kestirilebilir bu kaymasını dengelemek için servo algoritmasına periyodik terimler eklenir. Rahat anlaşılabilmesi için soldaki resimde kafa bloğunun değiştirilmesi sonrasında, kafa bloğunun sabit noktasına göre disk merkezindeki kaymanın neden olduğu RRO gösterilmiştir.

Yükselticiden (preamplifier) elde edilen okuma sinyali hem ortama hem de kafaya bağlıdır. Yükseltici ve okuma kanalı parametreleri bu özel kombinasyon (ortam ve kafa) tarafından üretilen sinyaller için ayarlanmışlardır.

Kafa bloğunun değişimi aşağıdaki bir veya birkaç sebebe bağlı olarak başarısız olabilir:

–       Kafa uçuş yüksekliğindeki aşırı fark darbe şeklinin değişmesine, sinyallerde zayıflama veya aşırı yükselmeye (saturasyon) neden olur,

–       Kafa duyarlığının ortamın manyetik gerilimine (Mrt) oranının çok farklı olması darbe şeklinin değişmesine, sinyallerde zayıflama veya aşırı yükselmeye (saturasyon) neden olur,

–       Değiştirilen kafa bloğunun orijinal pozisyonlarına göre kayması bir veya daha fazla yüzeyde aşırı eksantrik oluşmasına ve servoların izleri takip edememesine neden olur,

–       Disk gövdesindeki plakalar arası boşluk kafa bloğundaki kaflar arsındaki boşluktan çok farklı olabilir. Bu durum kafaları plakalar üzerine oturtmayı zorlaştırabilir veya yerleştirme esnasında plakalarda hasar oluşabilir.

Plaka değişiminin başarısız olduğu durumlar:

Kafa aktarımındaki manyetik uyum ve fiziksel hizalama problemlerinin aynısı arızalı diskten plakaların sökülüp sağlam diskin plaka motoruna takıldığı durumda da mevcuttur. Bunlardan farklı olarak problem oluşturabilecek iki farklı durum daha vardır.

Kullanıcıya ait dosyalar farklı yüzeylerde bulunabilir. Bu durumda bir kafadan elde edilen servoların diğer kafadan elde edilen servolara aktarılabilmesi gerekir. Bunu yapılabilmesi için, yüzeyler arası servo çivisi zaman ilişkilerinin biliniyor olması gerekir. Bir plaka diğerine oranla farklı eksende dönüyor ise (bu durum disk kayması olarak bilinir) servo zaman ilişkileri değişmiş olur.

Bir bölge üzerinde bu durum oluşursa (dönüş sarsıntısına bağlı olarak da oluşmuş olabilir) meydana gelecek en kötü sonuç yanlış servo zamanlamasına bağlı olarak servo çivileri tam olarak yazma elemanın altında iken yazmanın gerçekleşmesidir. Bu yazma işlemi servo bilgilerini yok eder. Yazma işlemi birkaç servo çivisi boyunca devam ederse yüzey (buna bağlı olarak a disk) normal yollarla okunamaz hale gelir.

Hard disk üreticileri plakaları ve pullarını gövdeye yerleştirmek, gerektiği durumda plakaları dengelemek ve geriye kalan vidaları da sağlam bir şekilde sıkmak için genellikle hassa kontrollü robotlar kullanırlar. Vidalar yeterli basıncı uygulayamazsa veya pullar yeteri kadar düzgün değilse plakalar eğilip bükülebilir. Kafalar dönüş esnasında ufak eğimleri takip edebilir, ancak aşırı eğimler dönüş dengesinin kaybolmasına neden olur. Bu durumda plakaların dönmesi dönüş esnasında oluşan hava akımı askı ve kollarda aşırı derecede mekanik rezonans oluşmasına neden olabilir, ki bu durum servo işlemini çok zor hale getirir.

Plaka değişimi aşağıdaki bir veya birkaç sebebe bağlı olarak başarısız olur:

–       Plaka kayması

–       Birden fazla plakanın olduğu durumda plaka merkezlerinin aynı hizada olmaması plakan plakaya olan eksantriğin servo sistemde programlanandan farklı olması sonucunu doğurur.

–       Plakaların eğilmesi

–       Plakalar arası boşluk, kafa bloğundaki kafalar arası boşluktan aşırı derecede farklı olabilir. Bu durum kafaların uçuş yüksekliğinin çok farklı olmasına neden olur.

–       Plakalar arası boşluk, kafa bloğundaki kafalar arası boşluktan aşırı derecede farklı olabilir. Bu durum kafaları plaka üzerine oturtmayı çok zorlaştırabilir veya yerleştirme esnasında plakalarda hasar oluşabilir.

Veri ne zaman yok olur:

Mağara duvarlarındaki boyamalar, taşlara oyulmuş resimler ve deriler üzerindeki boyamalar yüzyıllarca bozulmadan kalır. Manyetik olarak kaydedilmiş veriler böyle değildir. Veriler dijital olarak doğmakta ve manyetik plaka ve teyplerde yaşamlarını devam ettirmektedir. Geçmişte, manyetik olarak kaydedilen verilerin 50 ila 100 yıl varlıklarını devam ettirebilecekleri tahmin ediliyordu. Ancak dijital veri ile ilgili iki temel problem vardır. Birincisi, kurtarma açısından bakıldığında dijital (sayısal) veri tamamen vardır veya hiç yoktur. Örnek olarak; yazılmış, boyanmış yada oyulmuş çalışmalar üzerinden zaman geçtikçe yavaş yavaş bozulur, oysa sayısal veri bir kere ECC’nin düzeltemeyeceği noktaya kadar bozuldu mu tamamen yok olmuş demektir. İkincisi, manyetik veriler insanların doğrudan okuyabileceği yapıda değildir, yani manyetik verileri okumak için makineler gerekir. Ortamdaki bilgileri okumak için tasarlanmış makine bozulduğunda manyetik veriler yerli yerinde duruyor olsa dahi veriler yok olmuş demektir. Ayrıca, sürücünü verileri tam olarak sağladığı durumda bu veriyi kullanan programın ve bu programın çalıştığı makinenin de düzgün olarak çalışıyor olması gerekmektedir.

Manyetik bilginin zamanla özelliğini yitirmesi genellikle ısısal bozulmaya bağlıdır. Kısaca açıklarsak, bir bit içerisinde manyetik olarak bir tarafa yönlendirilmiş (belki de) milyonlarca atom bulunur. Yıllar geçtikçe ısısal enerjiye (örneğin sıcaklık) bağlı olarak bit içerisindeki bazı atomlar manyetik yönlerini unuturlar. Bu durumda daha az sayıda atom veriyi korumaktadır, bu a daha az ısısal enerjinin etkisiyle bile biraz daha fazla atomun yönünü unutabileceği anlamına gelir. Belirli bir süre sonra “çiğ noktasına” ulaşılır ki bu durumda bit içerisindeki atomlar rasgele yönlenirler, artık veri kaybolmuştur. Bu durum “superparamagnetic” etki olarak bilinir.

Yüzeysel veri yoğunluğu arttığı zaman her bir bit için manyetik olarak yönlendirilmiş atom sayısı azalacağından ısısal kararlılık hızlı bir şekilde düşer. Çalışma ortamındaki yüksek ısı da ısısal bozulmayı hızlandırabilir. Yazma işlemi esnasında bazen yazılan iz’e komşu iz’lerdeki bitlerde bozulmaya sebep olabileceği tespit edilmiştir. Genellikle bilinmez ancak birçok modern sürücü düzenli olarak bölgelerdeki bitlerde ısısal bozulma kontrolü yapar ve bozulma algıladığında o sektörü yeniden yazar.