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Mal sector

lector de disco duro En informática, un sector defectuoso es un sector de disco ilegible . Al dañarse, se pierde toda la información almacenada en él. Cuando se detecta y marca ...

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lector de disco duro

En informática, un sector defectuoso es un sector de disco ilegible . Al dañarse, se pierde toda la información almacenada en él. Cuando se detecta y marca un sector defectuoso, el sistema operativo, como Windows o Linux, lo omite en el futuro. Los sectores defectuosos representan una amenaza para la seguridad de la información debido a la persistencia de datos .

Detalles

Los sectores defectuosos pueden ser "blandos" (lógicos) o "duros" (de hardware, físicos), dependiendo de la causa de su inaccesibilidad. En caso de pérdida de energía, corrupción de bits (más probable en disquetes ) o problemas de firmware, el formato del disco puede corromperse hasta un punto en que el código de corrección de errores no puede solucionarlo. Este es un sector defectuoso "blando": la escritura sobre la corrupción sería exitosa. [ 1 ]

Por otro lado, los sectores dañados físicamente no se pueden restaurar: la escritura fallaría, lo que obligaría a una reasignación. Una unidad nueva puede presentar algunos sectores defectuosos inofensivos debido a defectos de fabricación. Durante el uso, se producen daños mayores debido a fallos en el cabezal , desgaste , golpes o entrada de polvo. [ 2 ] [ 1 ]

En las unidades de estado sólido , el desgaste de la memoria flash o un error en el controlador de la memoria flash también pueden causar sectores defectuosos. [ 3 ]

Manejo

Sistema operativo

Los sectores defectuosos pueden ser detectados por el sistema operativo o el controlador de disco . La mayoría de los sistemas de archivos incluyen mecanismos para marcar sectores como defectuosos, de modo que el sistema operativo los evite en el futuro. Las utilidades de diagnóstico de disco , como CHKDSK ( Microsoft Windows ), Utilidad de Discos ( macOS ) o badblocks ( Linux ), pueden buscar activamente sectores defectuosos a petición del usuario.

Con la llegada de los controladores de disco compatibles con SMART (véase más abajo), la responsabilidad de evitar sectores defectuosos recae cada vez más en el disco. [ 4 ] Algunos sistemas de archivos más recientes, como Btrfs y ZFS, no cuentan con ninguna función para evitar bloques defectuosos. [ 5 ] Las herramientas de software que buscan bloques defectuosos aún tienen utilidad: al realizar escrituras en los sectores defectuosos detectados, se puede acelerar el proceso de reasignación, evitando así nuevos intentos de lectura del sector defectuoso. [ 6 ]

controlador de disco

Cuando un sector falla en un acceso de lectura normal, el firmware típico de un controlador de disco moderno (posterior a 1990) intentaría leerlo varias veces con la esperanza de tener éxito, antes de que se agote el tiempo de espera y se marque como "pendiente". (Una lectura exitosa no solo debe producir datos, sino que también debe pasar el código de corrección de errores ). Los sectores pendientes pueden volver a leerse en intentos posteriores. Esta acción de reintento repetido produce un ruido conocido como (la versión en disco duro del) clic de la muerte .

Cuando se detecta que un sector no se puede escribir (o no conserva los datos escritos al leerlos inmediatamente después de la escritura), el firmware suele reasignar el sector lógico a un sector físico diferente, independientemente de si estaba marcado como pendiente. Por el contrario, si se escribe correctamente en un sector pendiente, este se elimina de la lista de sectores pendientes.

En ambos casos, las operaciones son transparentes para el sistema operativo, que solo necesita emitir comandos de lectura y escritura de sectores. Los reintentos debidos a un sector ilegible pueden causar una demora excesiva antes de obtener una respuesta definitiva, ya sea de éxito o de fracaso.

Existen dos tipos de reasignación por hardware de disco: P-LIST (asignación durante las pruebas de producción en fábrica) y G-LIST (asignación durante el uso por parte del consumidor mediante el microcódigo del disco). [ 4 ] Las utilidades pueden leer la información de la Tecnología de Automonitoreo, Análisis e Informes (SMART) para determinar cuántos sectores se han reasignado y cuántos sectores de reserva puede tener aún la unidad. [ 7 ] Debido a que las lecturas y escrituras de los sectores de la lista G se redirigen (reasignan) automáticamente a los sectores de reserva, esto ralentiza ligeramente el acceso a la unidad, incluso si los datos en la unidad están desfragmentados. Una vez que la lista G se llena, la unidad de almacenamiento se vuelve incapaz de reasignar más sectores y mostrará errores de escritura al sistema operativo. [ 8 ] [ 9 ]

Comparación de conjuntos de comandos

En comparación con ATA, el conjunto de comandos SCSI permite una gestión más precisa de los sectores defectuosos. Los usuarios pueden leer la G-LIST, controlar si se realiza la reasignación automática (posible no solo en caso de fallos de escritura [AWRE], sino también en caso de éxito de lectura con ECC [ARRE]) y utilizar el comando específico REASSIGN BLOCKS para reasignar manualmente si es necesario. El conjunto de comandos también proporciona una forma de realizar un formato de bajo nivel con FORMAT UNIT . [ 10 ]

Por ejemplo, con un sector que falla en el primer intento de lectura pero tiene éxito en los siguientes, las siguientes opciones son razonables: ignorarlo, sobrescribir lo que se leyó correctamente (actualizar) o intentar reasignarlo (porque el sector ha demostrado tener problemas para retener datos). El conjunto de comandos ATA proporciona formas de realizar las dos primeras, pero no la tercera, lo que deja abierta la posibilidad de que este sector siga deteriorándose. La situación es similar con sectores completamente ilegibles, solo que más grave, ya que el sector ha demostrado ser capaz de provocar una pérdida total de datos. En este caso, se pueden utilizar los antiguos mecanismos del sistema de archivos para evitar sectores defectuosos y así evitar escribir nuevos datos en dichos sectores dudosos.

El estándar SCSI / ATA Translation (SAT) define una secuencia de lectura-escritura-verificación para traducir el comando REASSIGN BLOCKS a ATA. [ 11 ]

Métodos de manipulación

Los estándares SCSI y ATA solían tener comandos WRITE LONG para escribir el contenido sin procesar del sector, incluidos los datos del código de corrección de errores (ECC). Como resultado, esto podía usarse para crear sectores defectuosos "suaves" deliberados, que a su vez pueden usarse para verificar la compatibilidad con sectores defectuosos en utilidades de disco y herramientas forenses. Esto es compatible con:

  • El programa de Windows ATATool . Por ejemplo, para crear un error en LBA 10, ATATOOL /BADECC:10 \\.\PhysicalDrive1.
  • El programa de Linux hdparm , a través de --make-bad-sector . También puede emitir la versión SCSI debido a las necesidades de SAT. [ 6 ]
  • Linux sg3_utilsincluye un comando sg_write_longpara este propósito. [ 12 ]

La alternativa más reciente a un WRITE LONG sin procesar en ATA es WRITE_UNCORRECTABLE_EXT , que marca el sector como defectuoso inmediatamente y prohíbe reintentos adicionales. El comando correspondiente en SCSI es WRITE LONG con un bit de opción WR_UNCOR (escritura no corregible) establecido. Se puede acceder a esto a través de hdparm [ 6 ] o .sg_write_long

La contraparte de WRITE LONG es la igualmente obsoleta READ LONG . Se puede usar para leer el contenido del sector sin procesar, incluidos los datos ECC. Es accesible a través de SCSI. No se conoce ningún programa que utilice la versión ATA de este comando.sg_read_long

Frecuencia

En un estudio de 2007, el CERN observó 1,53 millones de discos duros de 30 modelos durante 32 meses y analizó los errores de lectura de los discos. Observaron que el 3,5 % de los discos desarrollaron "errores de lectura latentes" (es decir, sectores defectuosos ilegibles), y que un disco con un sector defectuoso tiene más probabilidades de desarrollar más. Los sectores defectuosos se agrupan espacialmente (en un vecindario de 10 MB ) y temporalmente. Los errores recuperados por ECC, que son reportados por los discos empresariales (usando el conjunto de comandos SCSI), también sugieren una mayor probabilidad de un sector defectuoso en el futuro. [ 13 ]

Véase también

  • Spiradisc : un sistema de protección contra copias que escribe los sectores en trayectorias en espiral sobre el disco, en lugar de en círculos concéntricos.
  • Deslizamiento de sector : un método para evitar sectores malos.
  • Protección ARccOS : protección contra sectores defectuosos en DVD, utilizada por Sony.
  • Fallo del cabezal : una forma más grave de daño al plato del disco duro.

Referencias

  1. 1 2 Zhang (2 de marzo de 2018). "Sectores defectuosos duros vs. blandos en HDD: diferentes causas y soluciones" . Blog de recuperación de datos .
  2. ↑ Chris Hoffman (5 de julio de 2017). "Explicación de los sectores defectuosos: por qué los discos duros tienen sectores defectuosos y qué se puede hacer al respecto" . How-To Geek.
  3. ↑ "Pregunta: ¿debería solicitar un reemplazo de mi 980 pro?" . Foro de Tom's Hardware . 14 de febrero de 2023. Consultado el 22 de julio de 2024 .
  4. 1 2 "Reasignación de sectores defectuosos" . mjm.co.uk. Archivado del original el 10 de marzo de 2018. Recuperado el 9 de marzo de 2018 .
  5. ↑ "badblocks - ¿Puede btrfs rastrear/evitar bloques defectuosos?" . Unix & Linux Stack Exchange .
  6. 1 2 3 – Manual del programador de Linux – Administración y comandos privilegiados de Manned.org . "--make-bad-sector Crea deliberadamente un sector defectuoso (también conocido como "error de medio") en el disco. [...] Tenga en cuenta también que la opción --repair-sector se puede usar para restaurar (cualquier) sector defectuoso cuando ya no sea necesario, incluidos los sectores que realmente estaban defectuosos (es probable que la unidad los reasigne a un área nueva en el medio). --write-sector: Esto se puede usar para forzar a una unidad a reparar un sector defectuoso (error de medio)."hdparm(8)  
  7. ↑ Monitorización de discos duros con SMART . Linux Journal , 2004.
  8. ↑ "Enciclopedia" . PCMag.com . Ziff Davis .
  9. ↑ Stephens, Curtis E, ed. (11 de diciembre de 2006), Tecnología de la información - Anexo AT 8 - Conjunto de comandos ATA/ATAPI (ATA8-ACS), borrador de trabajo, revisión 3f (PDF) , ANSI INCITS, págs. 198–213 , 327–344 , archivado del original (PDF) el 30 de julio de 2007. 
  10. ↑ "INCITS 506-202x - Tecnología de la información - Comandos de bloque SCSI - 4 (SBC-4) borrador revisión 22" . 15 de septiembre de 2020. Consultado el 22 de mayo de 2023 .(sbc4r22.pdf)
  11. ↑ Tecnología de la información - Traducción SCSI/ATA - 6 (SAT-6) Borrador Revisión 2 SAT6r02.pdf
  12. ↑ – Manual de administración de sistemas Linux de ManKier.comsg_write_long(8)  
  13. ↑ Lakshmi N. Bairavasundaram; Garth R. Goodson; Shankar Pasupathy; Jiri Schindler (junio de 2007). «Análisis de errores latentes de sector en unidades de disco». Actas de la conferencia internacional ACM SIGMETRICS de 2007 sobre medición y modelado de sistemas informáticos . San Diego, California, Estados Unidos: ACM. págs. 289–300 . CiteSeerX 10.1.1.63.1412 . doi : 10.1145/1254882.1254917 . ISBN   9781595936394. S2CID 14164251 . Consultado el 9 de junio de 2012 . 
  • Definición de bloques defectuosos