Как восстановить утерянные данные с 4Kn дисков

С быстрым развитием индустрии жестких дисков, компании, которые их производят, запустили переход от традиционного размера сектора в 512 байт к большему более эффективному сектору размером 4 Кбайт (4096 байт). Пользователи, которые в настоящее время все еще используют 512-байтовый диск, не знают о преимуществах накопителей формата 4Кn. Однако подобный формат запоминающих устройств удобнее и производительнее. Но что касается восстановления утерянных данных с таких дисков, то не все известные программы поддерживают такой формат. В данном обзоре мы рассмотрим отличия разных форматов и представим способ возврата информации с новых видов накопителей 4Кn.

Как восстановить утерянные данные с 4Kn дисков

Структура жесткого диска

Как мы все знаем, при записи данных на жесткий диск, они сохраняются в его секторе. Размер сектора традиционного запоминающего устройства HDD составляет 512 байт. Подобный вид носителя называется 512n (512 native). Сектора таких дисков не смежные, а содержат между собой интервалы (промежутки).

Перейти к просмотру
Как восстановить утерянные данные с 4Kn дисков 🛠️ 🩺💽

Как восстановить утерянные данные с 4Kn дисков 🛠️ 🩺💽

Структура сектора жесткого диска (HDD):

  • В начале находится «Интервал» – первичный промежуток.
  • Далее идет «Код синхронизации» – особая метка синхронизации, обозначающая начало сектора и позволяющая синхронизировать работу накопителя.
  • Затем идет «Адресная метка» – это метка, содержащая данные для идентификации номера и расположения сектора. Метка помимо адресной информации хранит также сведения об общем состоянии выделенного пространства.
  • После идет «Область данных»
  • И в конце находятся «Код исправления ошибок» (Error Correction Code – ЕСС), который предназначен для исправления различных видов неисправностей.
Схематическое изображение структуры готового секторального блока 512 байт.

Исходя из схемы рисунка можно сделать такой вывод, что при традиционном размере в 512 байт между секторами остается очень много промежутков. Чем больше объем носителя, тем больше таких промежутков будет находиться на запоминающей поверхности накопителя между блоками областей для записи данных. При таком построении, много места тратится впустую.

Главным недостатком накопителей HDD емкостью 512 байт есть то, что они должны проверять каждые 512 байт на наличие ECC (кода исправления ошибок). Таким образом, для каждых 512 байт будет создан бит ECC, который сообщит операционной системе, что данные были записаны правильно. Это также означает, что на этом диске для хранения данных требуется больше места, поскольку, после каждых 512 байт будет бит разделения секторов, перед которым находится бит коррекции ошибок. Это также приводит к тяжелой дефрагментации при записи огромных файлов, поскольку они будут разбросаны в виде блоков размером 512 байт по разным дорожкам диска.

Для решения этой проблемы и был разработан носитель HDD формата , в котором исходный размер сектора имеет 4096 байт (4Кб).

Физическая структура нового информационного носителя не изменилась. Но вместо маленьких информационных блоков в 512 байт операционные системы будут иметь дело с большими порциями данных. Им придется выполнять операции чтения-записи с объёмом по 4Кб за раз. Это не только экономит время, но и уменьшает фрагментацию файлов. Кроме того, потребуются биты «Кода исправления ошибок» (ECC) по одному для каждых 4 КБ.

Такая структура жесткого диска сокращает промежутки между секторами, увеличивает производительность, сокращает время обработки запросов, а также значительно повышает коэффициент использования пространства.

Структура информационного блока накопителя представлена на рисунке ниже.

Схема распределения дискового пространства в накопителе 4Kn.

Как видите, в сравнении с традиционным жестким диском в запоминающем устройстве формата записи тратится меньше места на промежутки между секторами.

В новом расширенном стандарте «Advanced Format», размер секторального блока составляет 4 КБ. Он в восемь раз больше стандартного размером по 512 байт и объединяет их в один элемент.

Хотя это и повышает коэффициент использования пространства жесткого диска, в один момент перейти на новый стандарт просто нереально, если учитывать проблемы совместимости c операционной системой Windows.

Для обеспечения совместимости были созданы эмулированные диски – 512е. В таком накопителе размер сектора физически составляет 4096 байт, но логически он разделен на 512 байт. Чтобы упростить переход от 512n к используется технология эмуляции, позволяющая переводить блок в 512n, обеспечив итоговый размер 512 байт.

Такая эмуляция позволяет использовать новые устройства с операционными системами, которые еще не поддерживают структуру хранения информации в 4 Kб.

В новом формате под интервал, код синхронизации и метку адреса отводится столько же места, сколько и раньше, а код исправления ошибок увеличен до 100 байт.

В таблице представлено сравнение накопителей – 512n, 512e и .

Таблица логических и физических размеров HDD разных форматов.

Преимущества жестких дисков 4Kn

Преимуществом дисков является то, что их технология распределения секторов более эффективно использует поверхностные носители данных за счет их объединения. Информация, которая была бы записана в восьми секторах по 512 байт помещается в один размером 4 Кб.

Основные элементы структуры традиционного 512-байтного сектора – метки идентификации и синхронизации в начале и область «Исправление ошибок» (ECC) в конце блока– остались.

Между заголовком и областями «Исправление ошибок» (ECC), объединены восемь 512-байтовых секторов, что устраняет необходимость в избыточных областях заголовка между каждым отдельным блоком 512-байтовых данных. Таким образом, структура жесткого диска с сектором 4Kn значительно улучшает коэффициент использования доступного пространства для хранения в сравнении с предыдущей 512 версией накопителя.

Преимущество накопителя нового формата 4Kn по сравнению с 512

Кроме того, в больших секторах усиливается интеграция алгоритмов исправления ошибок, что помогает сохранить целостность данных при более высокой плотности хранения.

В секторе размером 4 КБ, размеры области «Исправление ошибок» (ECC) увеличены почти вдвое, с 50 до 100 байт, что обеспечивает давно ожидаемое повышение эффективности исправления ошибок, а также устойчивость к мелким частицам и дефектам поверхности.

Таким образом, совместный выигрыш от возросшей эффективности нового формата и повышения надежности блока исправления ошибок делает переход на сектора размером 4 КБ вполне оправданным. Главная задача производителей жестких дисков — правильно организовать этот переход, чтобы в перспективе достичь наибольшей отдачи с минимальными побочными эффектами.

4Kn накопители представлены в линейке производителей Seagate и HGST (Hitachi Global Storage Technologies). Крупнейший производитель запоминающих устройств компания Western Digital Corp. выкупил дочернее предприятие Hitachi Global Storage Technologies (Hitachi GST) еще в 2011 году.

В Seagate носители 4Kn относятся к серии Exos Enterprise.

Seagate Exos Enterprise

В Western Digital (HGST) – серия Ultrastar.

Western Digital Ultrastar

Жесткие диски 4К в ОС Windows

Если вы используете операционную систему Windows 10 или Windows 8 и купили известный фирменный жесткий диск 4Kn, вы можете использовать его без каких-либо проблем. Современный 4Kn накопитель можно использовать в качестве основного загрузочного диска, поскольку и Windows 10, и Windows 8.1 / 8 поддерживают загрузку с носителя 4Kn. В операционной системе Windows 7 ответственная служба будет создавать логические блоки размером 512 байт, и вы также сможете использовать носители 4Kn без ограничений.

Таблица совместимости жестких дисков с ОС Windows

Формат Логический размер сектора Физический размер сектора Совместимые ОС
512E 512 байт 4096 байт (4КиБ)
  • Windows 8, 8.1
  • Windows Server 2012, 2012 R2
  • Windows 7 w/ MS KB 982018
  • Windows 7 SP1
  • Windows Server 2008 R2 w/ MS KB 982018
  • Windows Server 2008 R2 SP1
  • Windows Vista w/ MS KB 2553708
  • Windows Server 2008 w/ MS KB 2553708
4KN 4096 байт (4КиБ) 4096 байт (4КиБ)
  • Windows 8, 8.1
  • Windows Server 2012, 2012 R2

Также необходимо учитывать, что в настоящее время не все программное обеспечение для создания образов системы подготовлено для работы с жесткими дисками 4Kn. Поэтому перед покупкой проверьте, готово ли программное обеспечение для создания образов вашей системы, или приобретите тот вариант, который поддерживает носители 4Kn.

Как восстановить данные с 4Kn дисков

Что касается восстановления утерянной информации с HDD накопителей 4Kn, то можно сказать что на данный момент не все программы для восстановления данных поддерживают данный формат.

Программа Hetman Partition Recovery относится к тому виду программного обеспечения, которое способно вернуть утерянную информацию, в том числе и с носителей 4Kn. После запуска утилита просканирует ваш накопитель, найдет утерянные данные и позволяет их восстановить.

Инструмент восстанавливает файлы с любых устройств, независимо от причины потери данных.

Пошаговый алгоритм работы программы Hetman Partition Recovery включает следующий порядок действий:

Шаг 1. Подключите накопитель к компьютеру с операционной системой Windows. Скачайте, установите и запустите программу Hetman Partition Recovery.

Основное окно программы Hetman Partition Recovery.

Шаг 2. В менеджере дисков выберите ваше устройство, кликните по нему правой кнопкой мыши и во всплывающем контекстном меню нажмите «Открыть».

Как открыть в менеджере носитель 4Kn.

Сперва попробуйте выполнить «Быстрое сканирование» это займет меньше времени.

Анализ накопителя методом быстрого сканирования.

Если в результате быстрого сканирования программа не нашла удаленные данные выполните «Полное сканирование».

Анализ методом глубокого сканирования.

Шаг 3. Мастер восстановления данных немедленно просканирует выбранный том диска и отобразит результаты сканирования в правой части окна.

Вывод в окне результатов анализа.

Шаг 4. По завершению сканирования вам нужно лишь отметить удаленные файлы, которые нужно восстановить ,и нажать кнопку «Восстановить».

Запуск операции восстановления.

Указать место куда сохранить данные и нажать «Сохранить».

Выберите метод сохранения.
Укажите адресный путь для сохранения готовых файлов.

Также программа позволяет сделать образ диска, и проводить восстановление данных с образа. Подобный способ значительно повышает шансы вернуть утерянную информацию, так как при множественном сканировании часть информации может быть заперта или перезаписана.

Так как при множественном сканировании диска могут быть затерты данные.

Вызов меню создания образа.
Указание адресного пути для хранения готового образа.

Программа Hetman Partition Recovery обладает широким набором функций и включает различные инструменты восстановления.

Ее можно использовать также для восстановления:

  • файлов, утерянных в результате удаления, форматирования, сбоя, критической ошибки, краха системы, вирусной атаки и других ситуаций потери данных.
  • данных с внутреннего жесткого диска, внешнего носителя, USB-накопителя, SD-карты памяти, медийных аппаратов и других устройств хранения.
  • фотографий и изображений, видеофайлов, музыкальных композиций, офисных документов, электронных писем, презентаций и других типов файлов.

ИТ индустрия неизбежно отказывается от традиционного размера секторов 512 байт. И в скором будущем возможен полноценный переход на новый формат запоминающих устройств 4Kn. Изучив данную статью пользователи узнают отличия накопителей 4Kn от стандартных 512, ознакомятся с их преимуществами и смогут восстановить утраченные, удаленные, испорченные или потерянные данные с накопителей нового формата 4Kn специализированным программным обеспечением.

Dmytriy Zhura

Автор: Dmytriy Zhura, Технический писатель

Дмитрий Жура – автор и один из IT-инженеров компании Hetman Software. Имеет почти 10 летний опыт работы в IT-сфере: администрирование и настройка серверов, установка операционных систем и различного программного обеспечения, настройка сети, информационная безопасность, внедрения и консультация по использованию специализированного ПО. Является экспертом в области восстановления данных, файловых систем, устройств хранения данных и RAID массивов. Подробнее

Рекомендуем для вас