Întreținerea hard disk-ului în Linux: Un ghid complet și practic

Când vorbim despre păstrarea înregistrărilor Linux, cheia este să combinăm diagnostic bun, instrumente fiabile și proceduri securizate. De-a lungul anilor, tipurile de unități și magistrale s-au schimbat, la fel ca și cele mai bune practici din sistemele de fișiere moderne.

Acest articol reunește elementele esențiale pentru îngrijirea HDD-urilor și SSD-urilor în Linux: detectarea erorilor, verificarea blocurilor, marcarea sectoarelor defecte, TRIM pe SSD, instrumente grafice și în terminal, Și Trucuri să anticipeze problemele înainte să fie prea târziu.

Noțiuni de bază: HDD, SSD și interfețele lor

Hard disk-urile mecanice (HDD-uri) stochează date cu înregistrare magnetică pe platouri rotative; viteza de rotație influențează transferul: norma de astăzi este 5400 sau 7200 rpm, deși există unități de stocare de 10.000 rpm. Totuși, nici măcar un HDD rapid nu va satura un port SATA modern.

În ceea ce privește dimensiunea fizică, 2.5″ și 3.5″ încă domină. În ceea ce privește interfețele, SATA este standardul pentru consumatori, iar SAS este cel preferat pentru servere; SAS este moștenitorul SCSI și acceptă mai multe dispozitive cu rate susținute, permițând unui controler SAS să utilizeze discuri SATA (dar nu invers).

SATA 3 oferă până la 600 MB/s și este compatibil cu versiunile anterioare între generații: un disc SATA 3 într-un port SATA 2 va funcționa la aceeași viteză. viteza portuluiPentru HDD-uri, viteza respectivă a fost mai mult decât suficientă; pentru SSD-uri, a fost rapid insuficientă.

Apariția SSD-urilor a schimbat regulile jocului: acestea utilizează memorie flash (NAND) fără componente mobile. Există celule SLC, MLC, TLC și QLC: creșterea numărului de biți per celulă reduce durabilitatea, dar crește capacitatea și reduce costurileCu suficient paralelism, SSD-urile mari sunt acum disponibile la prețuri accesibile.

Pentru a depăși limitele SATA, au apărut M.2 și NVMe, care profită de benzile PCIe. În PCIe 3 x4, vitezele depășesc cu ușurință 1500 MB/s, iar în PCIe 4.0, cifrele de aproximativ 4950 MB/s citire și 4250 MB/s scriere, mult peste plafonul de 600MB/s al SATA 3.

Identificați discurile și pregătiți o revizuire sigură

În Linux, discurile apar ca /dev/sda, /dev/sdb… iar partițiile lor ca /dev/sda1, /dev/sda2, etc. Pentru a le enumera în detaliu, folosim: sudo fdisk -lAcest lucru este esențial pentru a evita alegerea dispozitivului greșit.

Înainte de verificare sau reparare, demontați partiția sau lucrați dintr-o sesiune Live. USBRularea unor teste intensive pe un sistem montat poate cauza inconsecvențe sau pierderi dacă există scrieri simultane.

Faceți o copie de rezervă dacă discul prezintă simptome (zgomote, încetinire anormală, erori). Dacă un HDD începe să realoce sectoare, urmăriți cu SMART și backup preventiv Este cea mai bună poliță de asigurare.

Găsiți sectoare defecte cu blocaje defecte

badblocks Scanează suprafața pentru blocuri deteriorate. Puteți rula un test nedistructiv pentru a minimiza riscurile legate de date: sudo badblocks -svn /dev/sdX (înlocuiți sdX cu discul corect).

Opțiuni utile pentru blocurile de rău: -n face ca citirea/scrierea să fie nedistructivă; -s arată progresul; -v este modul verbos; -f forțează teste care ar putea fi distructive dacă sunt utilizate pe discul de sistem; -e permite abandonarea după N erori; -w execută un test extins de scriere a unui model (se exclud reciproc cu -n).

Un exemplu cu transferul rezultatelor într-un fișier pentru utilizare ulterioară: sudo badblocks -v /dev/sdb > badblocks.txtAceastă scanare poate dura multe ore pe discurile mari, așa că planificați în consecință. timpul.

Dacă preferați să vizionați și să înregistrați în același timp: sudo badblocks -v /dev/sdb | tee badblocks.txtApoi, această listă de sectoare deteriorate va fi utilizată pentru a le marca ca inutilizabile în sistemul de fișiere.

Marcați și reparați cu fsck și e2fsck

fsck este utilitarul generic de verificare a sistemului de fișiere. Pentru ext2/3/4, e2fsck oferă opțiuni specifice. Asigurați-vă că partiția este demontată înainte de a rula aceste instrumente.

Opțiuni tipice fsck: -c căutarea blocurilor defecte; -f verificare a forței; -v afișează mai multe informații; -r mod interactiv; -y răspunde cu „da” la orice; -a Auto-reparare (nu se recomandă din cauza agresivității sale). O utilizare cunoscută pentru bifarea și marcarea ar fi: sudo fsck -cyv /dev/sda.

Dacă ați salvat lista blocurilor defecte într-un fișier, puteți spune verificatorului cu -l, de exemplu: sudo fsck -l badblocks.txt /dev/sdb1Sistemul va adăuga apoi sectoarele respective la lista de excluderi.

De exemplu*, o combinație utilizată pe scară largă este: sudo e2fsck -cfpv /dev/sdXN unde -c adaugă blocurile defecte la listă, -f le forțează, -p încearcă o reparare sigură, iar -v afișează detalii. Sau, dacă doriți să automatizați remedierile: sudo e2fsck -p -v /dev/sdXNși dacă trebuie să răspunzi cu „da” la toate, adaugă -y. Cu -z Puteți descărca modificările aduse unui fișier de recuperare înainte de a modifica metadatele.

amintiți-vă că e2fsck și badblocks se pot completa reciprocMai întâi detectați, apoi marcați și, dacă este necesar, reparați structurile sistemului de fișiere, astfel încât blocurile defecte să nu fie reutilizate.

Fragmentarea în Linux și e4defrag

Cu ext4, Btrfs sau XFS fragmentarea este mult mai mică decât în ​​FAT32/NTFS, dar nu imposibilă. Puteți estima fragmentarea în ext4 cu fsck.ext4 -vpf /dev/sdXN dintr-un sistem live sau lucrând la cald cu e4defrag (pachetul e2fsprogs).

Pentru a vizualiza starea fără defragmentare: sudo e4defrag -c /dev/sda1 (și în casa ta, de exemplu, sudo e4defrag -c /dev/sda3). Utilitarul afișează un „scor de fragmentare”; orice valoare sub 31 indică de obicei că nu este nevoie să acționăm.

Dacă trebuie să luați măsuri, executați fără -c: sudo e4defrag /dev/sda3Atenție și faceți copii de rezervă zilnice înainte de defragmentare, în caz de pene de curent sau alte evenimente neprevăzute.

Pentru volumele FAT32/NTFS, Linux nu are un instrument standard care să măsoare sau să defragmenteze cu același nivel de detaliu; în acest caz, conectați unitatea la Windows și folosiți utilitarele sale. Dacă folosiți doar Linux, puteți lua în considerare format în ext4 unitățile externe de backup (evaluați compatibilitatea de care aveți nevoie).

SSD: TRIM, fstrim și setări recomandate

Pe SSD-uri, starea de funcționare depinde în mare măsură de gestionarea ștergerilor de blocuri. Verificați dacă dispozitivul anunță TRIM cu: sudo hdparm -I /dev/sda | grep "TRIM supported"Dacă apare, sistemul poate comunica spațiile eliberate controlerului.

Rulați TRIM manual cu fstrimDe exemplu, sudo fstrim -v / pe root. Îl poți programa cu systemd sau cron săptămânal. Utilizarea excesivă nu este benefică și poate duce la scrieri, așa că nu-l arunca tot timpul.

Cu Btrfs, mecanismul Copy-on-Write reduce deja scrierile inutile, iar unii utilizatori evită programarea frecventă a fstrim. XFS acceptă eliminarea blocurilor, iar ext4 cu jurnalizare oferă o bună rezistență; dezactivarea jurnalizării poate economisi scrieri. Nu este recomandabil din cauza riscului de întreruperi ale curentului.

Despre memoria swap: Puteți utiliza swap cu SSD-uri fără probleme pe computerele moderne. swappiness O valoare mică (de exemplu, 10) reduce utilizarea memoriei swap dacă aveți multă memorie RAM. Hibernarea scrie memoria RAM pe disc; dacă doriți să minimizați scrierile pe SSD-uri, opreste-l.

Monitorizează-ți sănătatea cu SMART

Tehnologia SMART vă permite să monitorizați relocările sectoarelor, erorile și temperatura. Instalați smartmontools și vizualizați: sudo smartctl -a /dev/sda pentru a vizualiza un raport complet al dispozitivului.

Instalarea smartmontools după distribuție: pe Debian/Ubuntu/Mint sudo apt install smartmontoolsîn Fedora sudo dnf install smartmontools; pe openSUSE sudo zypper install smartmontoolspe Arch/Manjaro sudo pacman -S smartmontools; pe sisteme cu yum: sudo yum install smartmontools; și în Slackware poți recurge la slackpkg install smartmontools.

Dacă preferați o interfață grafică, GSmartControl prezintă atributele și testele SMART într-o fereastră prietenoasă, util pentru recenzii rapide.

Instrumente esențiale pentru formatare, partiționare și recuperare

Pentru a gestiona grafic partițiile, GParted este o aplicație clasică: creează, șterge, redimensionează și formatează în FAT32, NTFS, ext4, etc. O altă alternativă simplă este Discuri (gnome-disk-utility), inclus în multe desktopuri GNOME.

În terminal, aveți fdisk y cfdisk a împărți și familia mkfs a formata: de exemplu, mkfs.vfat, mkfs.ntfs, mkfs.ext4Pentru un USB în FAT32: sudo mkfs.vfat -F 32 -n Mi_Memoria /dev/sdX1.

Pentru recuperarea partițiilor deteriorate sau șterse, TestDisk este o soluție excelentă. Programul său partener, PhotoRec, recuperează fișierele prin semnătură, chiar dacă sistemul de fișiere este pierdut. gpart Puteți încerca să deduceți structuri de partiții.

Pe ext3/ext4, extundelete Vă permite să recuperați fișiere dacă spațiul nu a fost suprascris. Lucrați întotdeauna pe dispozitivul demontat și, dacă este posibil, pe o imagine clonată. să nu înrăutățească situația.

Clonare și copii: dd și Clonezilla

dd Este atât puternic, cât și periculos: sintaxa incorectă poate șterge discul greșit. Pentru a clona de pe disc pe disc: sudo dd if=/dev/sda of=/dev/sdb bs=64K status=progress. Ajustează bs și adaugă conv=sync,noerror dacă sursa are erori de citire.

Clonezilla este mai sigur pentru majoritatea utilizatorilor: clonează discuri sau partiții cu compresie și verificare, ideal pentru migrări sau copii de rezervă consistentePornește de pe unitatea ISO/USB și urmează instrucțiunile expertului.

Măsurați performanța discului cu dd

Pentru un test rapid de intrare/ieșire: scrieți un fișier mare pe disc: dd if=/dev/zero of=/tmp/test1.img bs=1G count=1 oflag=dsync (veți măsura viteza de scriere secvențială).

Dacă vrei să vezi latența I/O cu blocuri mici: dd if=/dev/zero of=/tmp/test2.img bs=512 count=1000 oflag=dsyncSunt teste simple, nu înlocuiesc repere specializate, dar ajută la detectarea anomaliilor grave.

Instalarea instrumentelor prin distribuție

GParted: pe Debian/Ubuntu/Mint sudo apt install gparted; pe openSUSE sudo zypper in gpartedpe Fedora/CentOS sudo dnf install gparted (o yum în versiunile mai vechi); în Arch/Manjaro sudo pacman -S gparted; în Slackware: slackpkg install gparted.

TestDisk/PhotoRec: Debian/Ubuntu/Mint sudo apt install testdisk; openSUSE zypper in testdiskArhivă/Manjaro sudo pacman -S testdiskFedora/CentOS sudo dnf install testdisk; Slackware: slackpkg install testdisk.

Manager de partiții KDE: Debian/Ubuntu/Mint sudo apt install kde-partitionmanager; openSUSE zypper in kde-partitionmanagerFedora/CentOS sudo dnf install kde-partitionmanagerArhivă/Manjaro sudo pacman -S kde-partitionmanager; Slackware: slackpkg install kde-partitionmanager.

Discuri GNOME: Debian/Ubuntu/Mint sudo apt install gnome-disk-utility; openSUSE zypper in gnome-disk-utilityFedora/CentOS sudo dnf install gnome-disk-utilityArhivă/Manjaro sudo pacman -S gnome-disk-utility; Slackware: slackpkg install gnome-disk-utility.

Pentru FAT32 în terminal, instalați dosfstools: Debian/Ubuntu/Mint sudo apt install dosfstoolsArhivă/Manjaro sudo pacman -S dosfstools; openSUSE sudo zypper in dosfstoolsSlackware slackpkg install dosfstools; pe sistemele cu yum/dnf, utilizați managerul corespunzător.

Proceduri de bootare: Live USB, Rescue și ForceFSCK

Dacă trebuie să verificați partiția rădăcină, nu o puteți face montată. Fie intrați în modul de salvare a sistemului, fie lucrați cu o distribuție Live USB. În încărcător de boot (GRUB) Puteți accesa opțiunile avansate și selecta modul de recuperare.

O altă tehnică este crearea fișierului /forcefsck la rădăcină: sudo touch /forcefsckLa următoarea repornire, sistemul va forța o verificare. După repornire, ștergeți fișierul pentru ca acesta să nu ruleze la fiecare repornire. cizmă: sudo rm /forcefsck.

Înainte de a reporni pentru salvare, opriți serviciile critice (baze de date) și nu uitați să demontați sistemele de fișiere pe care le veți verifica sudo umount /dev/sdXN pentru a evita deteriorarea.

Sfaturi finale și limite de recuperare

Pentru partițiile ext*, utilizați instrumentele native (fsck/e2fsck, extundelete). Pentru pierderi la nivel structural, TestDisk și PhotoRec sunt instrumentele eficiente. Ca ultimă soluție, există utilitare comerciale de recuperare a datelor care pot ajuta în cazuri complexe, deși fara garantii când dauna este fizică.

Pe HDD-uri, monitorizați realocarea sectoarelor. Un singur sector nu este alarmant, dar dacă numărul crește în timp, luați măsuri: copiați și înlocuiți disculPe SSD-uri, monitorizați numărul total de octeți scriși (TBW), erorile și temperatura și mențineți TRIM activ.

Toate cele de mai sus se bazează pe o singură maximă: copiile de rezervă sunt cel mai bun instrument de întreținere. Clonați sau faceți copii de rezervă în mod regulat și practicați recuperarea pentru a vă asigura că Copiile tale valorează când chiar ai nevoie de ele.

Articol asociat:

Cum se accesează și se actualizează setările de firmware (BIOS/UEFI) din Linux folosind systemctl și systemd

Isaac

Scriitor pasionat despre lumea octeților și a tehnologiei în general. Îmi place să îmi împărtășesc cunoștințele prin scriere și asta voi face în acest blog, să vă arăt toate cele mai interesante lucruri despre gadgeturi, software, hardware, tendințe tehnologice și multe altele. Scopul meu este să vă ajut să navigați în lumea digitală într-un mod simplu și distractiv.