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「blkid」則是在「/etc/fstab」的註解發現到的，也是屬於「util-linux」這個套件。 lsblk. 執行. 1, $ lsblk ... ... <看更多>
linux查看硬碟狀態 在 [心得] Linux 上處理壞軌硬碟的兩三事...轉自PTT-Linux板 的推薦與評價
是其他硬碟的 39 倍高。 在 Linux 上，可以使用 [22]smartmontools 中的 smartctl (8) 來查詢硬碟的 S.M.A.R.T. 狀態。指令如下 ... <看更多>
linux查看硬碟狀態 在 [心得] Linux 上處理壞軌硬碟的兩三事 的推薦與評價
網頁: https://people.debian.org.tw/~chihchun/2011/05/30/manage-bad-blocks-on-linux/
[2]Linux 上處理壞軌硬碟的兩三事
有養動物園或是管理伺服器的人，難免都會碰到一些硬碟故障的問題。這篇文章略為整理
一些在 Linux 上處理壞軌硬體的一些軟體知識與技巧。針對讀者為中等程度以上的使用者
，文中僅僅提供參考資料，不說明實際操作或指令明細，請自行參考相關文件。作者以最
大善意盡力提供參考資訊，但文中如有疏漏或錯誤造成資料遺失，作者不負任何責任。
文中說明均以 Linux [3]Extended file system 為主，操作平臺是 [4]Debian GNU/Linux
. 所提及工具授權均為 [5]FLOSS 。假設錯誤硬碟為 /dev/sdb，所有指令需要以 root 執
行。
章節結構
? 錯誤類型。
? 壞軌測試。
? 預先偵測。
? 備份與資料回復。
? 排除壞軌磁區。
? 送修與資料清除。
= 錯誤類型 =
這裡討論的硬碟資料損毀，不外乎物理性傷害，摔落、靜電、停電、過熱、原件老化等等
。這些傷害會造成邏輯性 (logical error) 上或物理 (physical error) 性的錯誤。
所謂的邏輯性錯誤，就是硬碟離線時，暫存資料來不及寫入，導致資料異常。大部分的檔
案系統都會有一個檔案系統狀態 (Filesystem state) 的值，若是上次使用未順利 umount
，下次掛載時就會提示要求作 [6]fsck 檢查。如果是[7]日誌式檔案系統如 [8]ext3/[9]
ext4，則會試著回復未完成的操作。這種錯誤偶爾會破壞檔案，fsck/e2fsck 可能會將錯
誤檔案移到 lost+found 目錄下，造成困擾，但問題不大。
物理性錯誤指的是硬體磁盤受到損壞，該段[10]磁區無法讀取，也就是[11]壞軌。肯定導
致資料遺失，最常見的是系統吐出 I/O Error，無法讀取該檔案。實際的症狀是[12]讀取
變慢、聽到 [13]Spin-up 時的卡卡聲([14]Clicking sound)，甚至是系統當機等問題。
當壞軌開始產生時，通常代表硬碟壽命將至，得趕快開始更換健康新硬碟。這篇文章主要
討論的是壞軌這種物理性錯誤的處理辦法。
= 壞軌測試 =
最基本的測試方法是利用 [15]badblocks (8) 來檢測硬碟是否存在壞軌，這個指令不分檔
案系統。若是含有重要資料的硬碟，應該先作預設的非破壞性唯讀測試 (non-destructive
read-only test)，以避免寫入測試時異常，造成磁碟重置離線。
badblocks -vs /dev/sdb
上述只要一發現壞軌，請第一時間拔下備份吧。若是可承受資料損失，可以使用 “-n” 的
非破壞性寫入式測試。這基本上會嘗試寫入資料，再三確認硬碟運作正常。
badblocks -nvs /dev/sdb
= 預先偵測 =
不過 badblocks 需要在離線時才能執行。很多時候，伺服器是無法忍受長時間的離線檢查
的，必須要能夠線上檢測硬碟健康狀況才行。目前市面所有 [16]ATA 硬碟都已經支援
[17]S.M.A.R.T. (Self-Monitoring, Analysis, and Reporting Technology)，
S.M.A.R.T.? 基本上提供一個界面讓管理者可以查詢幾個重要的[18]參數。
透過讀取這些參數，管理者能夠預先警覺[19]硬碟錯誤。根據 Google 的調查十萬顆硬碟
後的[20]研究報告 ([21]Failure Trends in a Large Disk Drive Population)，
S.M.A.R.T. 的數值的確反應硬碟錯誤率 – 六十天內，出現 S.M.A.R.T. 掃描錯誤的硬碟
是其他硬碟的 39 倍高。
在 Linux 上，可以使用 [22]smartmontools 中的 smartctl (8) 來查詢硬碟的
S.M.A.R.T. 狀態。指令如下
smartctl --attributes /dev/sdb
根據 Google 的研究以及 [23]Bad block HOWTO for smartmontools 指出，與硬碟失效關
係最高的數值是 Reallocated Sectors Count/Reallocations event count,/Current
Pending Sector Count/Uncorrectable Sector Count。這幾組數據代表硬碟發現該磁區已
經損毀，它會重新從備用磁區分配一位置取代該損壞磁區，或磁區已發現問題尚未替換或
無法替換。這通常可以視為磁區損耗 (surface wear) 的狀況。當你發現這些值不為 0 時
，就該開始準備備份資料並作壞軌檢查了。
除了使用 smartctl 手動檢測外，也可以設定 smarted，讓系統自動觀測 S.M.A.R.T. 狀
態，有錯誤會顯示於桌面訊息或發送郵件。smartd 的設定可以參考 [24]檢測硬碟狀態 –
smartmontools 一文。S.M.A.R.T. 也支援 Self-Test，可以讓硬碟作效能與功能檢查，詳
情請見 smartctl (8).
= 備份與資料回復 =
在發現壞軌之際，應該第一優先備份資料。如果還能夠掛起檔案系統，則趕緊利用 [25]
rsync, [26]tar 等工具備份檔案。或者利用 [27]dd 將整顆硬碟資料或分割區存檔，未來
置換到新硬碟上
dd if=/dev/sdb of=sdb.img
若要確保資料正確複製，可使用 [28]dcfldd 來複製，它會邊複製邊作 [29]hash 確保資
料複製正確。不過由於壞軌處常常無法讀取，這會造成 dd 執行失敗。此時可以改用 [30]
dd_rescue, 它可以略過無法讀取的部分，儘可能複製其他健康的資料。
不過天有不測風雲，人有旦夕禍福。萬一資料損壞的區域不是資料去，而是重要的系統資
訊，那就需要額外的處置。建議無論任何時候，都不要在壞硬碟上直接操作，永遠先備份
，再於備份碟上進行處理。以下略談三種情境的可用工具
? 若不幸你的 [31]MBR 爛掉以至於 partition table 消失，可以嘗試使用[32] [33]
testdisk 來猜測各 partition table 的位址，或許可以救回 partition table 資料
。
? 若是檔案系統的 superblock 損壞，會看到 “can’t read superblock” 訊息，ext?
系列檔案系統通常有多個 superblock 備份，你可以從備份的 superblock 進行復原
工作 ([34]Recover Corrupted Partition From A Bad Superblock, [35]硬?[36]
ext2/3文件系?superblock?坏修复??)。
? 若你手忙腳亂已經把硬碟重新格式化，那麼只能透過 [37]foremost 或 [38]Sleuth
Kit 慢慢的揀出硬碟中仍可辨識的檔案。祝你幸運。
= 排除壞軌區域 =
通常如果你的硬碟還在保固範圍，一般原廠均會更換健康的硬碟給你。但如果硬碟已經超
過保固，壞軌硬碟仍堪用，可以用來存一些低度重要的資料。
對於這些壞軌，可以用 [39]sector slipping 或叫做 [40]defect mapping 的機制來跳過
不用。基本上分成兩種形式，一是透過[41]硬碟控制器或是透過檔案系統的 bad block
table 來記錄。
傳統的 (1990 年代中期以前的硬碟)是可以進行[42]低階格式化 ([43]Low-Level
Formatting) 的，透過原廠的指令來重新定義物理儲存格式、重新定義 [44]CHS、若是硬
碟中有壞軌，可以在低階格式化時避開不用。
由於低階格式化常因為操作錯誤而[45]損壞 (bricked) 硬碟，新款硬碟已經不提供使用者
透過[46]指令作低階格式化的工具。取而代之的是透過 [47]hard-drive defect
management 功能，以 [48]Hard drive defects table – P & G Lists 來記錄 [49]Bad
Sector Mapping。所謂 Primary defect list 是代表出廠時已經產生缺陷的磁區列表，而
Grown defect list 則是使用中產生缺陷的磁區列表。
當硬碟發現壞軌時，便會自動將該磁區列入 G-List 中，並從備用的磁區中替換。因此現
在已經沒有所謂低階格式化，目前所謂低階格式化大多指的是 Zero-filled，對磁區填入
空值，強迫硬碟重新分配損壞磁區，這也是前述 S.M.A.R.T. 所謂 Reallocated Sectors
。
所以你可以做的事情是對壞軌區域寫入空值，迫使它重置。你可以直接透過一開始的
badblocks 所產生之數值直接覆寫錯誤區塊，範例請見 [50]Bad block HOWTO for
smartmontools。
上述 HOWTO 中詳述了，怎麼計算 e2fsck 吐出來數值，人工計算有點麻煩。以下介紹如何
處理利用工具自動處理。
== 不保留資料 ==
如果確認整顆硬碟資料都不需要保留，可以直接下達一下 dd 指令，重寫整顆硬碟。
dd if=/dev/zero of=/dev/sdb
或者在格式化時下達 -c -c 參數，讓 mkfs.ext3 順便檢查壞軌。
mkfs.ext3 -c -c /dev/sdb1
== 保留資料 ==
如果硬碟已有資料，並想保留此資料，可以用 badblocks 檢查，並生成 badblocks list
，再將 badblocks 吐出的列表，餵給 e2fsck -l.。但是必須確認執行 badblocks 時，指
派了正確的 block size，可用 dumpe2fs -h 確認 block size.然後指示給 badblocks。
上述操作有點複雜，比較保險的做法是直接讓 e2fsck 用 badblocks 去作壞軌檢查，指令
如下
e2fsck -k -c? -c /dev/sdb1
如此 e2fsck 會將壞軌寫入檔案系統列表中，可以用下述指令查詢目前壞軌列表
dumpe2fs -b /dev/sdb1
== 其他做法 ==
本節前述可用低階格式化重置硬碟磁區分配，但是新款硬碟已少提供工具程式給終端使用
者。有些工具透過反組譯硬碟韌體的方式取得 vendor specific ATA commands。另外，像
是 Seagate 等品牌，則在硬碟上留有 [51]TTL[52]serial communication 的[53]界面，
於是你可以透過終端機連上硬碟韌體，以 [54]Diagnostic Commands 進行一些偵錯以及重
新格式化的動作。
= 送修與資料清除 =
?了避免[55]陳冠希裸照事件發生，送修前最好確保資料已經完全刪除。就如前述所說，
若只是進行快速格式化，硬碟資料也可能被[56]回復。事實上，根據 [57]Peter Gutmann
的在 90 年代的[58]研究，他可以用[59]磁力顯微鏡取得複寫過三十五次以上的磁區資料
。而美國 [60]National Institute of Standards and Technology 的研究 [61]
“Guidelines for Media Sanitization” 或[62] Craig Wright, Dave Kleiman, Shyaam
Sundhar R.S. 的論文 [63]Overwriting Hard Drive Data: The Great Wiping
Controversy 指出，新型硬碟只需要複寫一次即可。各國軍方也因此設定有不同的資料清
除[64]標 [65]準。
總之，無論你的資料有多重要，在 Linux 上，建議使用這兩種 [66]wipe, [67]scrub 指
令之一來抹除資料，或者用 [68]DBAN 開機來清除硬碟資料。
References
? [70]Bad block HOWTO for smartmontools
? [71]The PC Guide: Hard Disk Formatting and Capacity
References:
[1] https://people.debian.org.tw/~chihchun
[2] https://people.debian.org.tw/~chihchun/2011/05/30/manage-bad-blocks-on-linux/
[3] https://en.wikipedia.org/wiki/Extended_file_system
[4] https://www.debian.org/
[5] https://en.wikipedia.org/wiki/Free_and_open_source_software
[6] https://bit.ly/mcXTDs
[7] https://en.wikipedia.org/wiki/Journaling_file_system
[8] https://en.wikipedia.org/wiki/Ext3
[9] https://en.wikipedia.org/wiki/Ext4
[10] https://en.wikipedia.org/wiki/Disk_sector
[11] https://en.wikipedia.org/wiki/Bad_sector
[12] https://en.wikipedia.org/wiki/Access_time
[13] https://en.wikipedia.org/wiki/Spin-up
[14] https://en.wikipedia.org/wiki/Click_of_death#Hard_disk
[15] https://en.wikipedia.org/wiki/Badblocks
[16] https://en.wikipedia.org/wiki/Advanced_Technology_Attachment
[17] https://en.wikipedia.org/wiki/Self-Monitoring,_Analysis,_and_Reporting_Technology
[18] https://bit.ly/mu18nE
[19] https://en.wikipedia.org/wiki/Hard_disk_failure
[20] https://antbsd.twbbs.org/~ant/wordpress/?p=592
[21] https://research.google.com/pubs/pub32774.html
[22] https://sourceforge.net/apps/trac/smartmontools/wiki
[23] https://smartmontools.sourceforge.net/badblockhowto.html
[24] https://blog.ssh.tw/?p=778
[25] https://en.wikipedia.org/wiki/Rsync
[26] https://www.gnu.org/software/tar/
[27] https://en.wikipedia.org/wiki/Dd_%28Unix%29
[28] https://dcfldd.sourceforge.net/
[29] https://en.wikipedia.org/wiki/Hash_function
[30] https://www.gnu.org/software/ddrescue/ddrescue.html
[31] https://en.wikipedia.org/wiki/Partition_table_%28master_boot_record%29
[32] https://en.wikipedia.org/wiki/Partition_table_%28master_boot_record%29
[33] https://www.cgsecurity.org/wiki/TestDisk
[34] https://www.cyberciti.biz/faq/recover-bad-superblock-from-corrupted-partition/
[35] https://blogold.chinaunix.net/u1/48373/showart_1331657.html
[36] https://blogold.chinaunix.net/u1/48373/showart_1331657.html
[37] https://foremost.sourceforge.net/
[38] https://www.sleuthkit.org/sleuthkit/
[39] https://en.wikipedia.org/wiki/Sector_slipping
[40] https://www.pcguide.com/ref/hdd/geom/errorMapping-c.html
[41] https://en.wikipedia.org/wiki/Disk_controller
[42] https://bit.ly/lDNG2H
[43] https://www.pcguide.com/ref/hdd/geom/formatLow-c.html
[44] https://en.wikipedia.org/wiki/Cylinder-head-sector
[45] https://en.wikipedia.org/wiki/Brick_%28electronics%29
[46] https://en.wikipedia.org/wiki/SCSI_Format_Unit_Command
[47] https://www.dataclinic.co.uk/hard-drive-defects-table.htm
[48] https://www.dataclinic.co.uk/hard-drive-defects-table.htm
[49] https://www.mjm.co.uk/sectorremapping.html
[50] https://smartmontools.sourceforge.net/badblockhowto.html
[51] https://en.wikipedia.org/wiki/Differential_TTL
[52] https://en.wikipedia.org/wiki/Serial_communication
[53] https://sites.google.com/site/seagatefix/
[54] https://www.scribd.com/doc/39042992/Seagate-Diagnostic-Command
[55] https://bit.ly/locdlW
[56] https://en.wikipedia.org/wiki/Data_remanence
[57] https://en.wikipedia.org/wiki/Peter_Gutmann_%28computer_scientist%29
[58] https://en.wikipedia.org/wiki/Data_remanence#Feasibility_of_recovering_overwritten_data
[59] https://en.wikipedia.org/wiki/Magnetic_force_microscopy
[60] https://en.wikipedia.org/wiki/National_Institute_of_Standards_and_Technology
[61] https://csrc.nist.gov/publications/nistpubs/800-88/NISTSP800-88_rev1.pdf
[62] https://www.springerlink.com/content/?Author=Craig+Wright
[63] https://www.springerlink.com/content/408263ql11460147/
[64] https://en.wikipedia.org/wiki/Data_remanence#Standards
[65] https://en.wikipedia.org/wiki/Data_erasure#Standards
[66] https://lambda-diode.com/software/wipe/
[67] https://code.google.com/p/diskscrub/
[68] https://en.wikipedia.org/wiki/Darik%27s_Boot_and_Nuke
[69] https://www.pcguide.com/ref/hdd/geom/format.htm
[70] https://smartmontools.sourceforge.net/badblockhowto.html
[71] https://www.pcguide.com/ref/hdd/geom/format.htm
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