LA GUIDA PRATICA

Recupero dati da hard disk danneggiati: camera bianca e tecniche utilizzate

Chiunque si occupi di computer avrà dovuto confrontarsi, almeno una volta, con un hard disk non più funzionante. Ecco la guida pratica sulle tecniche e gli strumenti hardware e software più utili per affrontare i malfunzionamenti più comuni e recuperare i dati più importanti

10 Dic 2021
V
Michele Vitiello

Consulente informatico forense

Al giorno d’oggi, chiunque sia avvezzo un minimo all’uso di computer, almeno una volta si è dovuto confrontare con un hard disk non più funzionante. Che sia caduto, abbia ricevuto una scarica di corrente oppure semplicemente per caso, le problematiche che affliggono questi complessi supporti sono estremamente varie, quindi è assolutamente consigliato affidarsi ad esperti del settore al fine di recuperare i propri importanti dati.

Teniamo conto che i primi supporti sono stati inventati negli anni Cinquanta del secolo scorso, avevano un diametro di circa 20 pollici ed erano in grado di memorizzare solo alcuni Megabyte di dati. La tecnologia generale utilizzata nei primi supporti sostanzialmente non è cambiata nel corso degli anni, sono mutate semplicemente le dimensioni fisiche, le capacità di memoria e alcuni materiali utilizzati.

Nel seguente articolo andremo a comprendere insieme quali sono le componenti principali di un hard disk, i malfunzionamenti più comuni, come svolgere una corretta diagnosi, gli interventi in camera bianca e i software di data recovery più utilizzati.

Recupero dati da dispositivi danneggiati, la tecnica del chip-off: cos’è e come funziona

Le componenti degli hard disk meccanici

Un disco rigido in elettronica e informatica indica un dispositivo di memorizzazione a lungo termine che utilizza una o più superfici magnetiche in alluminio o vetro per l’archiviazione di informazioni digitali. Questi dischi possono arrivare a ruotare oltre i 15.000 giri al minuto, mentre le testine installate, posizionate su ogni lato alla distanza di pochi centesimi di nanometro dalle superfici, sono in grado di leggere e scrivere dati.

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Le caratteristiche che differenziano i vari hard disk sono la capacità di storage, generalmente espressa in gigabyte (GB), il tempo di accesso, ovvero il tempo medio necessario per reperire l’informazione salvata all’interno della memoria e la velocità di trasferimento, quindi la quantità di informazioni che è in grado di leggere o scrivere in un determinato lasso temporale (di solito si utilizza 1 secondo come riferimento).

Oltre ai tre valori citati, importanti sono anche il buffer di memoria e la velocità dell’interfaccia di collegamento.

Di seguito vengono elencate le componenti principali che compongono gli hard disk:

  • case
  • PCB o scheda elettronica
  • motore
  • piatti
  • testine
  • magneti

Immagine che contiene testo, diversoDescrizione generata automaticamente

I principali componenti di un hard disk.

Il case rappresenta la struttura di base dell’hard disk: al suo interno vengono posizionate le varie componenti. Si differenzia principalmente per la dimensione, ovvero 2,5 – 3,5 pollici e per la disposizione degli elementi.

La PCB o scheda elettronica è quel componente essenziale che avvia e controlla il motore, completa l’inizializzazione del disco e permette di trasferire i dati dalle testine alla porta di comunicazione e viceversa. Al proprio interno contiene almeno una CPU, una RAM e una ROM, la quale può essere interna o esterna alla CPU.

Immagine che contiene testo, elettronico, circuitoDescrizione generata automaticamente

Scheda elettronica hard disk 2,5’’.

Il motore, come è facilmente deducibile, una volta alimentato permette la rotazione delle superfici magnetiche.

I piatti contengono tutte le informazioni utente distribuite sulle relative superfici magnetiche, attualmente quasi tutte le unità a disco prodotte utilizzano supporti a film sottile, ovvero uno strato quasi impercettibile di metalli posti sui piatti utilizzando le tecniche di placcatura o sputtering. Queste tecniche permettono la memorizzazione di campi magnetici più intensi in aree più piccole, consentendo quindi una maggiore densità di dati e dimensioni inferiori dei dischi.

Di seguito viene proposta un’immagine esemplificativa della struttura interna relativa ai piatti.

Struttura interna piatti hard disk.

Le testine rappresentano una delle componenti in assoluto più delicate e quindi maggiormente soggette a guasti, sono connesse allo stesso meccanismo attuatore che ha il compito di spostarle all’unisono, allontanandole oppure avvicinandole al centro dei piatti. Generalmente, ogni piatto è associato a due testine, una per ogni superficie, e nel momento che viene tolta l’alimentazione, le componenti hanno una zona di parcheggio dove vanno a posizionarsi in tutta sicurezza. Il compito principale delle testine è leggere le informazioni e comunicarle alla scheda elettronica, oppure ricevere l’input dall’esterno e salvare i dati.

Immagine che contiene disco rigidoDescrizione generata automaticamente

Testine posizionate su superficie magnetica.

I magneti rappresentano delle componenti che si incastrano nelle posizioni designate all’interno del case e permettono un movimento controllato di alcuni elementi degli hard disk.

Malfunzionamento dei componenti degli hard disk: le conseguenze

Gli hard disk meccanici possono essere affetti principalmente da tre tipologie di malfunzionamenti che portano a diversi sintomi riscontrabili dagli utilizzatori:

  • conseguenze a malfunzionamenti elettrici:
  1. assenza di rotazione dei piatti;
  2. produzione di “beep” dopo il collegamento e l’alimentazione;
  3. surriscaldamento rapido ed eccessivo di alcuni chip;
  4. spegnimento improvviso ed anomalo del Pc dopo il collegamento;

EPA Project: Flame Retardants in Printed Circuit Boards Partnership |  FLAMERETARDANTS-ONLINE

Surriscaldamento chip PCB.

  • conseguenze a malfunzionamenti del motore:
  1. assenza di rotazione del disco;
  2. il dispositivo viene rilevato dal Pc, ma non è accessibile;
  3. il dispositivo ha led lampeggianti o fissi, ma non viene rilevato dal Pc;

Hard Drive Stepper Motor - with high speed spin-up circuit — Parallax Forums

Motore hard disk meccanico.

  • conseguenze a malfunzionamento testine:
  1. assenza di rotazione del disco;
  2. ticchettio più o meno sonoro dopo l’avvio;
  3. iniziale rotazione del motore, ma successivo spegnimento.

Recupero dati da hard disk danneggiati: fase di diagnosi

Trattasi di una fase estremamente delicata e complessa, nella quale i tecnici esperti del settore devono attentamente valutare lo stato del dispositivo, comprendendo la natura del problema e applicare le relative contromisure al fine di renderlo temporaneamente funzionante per effettuare l’estrazione dei dati.

Si tratta di una fase molto critica, in quanto il supporto è già piuttosto logorato dal malfunzionamento, spesso infatti si ha a disposizione una singola possibilità di accedere e salvare i contenuti.

In primis, ancora prima di alimentare il disco alle suite di data recovery, è sempre utile controllare lo stato della scheda elettronica, annusandola per sentire odore di bruciato derivante da un problema elettrico. Successivamente è possibile collegare il supporto ad hardware e software specialistici del settore per poter verificare la problematica associata, la quale potrebbe essere software oppure legata a danni fisici a componenti del disco.

Di seguito vengono inseriti alcuni danni causati da malfunzionamenti:

  • testine danneggiate;

Esempi testine danneggiate.

  • presenza di corpi estranei come polvere o impurità sulle superfici magnetiche;
  • danneggiamento superfici magnetiche più o meno vistose.

Immagine che contiene elettronico, disco rigido, guidaDescrizione generata automaticamente

Superficie magnetica danneggiata.

Fase di cambio parti in camera bianca

Dopo aver terminato la fase di diagnosi è necessario procedere all’eventuale apertura del disco, alla rimozione delle parti danneggiate e sostituzione con elementi sani, estrapolati da un hard disk “donatore”, ovvero un supporto similare al paziente che deve rispettare determinate caratteristiche tecniche che possono variare in base al produttore. Di seguito vengono proposti alcuni dei parametri che devono essere rispettati:

  • stato di produzione;
  • data di produzione;
  • modello;
  • DCM (solo per modelli Western Digital);
  • MLC (solo per modelli Hitachi/IBM);
  • revisione PCB;
  • altri ed eventuali.

Le operazioni di sostituzione parti devono essere effettuate all’interno di un ambiente protetto e controllato denominato camera bianca o clean room, la quale permette di aprire in sicurezza un hard disk danneggiato evitando ulteriori danni.

La camera bianca è un ambiente che permette il microfiltraggio controllato del flusso dell’aria attraverso filtri HEPA (High Efficiency particulate Air), infatti è un grado di rimuovere particelle di polvere o altri agenti contaminanti che depositandosi sulle superfici magnetiche dei piatti potrebbero causare gravi danni rendendo vano il tentativo di recupero.

Immagine che contiene apparecchioDescrizione generata automaticamente

Una camera bianca.

Di seguito vengono proposti gli interventi principali da effettuare nell’ambiente protetto della camera bianca:

  1. Cambio testine o head swap: utilizzando un disco donatore si sostituiscono le testine pazienti danneggiate con un set funzionante. Spesso per evitare malfunzionamenti o inaccessibilità dei dati è necessario effettuare il Rom Swap, quindi la sostituzione di tutta la memoria o di solamente alcuni moduli.
  2. Stiction o static friction: avviene quando le testine si bloccano sui piatti, impedendone così la rotazione. Dopo aver rimosso la placca frontale si forza la rotazione manualmente e si spostano le testine sul parking stand. Nella maggior parte dei casi, se le testine non sono gravemente danneggiate, è possibile evitare anche il cambio testine.

Esempi di stiction.

  1. Cambio piatto o platter swap: operazione che viene effettuata quanto il motore è danneggiato, infatti si asportano tutti i componenti, piatti compresi, dal disco paziente a quello donatore, inserendoli in un case compatibile con motore funzionante. Molto importante in questa procedura è tenere allineate tutte le superfici, al fine di non compromettere il futuro recupero.

Esempio di platter swap.

Fase di recupero dati

Una volta terminata la fase di diagnosi e sostituzione delle parti danneggiate, è possibile procedere alla fase di recupero dati vera e propria. Il supporto deve essere collegato ad una suite di data recovery specifica, come ad esempio AceLaboratory PC300, la quale con le sue innumerevoli funzionalità permette di effettuare l’estrazione dei dati di interesse e risolvere eventuali problemi relativi alle varie componentistiche software.

Immagine che contiene testoDescrizione generata automaticamente

Anteprima AceLaboratory PC3000.

Altri software diffusi per il recupero dati sono Recuva, R-Undelete, Photorec, R-Studio e UFS Explorer.

Scansione con R-Studio.

Conclusioni

Questo articolo è stato scritto con lo scopo di presentare una panoramica generale relativa il mondo del recupero dati degli hard disk meccanici, informando il lettore in relazione al tipo di danni possibili, alle metodologie di diagnosi e le tecniche di recupero dati che gli esperti del settore devono adottare.

@RIPRODUZIONE RISERVATA

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