Добавление жесткого диска это модернизация
Динамические диски таят в себе множество загадок и скрытых подводных камней. Отношение администраторов к ним далеко не однозначно, и они уже успели подпортить себе репутацию, загубив немало данных, восстановление которых стоит денег и к тому же далеко не всегда возможно. Мыщъх, специализирующийся на подъеме файловых систем после падения, раскурил эту тему сразу же после того, как получил диск с Win2k, и нарыл немало полезной инфы, которой и делится с читателями.
Динамические диски появились еще в NT 4.0, только там они назывались мультидисками (multidisk) и представляли собой обыкновенные программные RAID’ы, широко распространенные в мире UNIX. Информация о конфигурации мультидисков хранилась в реестре, и крах системы приводил к потере всех данных. Потеря всех данных происходила и при полной переустановке системы или попытке перенести жесткий диск на систему с другой NT. Эти недостатки нивелировали все достоинства мультидисков, существенно ограничивая область их применения. Начиная с Win2k, Microsoft слегка усовершенствовала менеджер дисковой подсистемы, и теперь информация о конфигурации хранится непосредственно на самом диске, откуда считывается в реестр при первом монтировании мультидиска.
По маркетинговым соображениям мультидиски были переименованы в динамические диски (dynamic disk), и Microsoft развернула целую компанию по их продвижению на рынок. Но если при обновлении NT 4.0 до Win2k информация о существующих мультидисках нормально считывалась из реестра, то попытка обновления NT 4.0 до XP или Server 2003/2008 ведет к необратимой потере данных, которые необходимо предварительно скопировать на другой носитель. В остальном же динамические диски по сравнению с мультидисками не претерпели никаких существенных изменений. Однако отказ от реестра как от основного хранилища информации о конфигурации RAID-массива создает все предпосылки для перехода с обычных дисков на динамические. Но, прежде чем принимать окончательное решение, необходимо взвесить все за и против, чем мы сейчас, собственно, и займемся.
Заблуждение это происходит из-за неверной трактовки термина free space, под которым технические писатели из Microsoft подразумевали unallocated space, то есть свободное пространство, не принадлежащее никакому дисковому тому. Допустим, у нас есть два раздела, на которых свободно по 69 и 96 Гб соответственно. Можем ли мы увеличить размер первого раздела хотя бы на 10 Гб за счет второго? Ответ отрицательный! А вот если мы воткнем еще один винчестер, на котором нет никаких разделов (или же имеются неразмеченные разделы), то в этом (и только этом!) случае динамический диск действительно сможет увеличить свой размер, поглотив все неразмеченное пространство (или его часть).
В результате этого один раздел (например, F:) окажется расположен на двух (или более) физических дисках, но с точки зрения операционной системы будет трактоваться как один том. Такая задача никакому PQMagic’у уже не по зубам, однако следует помнить, что подобное увеличение размера динамического диска достается дорогой ценой. Во-первых, при отказе одного диска мы автоматически теряем второй (и все остальные). Во-вторых, при попытке переноса динамического тома на другую машину нам придется тащить за собой сразу два или более диска, что опять-таки не всегда приемлемо, и в ряде случаев выгоднее использовать несколько стандартных томов (типа C:, D:, E:), чем один динамический диск такого же размера, тем более что Win2k3 позволяет монтировать раздел на любую пустую папку другого раздела, а при необходимости демонтировать его обратно.
Заблуждение второе - динамические диски поддерживают неограниченное количество томов на одном устройстве, а стандартные (они же базовые) - всего четыре, поскольку в таблице разделов имеется место только для четырех записей. Однако еще со времен MS-DOS таблица разделов поддерживает рекурсивные расширения, снимающие всякие ограничения на число томов. В MS-DOS и Win9x количество разделов не может превышать число возможных букв, но Win2k и все последующие системы позволяют назначать дискам имена произвольной длины или монтировать их на папки соседних разделов, поэтому при желании один диск можно разбить хоть на 666 томов. Вопрос только зачем.
Заблуждение третье — динамические диски работают быстрее/лучшее обычных. И с какой это радости?! Планировка запросов в динамических дисках выполнена просто ужасно, и, в случае если динамический диск занимает более одного физического, мы получаем конкретные тормоза. Если же динамический диск полностью умещается на одном физическом диске, то он работает абсолютно с той же скоростью, что и обычный.
Простые (simple) диски практически ничем не отличаются от обычных, за исключением того, что при переразбиении диска отпадает необходимость в перезагрузке. Simple-тома размещаются на одном физическом диске и всегда непрерывны на всем своем протяжении. При увеличении размеров simple-томов за счет свободного пространства, находящегося на других дисках, они автоматически превращаются в составные (spanned) разделы.
Составные (spanned) состоят из одного или нескольких simple-томов, находящихся на разных физических дисках, объединенных в единый логический том. Информация записывается последовательно, как в классическом линейном RAID-массиве.
Чередующиеся (stripped) внешне похожи на spanned, поскольку, как и последние, объединяют несколько физических дисков в один логический том, но данные записываются вперемешку, то есть первый сектор - на первый жесткий диск, второй — на второй и т.д. В результате этого оба жестких диска работают параллельно, и, если они подключены к различным IDE-контроллерам, скорость обмена пропорционально возрастает. Однако если хотя бы один диск откажет, из данных образуется «решето», не подлежащее восстановлению. Одним словом, все как в классическом RAID-массиве уровня 0.
Зеркальные (mirrored) - два или более динамических диска, объединенных в один логический, причем запись дублируется на все диски (как в RAID’е уровня 1), и при выходе одного винчестера из строя он может быть заменен без потери данных (а в случае поддержки hot-plug’а - и без остановки сервера). Зеркалировать можно не только простые, но также составные и чередующиеся динамические диски. Платить за надежность приходится не только дисковым пространством, но и производительностью, поскольку количество контроллеров не безгранично и зеркальные диски обычно цепляются на уже задействованные контроллеры. К тому же поиск секторов на современных винчестерах осуществляется методом «вилки» и занимает различное время, а значит, при одновременном работе с несколькими винчестерами мы вынуждены дожидаться самого последнего из них, то есть паспортное время поиска из «среднего» приближается к «наихудшему».
Чередование с контролем четности (stripped with parity) соответствует массиву RAID уровня 5. Состоит из трех или более дисков (максимум — 32). Данные пишутся на все диски, кроме последнего, где хранятся коды коррекции ошибок, с помощью которых можно восстановить любой другой отказавший диск. Получается, если мы имеем три диска, избыточность составит всего 30%, а в случае пяти дисков — 20%. Естественно, RAID–5 оправдывает себя только на массивах, состоящих из большого количества дисков. Массив не может динамически увеличивать свой размер за счет присоединения новых томов и к тому же поддерживается только серверными версиями Windows.
Ох уж эти американцы! Любят они выдумывать новые слова в ущерб уже существующим. Динамический диск представляет собой обыкновенный программный RAID, реализаций которого можно насчитать десятки. Microsoft продвигает не самое лучшее и к тому же далеко не бесплатное решение, подкупая потребителей заумной терминологией и торговыми марками.
Интересно сравнить достоинства и недостатки программных RAID-массивов с таковыми аппаратных.
Достоинства аппаратных RAID-массивов (по сравнению с программными):
- независимость от конкретной операционной системы (при условии, что она поддерживает этот RAID-контроллер);
- более высокая производительность и улучшенная система диагностики аварийных и предаварийных состояний;
- возможность замены диска без остановки системы.
Недостатки аппаратных RAID-массивов:
- если RAID-контроллер выйдет из строя или откажет материнская плата с интегрированным RAID-контроллером, то нам потребуется отыскать точно такой же контроллер, иначе все данные превратятся в труху;
- контроллеры и интегрированные чипсеты зачастую содержат множество ошибок, но далеко не всякий контроллер позволяет обновлять свою прошивку (не говоря уже о том, что такая операция сопряжена с большим риском и требует пересоздания массива и восстановления всех данных);
- низкая мобильность — при переносе массива дисков на другую машину необходимо прихватить контроллер (с драйверами), а в случае динамических дисков достаточно просто воткнуть их в Win2k/Win2k3.
Следует отметить, что всем типам RAID-массивов присуща проблема восстановления данных. Большинство восстановительных утилит работают только с базовыми дисками, а RAID’ами приходится заниматься специалистам, располагающим не только глубокими техническими знаниями, но и соответствующим оборудованием.
Пациент
Итак, перед нами плата типичного жесткого диска Western Digital WD5000AAKX объемом в 500 Гб (рис. 1). Что мы имеем:
- Микросхема DRAM. Интереса как такового не представляет, мануал легко можно найти в Сети. Память этих чипов колеблется от 8 до 64 Мб и соответствуют размеру кеша жесткого диска.
- Контроллер двигателя шпинделя. Отвечает за управление механикой, регулирует мощность и имеет некоторые аналоговые/цифровые каналы. На чип Smooth L7251 3.1 мануалы отсутствуют, но можно попробовать поискать похожие микросхемы.
- Флеш-память. На некоторых винчестерах микросхема отсутствует, но флеш-память бывает встроена в чип контроллера диска. Обычно имеет размер в пределах от 64 до 256 Кб. Используется для хранения программы, от которой загружается контроллер жесткого диска.
- И самая любопытная для нас вещь — контроллер жесткого диска. Их производят компании Marvell, ST, LSI и другие. Некоторые компании, производящие винчестеры, делают свои собственные контроллеры, как, например, Samsung и Western Digital.
Контроллер жесткого диска предназначен для управления операциями преобразования и обмена данными от головок чтения/записи к интерфейсу накопителя. К сожалению, компания Marvell не хочет выкладывать документацию на свою продукцию в открытый доступ. Ну что ж, попробуем разобраться сами.
Поддержка динамических дисков разными осями
- Vista Home Base/Premium не поддерживает динамических дисков вообще;
- Windows 2000 Pro, XP Home/Professional/x86–64, Vista Business/Enterprise/Ultimate поддерживают только простые, составные и чередующиеся динамические диски;
- Windows 2000 Server, Sever 2003, Server 2008 поддерживают все типы динамических дисков.
На laptop’ах динамические диски не поддерживаются.
Крис Касперски
Известный российский хакер. Легенда ][, ex-редактор ВЗЛОМа. Также известен под псевдонимами мыщъх, nezumi (яп. 鼠, мышь), n2k, elraton, souriz, tikus, muss, farah, jardon, KPNC.
Практически все новые компьютеры и ноутбуки выпускают уже с SSD диском. Но сколько еще в мире устройств с классическим HDD? Еще больше, чем новых компьютеров. Но мало кто понимает, что дает подобная модернизация.
Да, несколько лет назад SSD диски были очень дорогие, что отталкивало многих пользователей. Сейчас ситуация поменялась в лучшую сторону и SSD накопители стали доступнее. Попробую объяснить простыми словами, что даст переход с HDD на твердотельный накопитель.
1. Ускорится загрузка Windows. На обычном «винчестере» Windows загружалась за 60 секунд, после перехода на SSD не более 15 секунд. Кстати, операционные системы Windows 10 и 11 очень активно работают с диском, поэтому твердотельный накопитель им просто необходим.
2. Ускорится копирование файлов в пределах диска или между двумя высокоскоростными накопителями. Скорость чтения и записи у SSD в десятки раз больше, чем у классического диска. Ускорится установка приложений и игр. Немного быстрее будет происходить процесс скачивания файлов из интернета и создание архивов. Программы и приложения будут открываться практически моментально.
3. В целом, компьютер будет работать намного быстрее. Ведь не все хранится в оперативной памяти — программы и сама Windows постоянно работают с диском. Например, Windows использует файл подкачки — данные, которым не хватит места в оперативной памяти. Файл подкачки хранится на диске и SSD накопитель ускорит как чтение, так и запись таких данных, что в целом ускорит ваш ПК.
4. Переход на SSD позитивно повлияет на игры, особенно на те, где загрузка следующей локации или эпизода занимает какое-то время. В некоторых играх SSD немного поднимет FPS, но исключительно по той причине, что центральный процессор будет тратить меньше времени на ожидание считывания какой-либо информации с накопителя.
5. Современный SSD диск гораздо надежнее для повседневной работы, чем HDD как бы это парадоксально не звучало. SSD при обычном пользовании ПК проработает около 10 лет, а вот HDD содержит слишком много механических движущихся элементов. У меня вышло из строя за последние 5 лет целых 3 HDD диска, притом не очень старых. А SSD все работают, даже тот, который был куплен в 2014 году — износ всего 71%.
Сам пользуюсь SSD накопителями уже 5 лет и модернизация у меня прошла в 2 этапа — вначале я поменял SATA HDD на SATA SSD, а сейчас на тех устройствах где возможно, использую NVMe накопитель . Посмотрите видео, где я подробно рассказываю и показываю про SSD:
Модернизация ноутбука позволяет продлить время его жизни, улучшить качество работы за ним и, конечно, получить удовольствие от того, что старая "игрушка" заработала лучше и быстрее. Да и модернизация часто оказывается выгоднее, чем покупка новой модели.
Следует отметить, что даже небольшие модернизации могут существенно повлиять на субъективную и объективную производительность ноутбука: удвоение объёма памяти, установка более скоростного и ёмкого жёсткого диска. Есть и, так сказать, косметические модернизации, которые не улучшают производительность - замена ЖК-дисплея, например. Впрочем, следует отдавать себе отчёт, что модернизация ноутбука обходится дороже апгрейда стационарного ПК и в некоторых случаях невозможна.
Некоторые ключевые модернизации выполняются быстро и дают прекрасную отдачу за вложенные деньги, причём сразу же. Лучшими примерами, на наш взгляд, являются апгрейд памяти и жёсткого диска: программы получают больше аппаратных ресурсов, поэтому прирост производительности ощутим на глаз. Один из наших авторов просидел 18 месяцев за старым ноутбуком Dell Latitude 3800. Затем он увеличил объём памяти с 256 до 512 Мбайт, что позволило перейти с ОС Windows 2000 на Windows XP Professional. Новый офисный пакет на ноутбуке заработал прекрасно, поэтому в старую машину буквально вдохнули новую жизнь.
Что можно обновить, а что нет?
Конструкция ноутбуков и комплектующих часто уникальна. Многие детали подходят только к определённым моделям. Крошечные габариты заставляют производителей создавать собственные решения, чтобы вместить все необходимые функции в максимально компактный корпус ноутбука. В свою очередь, это объясняет, почему многие ноутбуки стоят дорого и их сложно модернизировать. Многие комплектующие предназначаются только для определённой модели, часто они даже припаиваются к материнским платам.
Поэтому, в отличие от настольных компьютеров с модульной конструкцией и стандартами расширения, ноутбуки обычно поддерживают собственные стандарты дизайна компонентов, всё зависит от конкретной модели ноутбука и от производителя. За исключением жёстких дисков и модулей памяти, которые практически у всех ноутбуков стандартны, большинство моделей очень индивидуальны и избирательны в области аппаратных конфигураций. Всё это затрудняет замену комплектующих ноутбука. Иногда выполнить модернизацию не получится вообще.
Поэтому о многих апгрейдах лучше сразу забыть. Пытаетесь найти подходящую материнскую плату на замену? Оставьте эту затею. Если вы даже и найдёте что-то подходящее, плата будет наверняка очень дорогой, и для замены ноутбук придётся отдавать в сервисный центр. На замену уйдут и время, и деньги. Другими словами, лучше вложить время и деньги в другие компоненты, пусть не такие критичные, но которые оправдывают себя.
Систему питания ноутбука тоже должен изучать и ремонтировать только специалист. Поэтому если что-то в системе питания выйдет из строя, ноутбук необходимо нести в сервисный центр.
Видеокарты - ещё один трудный пункт, поскольку многие из них попросту впаяны на материнскую плату ноутбука. Нестандартные форм-факторы и тесная интеграция осложняют задачу модернизации, если вообще не делают её неразрешимой. Поэтому если видеокарта ноутбука вас уже не удовлетворяет, настало время подумать о покупке новой модели ноутбука.
С клавиатурами и тачпадами те же проблемы, но они уже не такие критичные, поскольку многие ноутбуки позволяют подключать внешние клавиатуры и мыши. Конечно, это не кажется модернизацией, зато может улучить качество работы с ноутбуком. Хотя при этом придётся носить с собой дополнительные аксессуары. Многие наши авторы постоянно носят в паре с ноутбуком оптическую мышь, поскольку с тач-падом работать не привыкли.
Некоторые варианты апгрейда
Апгрейд программного обеспечения
Конечно, когда мы думаем о модернизации ноутбука, то подразумеваем, в первую очередь, апгрейд "железа", а именно: винчестера, памяти, процессора. Но не следует забывать, что простая модернизация программной начинки может вдохнуть в ноутбук новую жизнь. В частности, прекрасными вариантами для замены являются старые версии Windows, Windows 98 на XP Home или Windows NT/2000 на Windows XP Professional. Или, возможно, стоит сразу перейти на Windows Vista.
Проблема здесь заключается в том, чтобы удовлетворить минимальным требованиям к процессору, памяти и дисковому пространству. Можно, кстати, поставить Linux.
Обновление BIOS - ещё одна полезная операция, но её лучше проводить только опытным пользователям. Одно неправильное действие - и придётся относить ноутбук в сервисный центр. Не мешает зайти на сайт производителя и посмотреть, какие свежие версии BIOS доступны, и что вы получаете в результате обновления. Если преимущества существенны, то почему бы не обновить BIOS?
Апгрейд памяти
Возможно, самым лёгким и наиболее эффективным способом модернизации ноутбука является удвоение объёма памяти. Подобная операция не повысит, например, производительность процессора, но во многих случаях вы получите иллюзию более скоростной машины, поскольку приложения будут быстрее переключаться и работать. Обновление памяти может быть ограничено следующими факторами: число свободных слотов, тип слотов и максимальный объём памяти, который может поддерживать ноутбук. Следует помнить, что модули памяти ноутбуков отличаются от настольных вариантов. Их называют SODIMM (small outline dual-inline memory module). В принципе, можно об этом и не знать, если только вы не собираетесь самостоятельно покупать память в магазине. На большинстве сайтов производителей модулей есть автоматические конфигураторы, которые позволяют подобрать совместимые модули конкретно для вашей модели ноутбука.
Производители ноутбуков обычно публикуют и другую полезную информацию о характеристиках памяти вашей модели. Если вы планируете модернизацию, то следует узнать, сколько памяти поддерживает ваш ноутбук. Даже если вы можете купить ещё один 512-Мбайт модуль, поймёт ли его ноутбук? Будет ли доступна вся ёмкость? На все эти вопросы лучше получить ответ заранее.
Апгрейд жёсткого диска
Модернизация жёсткого диска по эффективности стоит на втором месте после оперативной памяти. Здесь, опять же, прямого влияния на производительность вы вряд ли получите, зато увеличите доступную ёмкость, что продлит жизнь ноутбуку. Но будьте осторожны: не все ноутбуки распознают винчестеры большого объёма. Сначала проверьте на сайте производителя, поддерживается ли конкретная модель. И винчестер какой максимальной ёмкости можно установить в ноутбук.
Для хранения больших объёмов данных можно выбрать внешний жёсткий диск, а внутренний накопитель оставить для системных данных и некоторых персональных файлов. Внешние жёсткие диски поставляются в разных форматах, с интерфейсами USB/FireWire или картами Cardbus/PCMCIA. Да и не будем забывать растущее число флэш-накопителей, включая USB-брелоки и карты памяти. В общем, для расширения ёмкости пространства достаточно.
Оснастка для жёсткого диска.
Если вы планируете модернизировать жёсткий диск, следует помнить, что оснастки для жёстких дисков, устанавливающиеся в ноутбук, различаются для каждой модели. Некоторые используют специальный переходник, который подключается к 44 контактам разъёма ноутбука. Оснастку следует извлечь из ноутбука, открутить старый жёсткий диск и установить новый.
Винчестеры различаются и скоростью вращения шпинделя (об/мин, RPM), которая является одним из критериев производительности. Старые жёсткие диски вращаются на 4 200 об/мин, чего едва хватает для воспроизведения мультимедийных потоков HD в реальном времени. Сегодня наиболее распространена скорость 5 400 об/мин. Наконец, со скоростью 7 200 об/мин работают самые производительные модели. Сегодня для мобильных жёстких дисков используется два вида интерфейсов: проверенный временем параллельный ATA (PATA) и новый и более скоростной последовательный Serial ATA (SATA). Велики шансы, что ноутбук, выпущенный более двух лет назад, использует PATA.
Ещё одна ключевая особенность - форм-фактор винчестера. Сегодня появились мобильные жёсткие диски формата 1,8", в то время как большинство старых (да и новых) ноутбуков использует 2,5" винчестеры. Усложняет ситуацию и то, что эти жёсткие диски могут иметь высоту 9,5 или 12 мм, а высокий накопитель уместится не во всех отсеках. В ноутбуке, кстати, может существовать возможность подключения второго жёсткого диска через модульный отсек, в который обычно вставляется оптический привод CD, DVD ROM или дополнительный аккумулятор. То есть вы можете добавить в ноутбук второй жёсткий диск, удалив при этом оптический привод (для одних такая возможность окажется полезной, для других создаст дополнительные трудности).
Жёсткий диск для модульного отсека Dell.
Не так давно Hitachi выпустила любопытное решение, которое позволяет заменить старый жёсткий диск, а затем подключить его через оснастку в качестве второго внешнего накопителя.
Нынешнее построение современных компьютеров позволяет произвести замену одних деталей на другие — более мощные и современные, такая система замены называется модульной. Подвергать модернизации можно любой компьютер, даже старый, но тогда возникать вопрос в том, а стоить ли менять элементы, если проще будет купить новый, полностью функциональный компьютер? Чаще всего старый компьютер в недостаточной мере будет обеспечен деталями, запросит прошивку BIOS и еще много всяких нюансов.
Но самое главное что должен пользователь помнить при замене каких либо комплектующих — это то, что все детали должны быть совместимы, иначе они просто не будут работать или того хуже дадут сбой всей системе.
1.1. Модернизация оперативной памяти
Самый простой и популярный способ модернизации — добавление оперативной памяти. Например, оперативная память на вашем компьютере — 512Мб, тогда Вам требуется добавить еще 1 Гб, а лучше 2 Гб. Но вся хитрость выбора оперативной памяти заключается в том, что возможно за заменой памяти, Вам сразу же потребуется и замена процессора. Вот как это происходит: нужно взять для пробы оперативную память, которую Вы нацелены купить и поработать. Если производительность компьютера Вас устраивает, нет никаких сбоев и т.п. тогда смело можете идти в магазин и делать покупку. Иначе, Вам стоит сразу же менять и процессор. Вопрос в том, если новый процессор не подходит к вашей материнской плате? Тогда необходимо купить еще и новую материнку. Настолько все запутано, но зато эта хитрость оградит Вас от лишних растрат.
Выбирать оперативную память тоже нужно с умом. Надо помнить, что существует три типа оперативной памяти: DDR, DDR2 и DDR3. И один модуль не подойдет в слот для другого модуля.
Поэтому если не помните, определяйте по цвету, то что Вам нужно:
- синий (DDR);
- зеленый или оранжевый (DDR2);
- розовый или синий (DDR3).
1.2. Модернизация жесткого диска
Существует два варианта модернизации с жесткими дисками. Первый включает в себя и старый жесткий диск и новый, как дополнительный. При этом Вам не нужно будет перестанавливать операционную систему, устанавливать кодеки и прочее, прочее, прочее. В тоже время Ваш компьютер будет работать также медленно, как прежде. Поэтому лучше следовать второму варианту и установить новый жесткий диск, как главный. Быстродействие компьютера улучшиться и будет меньше проблем со старыми ошибками.
Для замены жесткого диска нужно выключить компьютер, снять крышку корпуса, поменять настройку Master/Slave, физически установить жесткий диск, закрепить, закрыть крышку корпуса.
1.3. Модернизация процессора
Для модернизации процессора также нужно помнить о совместимости, так как стоимость процессора превышает стоимость оперативной памяти и не стоит позволять себе промашек в выборе.
После выбора процессора теперь остается установка. Поступать нужно следующим образом: Снять вентилятор с процессора (для этого понадобиться отвертка), затем поднять рычажок, извлечь старый процессор, внимательно установить новый процессор (обратить внимание на ключи), зажать рычажок, установить вентилятор, подключить вентилятор к блоку питания.
Если есть термопаста, то нужно нанести ее на верхнюю часть процессора, если нет — желательно приобрести.
1.4. Модернизация материнской платы
Приходит время, когда модернизация по «мелочам» уже не помогает, и поэтому приходиться менять всю материнскую плату. В таком случае нужно проводить следующие действия:
— Отключить от сети компьютер, вытащить сетевой шнур;
— Снять крышку корпуса;
— Отключить все кабели от материнской платы;
— Снять материнскую плату от системного блока;
— К новой материнской плате присоединить все комплектующие;
— Прикрутить новую материнскую плату к системному блоку;
— Подключить все кабели, а также кнопки системного блока;
— Завершить сборку.
1.5. Модернизация видеокарты
Для начала нужно определить тип слота для видеокарты: PCI-Ex или AGP, и только потом идти и приобретать эту видеокарту.
II. Модернизация ноутбука
Модернизация ноутбука позволяет улучшить качество и скорость его работы. Но при этом стоит помнить, что не все детали ноутбука можно заменить, а в некоторых случаях и вообще невозможно.
2.1. Модернизация памяти
Для начала нужно разобраться припаянная память или она слотовая. В первом случае можно будет только заменить одну планку памяти, во втором случае уже две. Но только в том случае если ноутбук рассчитан на тот объем памяти, который хотите приобрести. Иногда ноутбуки очень ограничены в размере памяти и замены просто не получиться.
2.2. Модернизация жесткого диска
Модернизация жесткого диска также тащит за собой целый ворох проблем, в этом числе и изменения форм-фактора и изменение объема. Например, в вашем ноутбуке формат жесткого диска 1,8″, а основная масса имеет формат 2,5″. Может отличаться даже высота жесткого диска, что очень затрудняет замену. Для этого нужно заранее прочитать на сайте компании-производителя какой тип жесткого диска поддерживается, и уже отталкиваться от модели.
Также не все ноутбуки поддерживают жесткие диски большого объема, это тоже нужно проверять на сайте производителя.
2.3. Модернизация дисплея
Часто происходят различные казусы и неприятные ситуации, и со временем приходиться менять дисплей. Честно говоря под силу это только экспертам. Поэтому разрешите произвести работу по замену дисплея профессионалам, чтобы не навредить технике.
III. Проблемы возникающие при модернизации
3.1. Оперативная память
Нужно точно покупать оперативную плату, подходящую к разъему материнской платы.
При установке стоит помнить, о том что если оперативная память будет неправильно установлена, то при запуске компьютер будет пищать. Нужно его выключить и правильно установить модуль.
3.2. Жесткий диск
Если у Вас установлено два жестких диска, то проблема нагревания будет очень высокой. При этом нужно будет проверить не превышает ли температура одного из жестких дисков 60 градусов, если это так, то нужно установить на этот жесткий диск дополнительный вентилятор.
3.3. Процессор
При неправильной установке вентилятора, может сгореть вся материнская плата. Поэтому если Вы впервые решились сделать апгрейд процессора, или неуверенны в своих силах — лучше пойдите в сервисный центр, и профессионалы все установят правильно.
Жесткий диск, он же винчестер, не такое уж и простое устройство, каким может показаться на первый взгляд. За всю историю своего существования, начиная с 1956 года, накопители претерпели огромное количество изменений. Теперь это не просто пластина и считывающие головки, а целая система со своей логикой и программным обеспечением, а следовательно, со своими фичами и секретами. В этой статье мы попробуем разобраться, что собой представляет современный жесткий диск, а также попытаемся расширить его стандартные возможности для своих хакерских целей.
Комментарий редактора
Читая различные обзоры, можно сделать вывод, что динамические диски обладают просто потрясающими возможностями: расширение дискового тома, применение чередования для повышения производительности, использование зеркального отражения, присоединение тома к массиву RAID–5, причем все это - штатными средствами операционной системы (через консоль mmc), без необходимости приобретения аппаратного RAID-контроллера и без перезагрузки! Разве не сказка? На практике оказывается, что нет.
Загрузка с динамического диска невозможна, следовательно, у нас должен быть один базовый диск под системные нужды плюс еще один базовый диск (или внешний носитель/накопитель) для хранения резервных копий (например, для gho-, tib- или bkf-файлов). Высока вероятность того, что динамический диск мы не увидим из другой операционки. На нем нельзя создавать основной (основные) и дополнительный разделы. В продакшн-системах составные и расширенные тома практически бесполезны, так как ни один из этих типов не предусматривает избыточности, соответственно, все данные будут утрачены при отказе любого диска этого тома. Не поддерживаются такие популярные уровни, как RAID–10 и RAID–50. Не получится «на лету» увеличить размер томов RAID–0 и RAID–5, просто добавив диски к существующей матрице (аппаратные RAID’ы это позволяют), - придется обращаться к услугам специального мастера и совершать дополнительные телодвижения. Как минимум одна перезагрузка все же потребуется - при создании или преобразовании первого из базовых дисков в динамический. Кроме того, операции преобразования придется выполнять в часы простоя сервера - поздно ночью или в выходные дни, так как при наличии открытых файлов возможна потеря данных. Остальные минусы использования этой «революционной разработки» красочно расписал мыщъх.
Некоторые сорвиголовы скажут, что динамические диски можно использовать в связке с аппаратным RAID-контроллером, тогда программная реализация обеспечит гибкость при необходимости расширения тома, а железка - требуемую избыточность, однако Microsoft в своих руководствах настоятельно не рекомендует применять этот подход.
Меняем прошивку
Подобные манипуляции с жестким диском требуют значительных усилий, и вряд ли кто-нибудь добровольно отдаст свой накопитель для взлома. Поэтому было бы неплохо найти способ перепрошивки винчестера без каких-либо посторонних устройств или снятия чипа.
У компании Western Digital есть специальные программные утилиты для работы с жестким диском — это инструменты, работающие под DOS, которые могут загрузить новую прошивку контроллера, микросхемы флеш-памяти или сервисного раздела. Инструменты используют так называемые Vendor Specific Commands (VSC), впрочем, об этом чуть позже.
Также есть набор инструментов под названием idle3-tools, которые можно взять на вооружение для модификации прошивки жесткого диска. Он также использует VSC, применяя Linux SCSI PassThrough IOCTLs. Джероен взял этот код, изменил его и интегрировал в fwtool. После этой модификации fwtool научился читать и писать на микросхему флеш-памяти.
Теперь если хакер каким-то образом сможет воспользоваться fwtool на удаленной машине, то получит возможность сбросить флеш-память диска, изменить ее и «зашить» обратно. Правда, в конце концов владелец узнает о взломе и, вероятно, переустановит систему, но злоумышленник может внедрить что-нибудь, что проявит себя и после переустановки. Например, подождать, пока машина зачитывает из файла /etc/shadow/ , где хранятся все пароли в системах UNIX/Linux, и изменить содержимое. После чего можно будет просто войти под своим паролем.
Кстати говоря, описанная методика может служить не только для подпольных экспериментов, но и для целей защиты. Например, можно создать неклонируемый жесткий диск, который будет работать нормально, если шаблон доступа секторов, как обычно, окажется случайным. Если же винчестер будет доступен только последовательно, то данные будут испорчены, что сделает клон отличным от оригинала.
Кстати говоря, Джероен решил поделиться результатами своих исследований и выложил почти весь исходный код на своем сайте.
WARNING
Вся информация предоставлена исключительно в ознакомительных целях. Ни редакция, ни автор не несут ответственности за любой возможный вред, причиненный материалами данной статьи.
WARNING
Данные в сервисных разделах очень важны для правильной работы винчестера. Повреждение записанной информации ведет к потере работоспособности диска. Восстановить ее будет не так уж и просто — для перезаписи данных в сервисных разделах понадобятся специализированные программы (например, Ace Laboratory PC3000).
Объем сервисного раздела зависит от модели винчестера. Например, в диске WD2500KS-00MJB0 семейства Hawk объемом 250 Гб (прошивка 02AEC) в сервисный раздел записывается две копии файлов, около 6 Мб каждая. Размер зоны на каждой поверхности составляет около 23 Mб (64 трека по 720 секторов на каждом). Поскольку этот диск имеет шесть поверхностей (головки от 0 до 5), модули сервисных разделов располагаются на месте, сопоставленном с головками 0 и 1, а место, закрепленное за головками со 2 по 5, зарезервировано, но не используется. Таким образом, зарезервированный раздел занимает около 141 Мб, из которых 12 Мб находится в использовании.
Для сравнения: модель WD10EACS-00ZJB0, емкостью в терабайт и с восемью поверхностями, имеет зарезервированное пространство 450 Мб, из которых занято 52 Мб. Ариэль Беркман (Ariel Berkman) из компании Recover Information Technologies LTD написал статью о работе с сервисными отделами HDD, а также выложил PoC-код для записи 94 Мб информации в сервисный отдел диска Western Digital 250GB Hawk. Делается это следующим образом:
- Узнаем свой SATA IO адрес, используя lspci -v .
- Для компиляции используем команду gcc -Wall -O -g -o SA-cover-poc SA-cover-poc.c .
- Создаем рандомный файл (94 Мб в размере) и вычисляем его MD5-хеш.
- Записываем файл в сервисный раздел.
- Очищаем винчестер с помощью команды dd-ing /dev/zero , которую следует распространить на весь жесткий диск (или на отдельную часть, предварительно заблокировав доступ к остальному). Достаточно один раз прогнать этот код, чтобы уничтожить данные безвозвратно.
- Читаем содержимое сервисного раздела, вычисляем его хеш и убеждаемся в целостности данных.
Автор предупреждает, что его код может привести к потере данных и выходу из строя жесткого диска, так что использовать этот метод можно только на свой страх и риск.
Шесть доводов против динамических дисков
Создание динамических дисков не представляет никаких проблем. Запускаем Computer Management, входим в Disk Management, щелкаем правой клавишей мыши по базовому диску, который мы хотим преобразовать в динамический, выбираем в контекстном меню пункт Convert to Dynamic Disk и, ответив на ряд унылых запросов, получаем simple-том. Щелкнув по нему, мы сможем либо расширить его размер за счет невыделенного свободного пространства других дисков (Extend Volume), либо зазеркалить том (Add Mirror). Причем последний пункт работает только в серверных версиях и только при наличии места на зеркальном диске (создать зеркало на том же самом физическом диске невозможно, да это и ненужно).
Simple-том не может быть преобразован в RAID–5, и потому для создания такой матрицы нам потребуется по меньшей мере три пустых динамических диска, на которых не создано никаких томов. Щелкаем мышью по любому из них, говорим New Volume, в появившемся диалоговом окне выбираем RAID–5 (работает только на серверных версиях Windows), отвечаем на пару несложных запросов (какие диски добавлять в массив, как его форматировать) - и все!
Утилита командой строки DISKPART позволяет делать то же самое, только без помощи мыши. Просто набираем в консоли diskpart.exe, пишем help и смотрим вывод. В частности, чтобы создать simple-том размером 32 Гб на диске №4, находясь внутри diskpart.exe, необходимо написать:
Для удаленного управления динамическими дисками можно либо воспользоваться терминальной службой, запуская в RDP-сессии diskpart.exe, либо в Computer Management выбрать «Action -> Connect to another computer». При этом в качестве клиента может выступать любая ось из линейки NT, начиная с Win2k.
Программы для восстановления HDD
При низкоуровневых экспериментах возможно столкнуться с такой неприятностью, как поломка винчестера. Не стоит сразу прибегать к драконовским мерам и форматировать диск, можно попробовать восстановить его работоспособность с помощью некоторых программ.
- TestDisk — самая простая и эффективная программа для восстановления HDD. Предназначена для поиска и реконструкции потерянных разделов, загрузочного сектора, удаленных файлов; исправляет таблицу разделов. Работает с большим количеством файловых систем. Работает в консольном режиме, чем достигается высокая скорость.
- Acronis Disk Director — целый программный пакет, в который включено немалое количество инструментов для работы с HDD. Содержит в себе утилиту Acronis Recovery Expert, которая служит для реконструкции файлов и разделов. В отличие от предыдущей программы имеет графический интерфейс, но работает с меньшим количеством файловых систем.
- Paragon Partition Manager — бесплатная программа от отечественных разработчиков, умеет почти все то же самое, что и Acronis, но ужасно медленная.
Рис. 6. Восстанавливаем поврежденные разделы с помощью TestDisk
Копнем глубже
Наш зарубежный коллега Джероен «Sprite_tm» Домбург нашел интересный выход из данной ситуации — для исследования контроллера он использовал интерфейс JTAG (от англ. Joint Test Action Group). Этот интерфейс предназначен для тестирования и отладки печатных плат. То есть с помощью JTAG мы можем спокойно подключиться к интересующему нас устройству, поддерживающему стандарт IEEE 1149. В микросхему интегрируется порт тестирования (TAP — Test Access Port), состоящий из четырех или пяти выводов: TDI, TDO, TMS, TCK и, возможно, TRST. Расположение этих выводов для контроллера Marvell нашел некий dex, любезно поделившийся результатами на форуме HDDGURU.
Джероен выяснил, что у контроллеров Western Digital есть ARM-ядро, доступное через JTAG-порт. А также последовательный порт, который обычно не используется, но может быть полезен для наших целей.
Для исследования контроллера жесткого диска использовалась плата FT2232H, которую можно заказать в интернете за 30 евро. Она поддерживает JTAG, связь через последовательный порт, а также SPI. Для работы с ней использовалась программа OpenOCD.
В результате оказалось, что у микросхемы есть целых три ядра. Два Feroceon, которые являются довольно сильными ARM9-подобными ядрами, и Cortex-M3, которое немного слабее. У всех ядер разное предназначение:
- Feroceon 1 обрабатывает физические чтение/запись на жесткий диск;
- Feroceon 2 -обрабатывает SATA-интерфейс, кеш и преобразует LBA в CHS;
- Cortex-M3 — предназначение неизвестно. Можно просто остановить его, но жесткий диск будет продолжать работать.
Так как мы ставили перед собой цель использовать жесткий диск для своих коварных целей, то самое время подумать о модернизации его прошивки. Самый простой и, вероятно, сложный в обнаружении способ — изменять данные на лету. Чтобы сделать это, нужно найти подходящее ядро — ядро, которое имеет доступ к данным, путешествующим между диском и SATA-кабелем.
Для доступа к ядру можно использовать режим DMA (Direct Memory Access). Это такой режим, когда обмен данных происходит непосредственно с головки считывания в память, без активного участия процессора. То же самое относится и к SATA-порту: процессору нужно только указать, где данные, и логика DMA позаботится о чтении информации непосредственно из памяти.
Источником информации в этом случае послужит кеш-память винчестера из-за ее хорошего расположения: данные, считанные с диска, будут в кеше, так что их можно будет сразу оттуда скопировать.
Способ довольно сложный — неудобно каждый раз подключаться через JTAG и ковыряться в кеше во время работы жесткого диска. Вместо этого для сохранения доступа без подключения дополнительной платы можно перепрошить микросхему флеш-памяти, выпаяв и подключив к программатору.
Однако было бы сложно модернизировать код из-за неизвестного алгоритма сжатия, вместо этого можно просто изменить адрес выполнения и добавить специальный блок, который будет прочитан раньше остальных. Это делает положение дел немного проще.
В результате своего исследования Джероен создал инструмент fwtool, который может сбрасывать различные блоки во флеше и переводить код в текстовый файл. Затем можно изменить, удалить или добавить блок и вновь собрать все в одном файле прошивки, который потом спокойно загрузить во флеш.
Запись информации в сервисные разделы HDD
В любом жестком диске присутствуют сервисные разделы. Они предназначены для хранения служебных программ винчестера, таких как S.M.A.R.T., модули раннего обнаружения ошибок, модули самодиагностики и так далее. К счастью, все эти данные не занимают выделенное место полностью, а значит, при правильном подходе мы можем использовать это бонусное пространство. Сервисные разделы не следует путать с DCO или HPA, которые могут быть легко обнаружены и доступны через стандартные ATA-команды.
В отличие от остальных методов скрытия информации запись в сервисный раздел не оставляет за собой никаких следов и незаметна для специальных программ поиска, которыми пользуются правоохранительные органы. Одним словом, это место идеально подойдет для хранения текстовых файлов с адресами, паролями, явками и прочего.
Для доступа к информации из сервисных разделов не подойдут стандартные ATA-команды, вместо этого для записи и чтения используются специальные команды VSC (Vendor Specific Commands). Как правило, производители держат в секрете эти команды, но порой выпускают утилиты для работы с сервисными разделами — например, программа wdidle3.exe от компании Western Digital и ее опенсорсный аналог idle3-tools. Еще один пример для WD — программа HDDHackr, меняющая записи в системных разделах HD.
Электроника HDD
Конструкция винчестера в какой-то степени наверняка известна каждому. По сути, это несколько пластин, которые вращаются со скоростью 15 000 об/мин, устройство позиционирования и блок управляющей электроники. Добавим к этому систему самоконтроля S.M.A.R.T. и другие интеллектуальные атрибуты. Короче, без пол-литра не разберешься, тем более технология отдельных элементов составляет коммерческую тайну.
Высокой точности позиционирования, плотности записи и прочим тонкостям современных HDD можно посвятить не один десяток статей, но мы, не углубляясь в механику диска и физику процессов, рассмотрим наиболее интересную для нас часть — электронику.
Рис. 1. Плата жесткого диска
Другие статьи в выпуске:
В старых моделях жестких дисков часть функций управляющей электроники брал на себя MFM- или RLL-контроллер компьютера. Но со временем из-за высокой скорости передачи данных потребовалось сократить тракт передачи данных, и разработчики отказались от этой идеи.
Заключение
Однако настало время закругляться. В этой статье я попытался показать неизведанные уголки и возможности жесткого диска. Не углубляясь в код, мы рассмотрели способ слива информации с накопителя. Если даже слегка приподнять этот занавес, открывается огромное поле для полета фантазии. Можно, например, перепрошить контроллер, чтобы скрыть от посторонних глаз особо важный раздел. Или портить данные при попытке клонировать жесткий диск, обезопасив себя таким образом от криминалистических утилит. Одним словом, вариантов много, так что каким образом использовать жесткий диск — выбор за тобой.
Терминальный режим жесткого диска
При работе в терминальном режиме пользователь может взаимодействовать с жестким диском посредством диагностических команд. Этот метод применяется для диагностики и ремонта накопителей Seagate и Toshiba, в Western Digital такая возможность отсутствует из-за сложности подключения. Терминальный режим фактически предоставляет полный root — управление механикой и логикой устройства. С его помощью можно также обновить или перезагрузить прошивку винчестера. Список команд для большинства накопителей можно посмотреть в интернете. А на плате жесткого диска имеется специальный разъем для подключения через последовательный порт.
Рис. 2. Разъем для подключения через последовательный порт. Одной тайной меньше
Для доступа в терминальный режим понадобится устройство-адаптер, необходимое для преобразования уровней сигналов RS-232 в уровни TTL (такие адаптеры имеются в продаже, но можно собрать и самому — все необходимые схемы находятся в свободном доступе, а в качестве основы можно взять некоторые модели Arduino). Мы же возьмем готовый чип FTDI, который преобразует USB в последовательный интерфейс для микроконтроллера Atmega. Нужно соединить GND и RESET, а для подключения использовать контакты RX и TX.
Рис. 3. Arduino Nano в качестве адаптера
Для работы с COM-портом используем любую понравившуюся программу — например, PuTTY или Hiperterminal. Выбираем тип подключения, вводим номер COM-порта и другие настройки:
Рис. 4. Окно настроек PuTTY
Для проверки работоспособности схемы нужно замкнуть RX и TX между собой. В результате все набираемые символы отобразятся в двойном количестве. Это происходит из-за того, что введенные данные будут передаваться по линии TX, а затем они же вернутся по линии RX. Делается это так: отключив SATA-кабель, соединяем выход TX диска с входом RX адаптера, и наоборот — RX адаптера с TX диска. Подключаем питание. После нажатия клавиш , получаем приглашение Т> (или F> для неисправных HDD) и вводим команды. Для получения списка команд вводим /C , а затем Q.
Из-за большого количества команд инженеры Seagate разделили их структуру на уровни. Такие команды, как чтение, запись, поиск, лог ошибок, доступны сразу на нескольких различных уровнях. Чтобы переключить жесткий диск для работы на другом уровне, надо воспользоваться командой /x .
Рис. 5. Обнуление S.M.A.R.T.
Кроме этих девяти уровней, есть еще два дополнительных набора команд: сетевые и общие. Основной целью сетевых команд является отображение изменения текущего состояния системы. Общие команды используются для доступа к регистрам, буферной памяти и данным.
Вообще, терминальный режим предоставляет много интересных возможностей. Например, команда низкоуровневого форматирования может не только снести данные подчистую без возможности восстановления, также, если во время форматирования кто-нибудь отключит питание, винчестер сможет сам «доформатироваться» при первом же его включении. В общем, это тема, достойная отдельной статьи. Мы же движемся дальше.
Читайте также: