Hochkapazitäre Festplatten - Gründe für Ausfall und Datenrettung
Im letzten Jahrzehnt hat die Datenkapazität von Festplatten dramatisch zugenommen. Heutzutage sind Festplatten mit mehreren Terabytes an Speicherkapazität verfügbar.
 
Dies ist das Restultat hinsichtlich des Bedarfs, da immer mehr Nutzer immer speicherintensivere Datenbestände ansammeln oder erzeugen. Zudem erfolgt auch im Festplattenbereich eine Migration, mit höheren Kapazitäten, werden auch die Speicherlaufwerke bezogen auf Ihre Bauform immer kleiner oder sie werden innerhalb Ihrer Bauform immer stärker migriert. 
 
Der derzeitige Trend ist es, kleinere Laufwerke mit immer höheren Speicherkapazitäten zu produzieren. Die Gefahr hierbei besteht jedoch darin, dass kleinere Festplatten mit hohen Speicherkapazitäten auch anfälliger für jegliche Art von Beschädigungen sind. Hierfür können unterschiedlichste Gründe ausschlaggebend sein und einige möchten wir an dieser Stelle vorstellen:
 
 

Gründe für die höhere Fehlerrate von hochkapazitären Festplatten:

  • Früher, als noch kleinere Datenkapazitäten bei Festplatten üblich waren, beinhalteten Festplatten zwei bis drei Magnetscheiben, die sich im Innern der Festplatte befanden. Heutzutage jedoch, verfügen hochkapazitäre Festplatten mit mehreren Terabytes über bis zu vier Magnetscheiben, bei reduziertem Platz. Diese Platzreduktion, hat auch Auswirkungen auf die Fehlertoleranz des Laufwerks und dies ist einer der Hauptgründe warum große Festplatten auch ein höheres Ausfallrisiko in sich tragen.
  • Einige Nutzer stellen auch fest, dass Festplatten, die über einen längeren Zeitraum von mehreren Stunden dauerhaft verwendet werden, ein höheres Risiko für Beschädigungen aufweisen als Platten die nur gelegentlich verwendet werden. Dauerhafte Lese- und Schreibzugriffe steigern die Hitze und die natürlich auch die Aktivität der Schreib-/Leseköpfe. Hierdurch wird das Risiko von Beschädigungen am Dateiheader oder defekten Sektoren bis hin zu Beschädigungen an den Magnetscheiben erhöht. Oder in anderen Worten: Natürlich kann man eine für den Desktop-Einsatz ausgelegte 3 TB Festplatte in einen Server oder ein NAS packen, wann sollte jedoch nicht davon ausgehen, dass diese Lösung über einen längeren Zeitraum auch ausfallsicher ist. Hierzu gibt es spezialle Platten, die für den Servereinsatz oder den Einsatz in NAS-Systemen ausgelegt sind.
  • Auch eine hohe Datendichte auf kleinen Laufwerken führt zu einer stärkeren Frequentierung der Kopfeinheit, die widerum zu einer höheren Hitzeentwicklung und im schlimmsten Falle Datenverlust führen kann.
  • Festplatten sind nicht für die Ewigkeit ausgelegt. Das Alter von Festplatten ist mit ein entscheidender Faktor für potentielle Beschädigungen an Festplatten. Ältere Festplatten haben grundsätzlich ein höheres Ausfallrisiko als neue.
  • Festplattenhersteller stehen im steten Wettbewerb zueinander, was zur Kostenreduktion führt. Dieser Preisdruck äußert sich mit der Suche nach immer günstigeren Materialien und Herstellungsverfahren von Festplatten. Wenn eine relativ neue Festplatte also ausfällt, dann kann dies auch eine Folge von Materialfehlern im Herstellungsprozess sein.

Die oben aufgeführten Gründe liefern somit eine Indikation, dass alle mehr oder minder miteinander in Beziehung stehen und zu einer Verkettung führen können.

 

Festplatten - Ausfallrate vs. Laufzeit / Lebensdauer. (c) Google Inc.[1]

 

 

Der Graph zeigt die Fehlerrate von Festplatten unter Bezugnahme des Ausfallzeitpunktes nach Anschaffung an und stammt aus einer Studie des Google-Rechenzentrums. So ist der Grafik unschwer zu entnehmen, dass die größte Ausfallwahrscheinlichkeit von Festplatten ab dem 2. Betriebsjahr massiv zunimmt. Unterstellt man jetzt noch, dass ein Festplattenbetrieb im Google Rechenzentrum unter bestmöglichen Umgebungsbedingungen erfolgt und dass der Ursprung der Studie auf das Jahr 2007 zurückgeht, so kann man erahnen, dass das Risiko für einen Ausfall der Festplatte auch 2014 nicht wesentlich geringer sein dürfte, eher ist das Gegenteil ist zu erwarten.

Der Grafik läßt sich zudem entnehmen, dass auch neue Festplatten-Laufwerke zu Ausfällen neigen und in Abhängigkeit vom Hersteller und des eingesetzten Materials im Produktionsprozess stehen.

Somit empfiehlt sich ein regelmäßiger Festplattentausch, ab dem 2. Betriebsjahr.

 

 

Lösungen wenn ein Datenverlust auftritt:

Das größte Problem was mit einem Ausfall der Festplatte einhergeht ist Datenverlust. Seitdem der Computer nahezu überall eingesetzt werden, treten mit einem Defekt der Festplatte natürlich auch Datenverlust-Szenarien auf. Die Konsultation von Firmen die sich auf die Datenrettung von Festplatten spezialisiert haben sind hierbei natürlich eine Möglichkeit, um den Datenverlust zu beheben, wennauch eine sehr kostspielige. Besser ist es sich schon frühzeitig vor potentiellen Ausfallszenarien seiner Festplatte zu schützen. Hierbei ist es jedoch erforderlich zu verstehen, dass es keinerlei Möglichkeiten gibt sich vor einem plötzlich auftretenden Festplatten-Defekt zu schützen. Zwar liefern SMART-Monitoring Tools eine erste Indikation hinsichtlich auftretender defekter Sektoren, doch in dem Moment sind die Probleme bereits existent und in den meisten Fällen potenzieren sie sich dann auch recht schnell nachdem sie erstmals aufgetreten und seitens SMART gemeldet wurden.

Die bestmögliche Methode gegen Datenverlust ist ein regelmäßiges Backup der Daten.

Festplatten-Backups lassen sich auf unterschiedlichste Arten und Weisen erstellen. So unterschiedlich und individuell wie auch der Umgang eines jeden Nutzers mit seinen Daten ist. So lassen sich Daten lokal imagen, synchronisieren, kopieren oder packen. Wie, wo und wann man diese Kopien erstellt, muss jeder Nutzer jedoch für sich allein entscheiden. Für die meisten Nutzer ist es praktikabel alle für sie wichtigen Ordner und Dateien auf eine externe Festplatte zu kopieren und diese Festplatten auch nur zu Backupzwecken einzusetzen und nicht produktiv mit ihnen zu arbeiten, es sei denn, es müssen Daten von Ihnen zurückgespielt werden.

Wenn externen Festplatten zu Datensicherungszwecken sicher und sorgsam aufbewahrt werden, dann ist die Chance auf eine Fehleranfälligkeit relativ gering. Eine andere Option ist die Anschaffung eines RAID-Systems, bzw. RAID-Verbunds. Eine RAID-Lösung (RAID-0 ist hier die Ausnahme von der Regel) bietet Datenredundanz und somit auch eine geringere Angriffsfläche für potentielle Ausfallszenarien, dennoch kann man auch bei einem RAID-System einen Datenverlust nicht zu hundert Prozent ausschließen, weswegen auch hier ein regelmäßiges Datenbackup sehr zu empfehlen ist.

In Fällen, in denen man von einem Datenverlust betroffen ist und bei denen man eine physikalische Beschädigung der Festplatte zu 100% ausschließen kann, eignet sich der Einsatz von Software um einen Rettungsversuch zu starten. Die meisten dieser Programme zur Datenrettung unterstützen alle gängien Festplatten und entweder als Freeware oder Trial-Versionen im Internet verfügbar. In allen Fällen in denen Daten, Ordner oder Partitionen versehentlich gelöscht wurden, der Datenzugriff auf einzelne Dateien oder Ordner nicht möglich ist, empfiehlt sich der Einsatz von derlei Programmen. Dennoch obliegt auch der Einsatz und der Umgang mit einem Datenrettungsprogramm einer bestimmten Sorgfaltspflicht, denn auch hier kann man eine Menge Dinge falsch machen. So empfiehlt es sich vor jedom Rettungsversuch zunächst eine sektorbasierende Kopie des zu rettenden Datenträgers anzufertigen.

Unternimmt man jedoch einen Datenrettungsversuch mit Software an einer Festplatte die offensichtlich beschädigt ist (z.B. bei allen Platten die im BIOS des PCs nicht mehr erkannt werden oder Festplatten die Klick,- Klacker oder Schleifgeräusche von sich geben), so sollte man sich darüber im Klaren sein, dass alleine schon der Versuch auf die Platte zuzugreifen, dazu führen kann, dass eine potentielle Rettungschance die nur für ein Labor erzielbar wäre, komplett zunichte gemacht werden kann.


[1] "Failure Trends in a Large Disk Drive Population" aus dem Jahr 2007, von Eduardo Pinheiro, Wolf-Dietrich Weber und Luiz André Barroso, Google Inc.