Características y errores de los discos duros

Esta publicación nace de la necesidad de dar a conocer en profundidad las características y errores de los discos duros.  Estos son elementos completamente necesarios en la informática y que muchas personas desconocen que son los causantes del buen o mal funcionamiento de sus ordenadores. Son muchas las ocasiones en las que clientes se presentan en Informático Forense en Madrid con problemas, sin saber que el origen de estos se encuentran en un disco duro dañado o defectuoso.

¿Qué es un disco duro?

Un disco duro, también llamado HDD, es un componente interno o externo de los ordenadores que sirve para almacenar datos, como el sistema operativo, las aplicaciones y los archivos de los usuarios.

Los discos duros retienen los datos, aun cuando no se le suministra energía.

El primer disco duro de la historia fue fabricado en 1956 por IBM. De ahí hasta la actualidad ha evolucionado mucho en lo referente a su tamaño y almacenamiento.

Como la tecnología se perfecciona a diario, en los últimos años surgieron los Solid State Drive (SSD), unidades en estado sólido. En estos, la información se graba y se lee a través de procesos químicos. Los ordenadores más modernos utilizan este tipo de disco.

Partes esenciales de un disco duro

Para que los discos duros puedan realizar su función tienen dos componentes básicos llamados cabezal de lectura/escritura, con un disco giratorio y un brazo accionador. Este flota gracias a la generación de aire producida en la rotación de estos discos.

El plato es un disco magnético circular que contiene pistas y sectores que conservan la data. Y el brazo accionador se mueve a través del plato para leer y escribir datos.

El plato gira sobre un eje para el proceso de lectura y escritura a medida que el brazo se mueve por este. Los sectores de datos están distribuidos aleatoriamente en el plato (fragmentados).

El plato o disco y el accionador son delicados, por eso están cubiertos con una caja sólida que previene cualquier daño. A la vista es una caja de metal, que debe tener una identificación como disco duro o HDD.

Características principales de los discos duros

Las características que debemos de tener en cuenta en los discos duros magnéticos son:

• Memoria no volátil: esto significa que la data que se almacena persiste en el dispositivo, aunque se apaga la corriente eléctrica.
• Alta capacidad: los discos duros pueden almacenar una gran cantidad de datos, por eso se utilizan en ordenadores.
• Relativamente lentos: en comparación con la memoria RAM, los discos duros son más lentos para acceder a la data. Por eso se emplean para almacenamiento a largo plazo.
• Son confiables: es decir, son un método bastante confiable de almacenamiento, están diseñados para soportar mucho uso.

Mientras que si vas a comprar un disco duro, estos son los aspectos que debes tomar en cuenta:

• Capacidad: Cuanto más grandes sean los discos duros, más lentos son.
• Velocidad de rotación: A mayor velocidad, mejor el disco duro. Por norma general ronda entre los 7000 y las 10000 revoluciones por minuto.
• Interfaz.
• Caché de pista.
• Tasa de Transferencia: Al igual que en la velocidad, cuanto más mejor.
• Lanz: Es donde los cabezales descansas cuando se apaga el ordenador.

Debemos tener en cuenta que, en el caso de los discos duros, la capacidad de almacenamiento y la forma en la que se mida esta se denomina con el prefijo SI, que emplea diferentes múltiplos de potencia 1000 dependientes de la normativa establecida por el IEC y el IEEE. Se diferencian de los sistemas operativos de Microsoft ya que estos utilizan un sistema binario basado en múltiplos de 1024.

Hay que saber que los discos SSD tienen una tecnología completamente distinta, aunque avanzan a pasos agigantados. En el mercado ya podemos encontrar muchos por precio contenido.

Tipos de disco duro

En la actualidad hay una gran cantidad de discos duros para ordenadores, tablets, teléfonos. Todos ellos cuentan con diferentes medidas, elementos y diferentes capacidades. Esto también incluye las memorias externas como, por ejemplo, USB y micro SD.

Los discos duros, para poder mantener comunicación con los ordenadores, utilizan un controlador que usa una interfaz estándar. Estos pueden ser:

PATA

Los discos duros PATA (Accesorio paralelo de tecnología avanzada) fueron los primeros en llegar al mercado, tenían una capacidad máxima de 80 GB. Su nombre viene porque usaban una interfaz ATA paralela para conectar al ordenador.

Estos también son llamados IDE.

Las interfaces PATA están hechas de piezas mecánicas móviles y se basan en tecnología de señalización paralela, lo que significa que transmiten múltiples bits de datos simultáneamente.

SCSI

Tienen una interfaz muy pequeña. También es necesario poseer un controlador para que funcione correctamente.

Este tipo de discos duros son usados esencialmente en servidores.

SAS

Estos son los más solicitados para usarlos en servidores ya que ofrecen la posibilidad de conectarse hasta siete metros de distancia, cubriendo hasta 25 ordenadores. Gracias a estas características, su uso más frecuente es en entornos profesionales donde se utilizan sistemas de almacenamiento como Disk Storage Systems de HP, IBM System Storage, etcétera.

Se instalan en el rack del server principal y es muy raro que se instale solo un disco SAS. Para asegurar el mayor rendimiento se utilizan varios discos de forma simultánea como espejo de los sistemas RAID y Clústeres.

La peculiaridad más destacable  de los SAS es la capacidad que tienen de reemplazar en caliente los discos duros que presenten fallos o alteraciones. Esto quiere decir que si un disco se daña no es necesario apagar el ordenador, con quitar el defectuoso y poner uno nuevo se evitan paradas en el server.

Los SAS son la versión más actualizada de los discos SCSI, tienen muchísima más velocidad. Son capaces de alcanzar una transferencia de datos de 6 Gbits/s. El inconveniente es que su precio es elevado.

SATA (Serial ATA):

Referente a la tecnología avanzada de contacto. Su característica principal es la velocidad que llega a alcanzar: 150 megabytes por segundo. Estos se usan en ordenadores modernos, laptops de última generación. Gracias a su tipo de conexión son muy útiles en la trasmisión de información. Dentro de este grupo hay varias clases:

• SATA 1: Alcanza una velocidad de 150 MB de trasferencia.
• SATA 2: Alcanza una velocidad de 300 Mb.
• SATA 3: Es capaz de llegar a una velocidad de 600 Mb de transferencia. Esto hace que su rendimiento sea uno de los más solicitados. A su vez cuenta con una gran capacidad y con un tamaño físico muy reducido comparándolo con los demás.

Al ser discos duros mecánicos cuentan con un plato y cabezal, muy parecido a los antiguos tocadiscos.

La principal ventaja de estos es su reducido precio en el mercado en comparación con los SSD. La peor característica es la reducida velocidad de trabajo que ofrece. Aparte de esto, con el paso del tiempo son más propensos a presentar fallos.

SSD: Unidad en Estado Sólido

Aunque muchos incluyen los SSD un tipo de disco duro, este es considerado en una clasificación aparte.

Los SSD son discos duros que se han empezado a ver en el mercado en los últimos años. Según pasa el tiempo es más frecuente comprar un ordenador con este tipo de disco para la instalación del sistema operativo, independientemente de que hablamos de MAC OS, Windows o Linux y aplicaciones con alto rendimiento.

Las características de los SSD son comparables a los pendrives. No poseen partes mecánicas. En vez de tener un interior plano junto con un cabezal, la estructura de estos se basa en una placa llena de circuitos con chips de memoria y componentes fijos.

Comparación entre HDD y SSD

• Un disco duro necesita un plato giratorio para leer o escribir datos, el SSD no, ya que funcionan de manera similar a las memorias flash o USB, es decir, no tienen ningún componente móvil.
• Los SSD tienen mayor velocidad que los SATA, puesto que su tiempo de acceso y la latencia es mucho menor. Esto se debe a que no cuenta con partes mecánicas.
• Los SSD disponen de mayor tolerancia ante los fallos frecuentes que suceden con el paso del tiempo.
• En comparación con el resto de discos duros, los SSD tienen un elevado precio.
• El SSD es más confiable y rápido que el disco duro tradicional.
• Los SSD son más resistentes a los golpes que los discos duros.
• Cada uno es mejor para distintos usos. Por ejemplo, los SSD son mejores para almacenar sistemas operativos, apps de juegos y archivos de uso frecuente. Mientras que los HDD sirven para almacenar datos como películas, fotos y documentos.

Problemas de los discos duros y sus soluciones

Estos dispositivos han sido los responsables de guardar y cifrar información en nuestros ordenadores. No solo hablamos de documentos o aplicaciones, también de vídeos, fotos, nuestra música favorita, películas. ¿A cuántos nos ha pasado que un día el disco empieza hacer ruidos raros o sencillamente el sistema deja de reconocerlos? ¿Qué podemos hacer para detectar estos fallos a tiempo y no perder todos nuestros archivos?

Debemos saber que depende del tipo de disco, son más resistentes o vulnerables a diferentes cosas. Por ejemplo, los sólidos o mecánicos son resistentes a golpes, disponen de un borrado más seguro y son mucho menos vulnerables a la imantación. Por otro lado, los mecánicos son muy robustos y, en condiciones óptimas, pueden llegar a durar décadas sin sufrir ningún tipo de degradado.

Gracias a la gran experiencia con la que cuentan nuestros peritos informáticos podemos reunir los problemas más frecuentes a los que nos tenemos que enfrentar en cuanto a discos duros se refiere.

Virus y Malwares

Este error se encuentra entre los tres más frecuentes, según los especialistas como Backblaze. Representa un total del 20 % de los errores producidos por discos duros.

Los virus pueden llegar a través de la instalación de algún archivo descargado. Este se aloja en la raíz corrompiendo las tablas de particiones. Por esta razón ya no se podrá leer ni escribir nada. Es muy posible que el sistema operativo deje de reconocerlo.

Otros virus menos sofisticados piden permisos para instalar apps. Esto hará que se borren poco a poco los archivos. Muchos también instalan autoruns.

En estos casos es importante contar con la opción de “Hidden Items” de todas las carpetas. Esto nos dará la opción de eliminar todos los registros ejecutados sin permiso.

Es muy frecuente que los virus se hagan pasar por ventanas de aviso del propio sistema. Si se da permiso, estos virus arrasarán con todo. Si este es nuestro caso, se recomienda no leer ni escribir nada. Hay que desconectar el ordenador para evitar que se extienda el error y los daños, así no se sobrescribirán los datos que aún estén en buen estado.

Solución

Mantener el sistema operativo de tu ordenador al día es una forma de prevenir que se vea afectados por virus. También la instalación y actualización frecuente de un antivirus, este protegerá el sistema y detectará cualquier amenaza.

Corrupción de datos y tabla de particiones dañada

Como en el anterior caso, o por consecuencia del mismo, este error lógico hace que desaparezca la unidad y no se pueda leer o escribir en ella. A pesar de eso, es posible que el slot USB de la placa sí reconoce que hay algo conectado.

Esto puede deberse a muchas razones, un daño en el sistema, un programa que falla, un sector malo, ataque de malware. Incluso accidentamente podrías formatear o borrar tus datos.

Solución

En el caso de que el error esté en el disco raíz es necesario realizar una recuperación desde otro sistema. Hay que tener en cuenta que no siempre se trata de una infección, como podía ser el caso de los virus destinados a monitorizar, manipular y espiar, también puede ser un fichero corrupto que el sistema ignora al intentar leerlo.

Hay veces que la suerte está de nuestro lado en estos casos y el error no se da en el disco raíz, donde la solución se basará en instalar una aplicación como podría ser PhotoRec para reparar las tablas de particiones. Esto se lleva a cabo a través de una lectura bit a bit, exportando todos los archivos a un segundo disco en cuarentena. Una vez tengamos la información recuperada solo necesitaremos un borrado a bajo nivel.

Cambios drásticos en la temperatura

El calor es una de los problemas más comunes de los discos duros. Cuando el sistema se sobreusa los ventiladores del disco comienzan a moverse más lentamente y el sistema empieza a calentarse. Podrás escuchar un sonido como de clic en el ordenador.

Esto es debido a un fallo electrónico. Estos afectan a la placa PCB, el circuito impreso. Puede ser simplemente por haber utilizado un transformador de demasiado voltaje que haga que la placa eche humo. Este tipo de daños físicos no hacen que los datos sean irrecuperables. Todo lo contrario, es bastante sencillo extraerlos, siempre y cuando el daño no haya afectado ningún sector del cabezal o no se haya llegado a incendiar el disco.

Solución

La solución más fácil es adquirir un HD idéntico para así poder cambiar la placa. Por otro lado, si el error es causado por humedad o un exceso de condensación, intentar leerlo solo agravaría el problema. Es mejor desconectarlo de forma inmediata y llevarlo a reparar a un servicio especializado.

Podrías comprar un ventilador nuevo para cambiar el que tienes.

También es una buena opción instalar una aplicación que te indique la temperatura del disco duro, si supera un límite apágala, para dejar que se enfríe.

Picos de tensión

Este es el segundo error más frecuente, alcanzando el 22 % del total de las averías según Aigon. Debido bien por instalaciones defectuosas o picos originarios del suministro. Este tipo de fallo es muy parecido al anterior. Sin embargo, en el caso de que se produzca una bajada de tensión a mitad de escritura de un disco, hay sectores que pueden quedar completamente ilegibles (bad sectors).

En la tecnología SMART, que no es otra cosa que un sistema de monitorización propio, el SO nos dará la opción de examinar el disco para poder localizar así los sectores dañados.

Daños en el Registro de Arranque Principal

Un error muy frecuente el Master Boot Record (MBR) donde el registro maestro queda corrompido y el sistema operativo no es capaz de acceder. En los HDD comunes, el MBR se encuentra en el primer sector, al no poder acceder esto impide que el arranque se realice adecuadamente.

Cuando recibe corriente el sistema intenta arrancar, pero el ordenador no es capaz de leerlo debido a la corrupción de datos. Este error suele derivar de malas desconexiones o apagones en mitad del proceso de escritura. Lo que está directamente relacionado con el anterior fallo provocado por cortes de luz.

Solución

Este error se puede reparar con las aplicaciones propias del sistema (RecoveryD.exe). Aunque también existen varias alternativas como EaseUS Partition Master, que realizan las mismas funciones pero sin tener que seguir paso a paso.

Golpes

Es el mayor problema al que se enfrentan los discos duros mecánicos. Si sufren una sacudida fuerte o una caída puede dañarse su superficie de platos magnéticos. La propia agua del cabezal del lector araña el plato (Headcrash). Esto hará que no se detecte el disco, haciendo ruidos raros. Será necesario desmontarlo para intentar recuperarlo.

Este tipo de problemas se dan más a menudo en los ordenadores portátiles. Ya que aunque los discos se encuentren protegidos, es frecuente que el equipo reciba algún golpe o movimientos bruscos.

Solución

Una persona que no tenga conocimientos específicos no debe de desmontar un HFF. Es necesario contar también con salas especializadas con una iluminación y humedad ambiental controlada. El riesgo de dañarlo irreparablemente es tan alto que hasta las partículas de polvo son un riesgo.

Por estas razones los costes de estas reparaciones son altos. Las empresas dedicadas especialmente a la recuperación realizan sus funciones en laboratorios acondicionados.

Se recomienda que siempre lleves tu portátil en un estuche o funda, así evitarás cualquier daño.

El paso del tiempo

Como en los humanos, los discos duros no son ajenos al paso del tiempo.

Los SSD son conocidos por su fecha de caducidad marcada por el número de lecturas escritas. En los mecánicos esta fecha es determinada sobre todo por el tipo de uso que le demos, viajes, movimientos bruscos, exposición a cambios climáticos, humedad, etcétera.

Solución

Al tratarse de un deterioro físico, como en el punto anterior, la solución es la misma. Hay que evitar llegar a un gran desgaste, puesto que podríamos enfrentarnos a una pérdida irreparable.

Falla en el inicio

Si al encender tu ordenador este no inicia, es posible que haya un problema con el disco duro. El problema puede deberse a una serie de factores que pueden dañar el disco.

Si al prender el ordenador la pantalla se queda azul, puede deberse también a un problema con el disco duro.

Solución

La solución a este problema puede ser reiniciar el ordenador en modo seguro o pasarle un test diagnóstico al disco duro.

Para el segundo caso la solución podría ser actualizar los drivers, o devolverlos a una versión anterior.

Pero si no encuentras una solución, podría ser momento de reemplazar el disco duro.

Consejos de mantenimiento de los discos duros

Son muchos los años que nuestros peritos informáticos llevan trabajando con estos componentes. El principal consejo es contar con material de calidad. No nos referimos únicamente al disco duro, sino a todas las piezas que estén relacionadas. Ya que, por ejemplo, un fallo en la memoria RAM o en la fuente de alimentación, puede ser causante de daños en nuestro disco duro.

Haciendo referencia directa a los cortes de luz, inevitables muchas veces, es buena idea contar con un sistema de alimentación ininterrumpida (SAI). Debemos tener siempre en cuenta la potencia de nuestro ordenador, ya que la SAI tiene que ser capaz de proporcionar energía suficiente durante el periodo del apagón.

El polvo es nuestro peor enemigo. Hay que limpiar de forma frecuente el disco, pero con suma suavidad, evitando siempre arañarlo.  Los discos externos suelen contar con una carcasa, por lo que no suele ser necesario llevar a cabo este proceso.

Haciendo referencia a nivel de Software, normalmente al usar nuestro ordenador solemos mover, borrar y volver a escribir archivos en el disco duro, lo que hace que en él se queden fragmentos residuales. Podemos solucionarlo con la desfragmentación del disco duro.

Recuperación de archivos después de formatear

Aunque le vamos a dar información básica, siempre es buena idea contar con profesionales ya que en ocasiones, si no se tiene la formación y experiencia suficiente, intentar solucionar el problema solo nos lleva a empeorarlo. Nuestro equipo de peritos está especializado en la recuperación de datos, entre otros muchos servicios relacionados.

Si hemos llegado hasta el punto de tener que realizar un formateo de bajo nivel, los archivos se habrán perdido.

Es muy posible que podamos recuperarlos si aún no hemos usado ese disco duro para nada más.  Uno de los programas más usados es el de Recuva, aunque hay programas de recuperación de datos o archivos como pueden ser imágenes llamados UndeletePlus o TestDisk.

Si está sufriendo algún problema con discos duros o quiere realizar una recuperación de datos, no dude en ponerse en contacto con nosotros. Ofrecemos asesoramiento gratuito y servicios adaptados a nuestros clientes.