機械硬盤

機械硬盤內部結構

　　為了避免磁頭和磁盤的接觸磨損，現代機械硬盤會有一個磁頭復位的裝置，機械硬盤不工作時，磁頭回到復位位置，磁頭復位不是依靠電能的驅動，而是機械力量。

　　磁頭上有個類似彈簧裝置，一直試圖將磁頭拉回復位區，通電時磁頭受磁力作用移動至磁盤上方。

　　如果機械硬盤突然斷電，磁力消失，磁頭瞬間被拉回，但因磁盤立刻停轉，導致盤面形成空氣消失，磁頭很容易落在盤面，被磁力拉回的瞬間造成磁盤損傷。

機械硬盤的斷電保護不是萬能的，如果你的數據非常重要，那么UPS不間斷電源才是一個最穩妥的辦法。

多盤片

　　在突然斷電的時候UPS可以讓人提供足夠的緩沖時間去解決問題，雖然時間不會太長，不過也足夠時間讓系統正常關機不至于損壞硬盤。

　　你還可以在加一層保障，就是讓組建磁盤陣列，也就是RAID，常用來保護數據的有RAID 1和RAID 5。

RAID 1

　　RAID 1是兩組以上的N個磁盤相互作鏡像，其原理為在主硬盤上存放數據的同時也在鏡像硬盤上寫一樣的數據。當主硬盤損壞時，鏡像硬盤則代替主硬盤的工作。因為有鏡像硬盤做數據備份，所以RAID 1的數據安全性在所有的RAID級別上來說是最好的。

　　RAID 5至少需要三塊硬盤，RAID 5不是對存儲的數據進行備份，而是把數據和相對應的奇偶校驗信息存儲到組成RAID 5的各個磁盤上，并且奇偶校驗信息和相對應的數據分別存儲于不同的磁盤上。當RAID5的一個磁盤數據發生損壞后，可以利用剩下的數據和相應的奇偶校驗信息去恢復被損壞的數據。

　　RAID 5可以理解為是RAID 0和RAID 1的折衷方案。RAID 5可以為系統提供數據安全保障，但保障程度要比鏡像低而磁盤空間利用率要比鏡像高。RAID 5具有和RAID 0相近似的數據讀取速度，只是因為多了一個奇偶校驗信息。當然，對于普通用戶來說，如果重要數據較少，多備份一份在其他存儲介質上就可以了,沒必要使用RAID模式。

固態硬盤SSD

固態硬盤沒有機械旋轉，應該不會出問題吧。其實沒有那么簡單,FTL的邏輯塊和物理塊的轉換表必須存儲在NAND Flash上，否則會造成混亂；高端企業級硬盤上有大量的DRAM來加速，其中的內容也必須存儲下來。

在正常關電的時候，和機械硬盤類似，SATA的STANDBY IMMEDIATE命令和SCSI的Stop指令是合適的存儲這些信息的機會。SSD控制器可以從容的將這些信息寫在合適的地方。

在意外掉電的情況下，情況就復雜不少。不知道大家注意過沒有，現在M.2的SSD上面有很多很小的電容：

在Vcc沒電的時候，這些電容的gate就會打開，會為主控爭取1ms左右的時間。主控會立刻放棄現在所有沒有存儲的數據，而立刻開始存儲FTL表，保證不會出大問題。

在企業級的SSD中，有的DRAM大小將近1GB，而企業SSD的數據完整性要求極高，不容有失，不但FTL表要存好，DRAM中沒有存儲過的，也必須全部存下來。這就需要很大的電容，來爭取更多的時間，如果我們拆開企業SSD，就會發現很多大黃快：

這個Micron的SSD有3塊，而Intel的部分SSD，因為DRAM很大，大電容達到8塊！

有些低端SSD廠商，沒有電容，或者在長時間使用后電容能力下降。在掉電后，FTL表并沒有存下來。而是采取在下一次上電的時候重建FTL表，這是用戶就會發現SSD反應很慢，要一會才會恢復正常。

最后提醒大家，有些朋友覺得固態硬盤斷電不會丟失數據，其實并不是這樣的。如果固態硬盤斷電，可能導致電流紊亂主控，從而使主控宕機。所以使用固態硬盤的用戶，也請不要隨便斷電。雖然固態硬盤從原理上比機械硬盤損壞的可能性小了幾個數量級，但仍然扛不住人為故障。