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毎日の更新を心がけていたのですが、
ここ数日はファイル転送サービス構築の方に回っていたため更新できず・・でした。
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こちらが落ち着き次第、再開いたします。
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ストレージ状態検査・データ復旧・故障予測 Windowsフリーソフト FromHDDtoSSDのサポートと、修理記録を綴っていきたいと思います。なにとぞよろしくお願いいたします。
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故障予測 パート17 (不良セクタとパーティションの関係1)
パーティションが見えなくなる障害といたしましては、
MBRの損傷という点は前回お話いたしました。
しかしながら、大容量HDDの場合、
不良セクタが1個所で済む事はなく、多発する方が多くございます。
そこで、多発する不良セクタの位置を考えていきます。あ・・FAT32です。
まずはじめに、MBRを損傷した場合、パーティションに関するデータを失います。
しかしながら、実際のデータとは関係がないため、
失われた分は問題なく探す(位置とサイズ)ことができます。
では・・探すとしても、失われた分を補える手掛かりが必要です。
MBRの次は、領域情報を抱えてBPBと呼ばれる部分へ飛びます。
ここで、BPBの姿(構造体)をチェックしましょう。
サイズは1セクタ分(512バイト)で、
さらには1セクタ当たりのバイト数や、
1クラスタ当たりのセクタ数を表すメンバを持ちます。
そのような事実上固定値と化したメンバ(1セクタ当たりのバイト数)や、
使えそうなメンバを全セクタスキャンで探します。
そして、固定値が一致したら他メンバを読み取って論理構造を判断します。
また、構造体のサイズと1セクタ分のサイズが一致すれば、
無関係なセクタを再解釈しても、無意味な数値が並ぶだけで、
エラーとして除外すれば良いだけです。(無効なメモリを指す事はないです)
※よくデータ復旧業界にて、
「担当技術者がバイナリレベルで複雑な方程式を電卓で朝から晩まで・・・」
という話があるそうですが、これはおかしな話です。
バイナリに関しましては、インテル系の場合はリトルエンディアンゆえ、
そのまま並ぶのではなく、下位からデータが収められます。
つまり、人間が解釈するには悩ましく、これに複雑な方程式?とは使途不明です。
そんな事をする位なら、手元にある「パソコン」を大いに活用しましょうよ・・となります。電卓なんかよりも遥かに速いです。というか、比べ物になりません。
そして、それで時間を要したから「費用が高額」ではお客様も全く納得できないと思います。パソコンでやっても、手作業でやっても、得られる成果は同じです。
次に、拡散した不良セクタを考えます。
・・・次回に続きます^^;)
故障予測 パート18 (不良セクタとパーティションの関係2)へ続きます
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故障予測 パート16 (パーティションが見えなくなる2)
今回はMBRの役目について考えてみます。
0番目のセクタに存在いたしまして、サイズは512バイトとなります。
※1セクタあたりのサイズゆえ、HDD/SSDの場合は現在512バイトです。
ところで、基本領域という言葉がご存知でしょうか?
実はこの領域、有限となりまして、最大で4つまでとなります。
一つの基本領域は16バイトで構成され、
その16バイトにサイズや位置などが格納されております。
また、446バイト目から始まっております。
それゆえ、4パーティションが最大値となっております。
※それ以外には、各種ローダー(プログラム)が収められております。
このプログラムがパソコンを起動するための最初の命令となります。
この命令にて、領域情報を抱えて次のステージへ進めます。
※よって、起動ドライブ以外は領域情報のみで、
それ以外の部分は空白、またはベンダー独自の値が格納されております。
つまり、パソコンを起動するための命令と、
各データが収められた領域情報を抱えておりますので、
このセクタが破損いたしますと、起動できなくなります。
つまり、このセクタが不良セクタとなりますと、自力修復は不可能となります。
ハードディスクを取り外しまして、データ復旧作業が必要です。
また、ブートできないゆえ画面は真っ暗のままフリーズいたします。
そしてこれが、ハードディスク重度の物理障害と同様の症状となります。
画面が真っ暗だから「ヘッドクラッシュ」等と断定する事はできません。
まずは初期診断を頼りにしていただければ幸いです。
※次回より少々難しくなるかもしれませんが、お付き合いいただけたら幸いです。
なにとぞよろしくお願いいたします。
故障予測 パート17 (不良セクタとパーティションの関係1)へ続きます
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故障予測 パート15 (パーティションが見えなくなる1)
本日より、パーティション情報の取得を考えていきます。
実際に拝見してみると分かりますが、上手く出来ているものです。
FAT,NTFSなどの言葉はご存知と思います。
これらはファイルシステムの名前です。
パーティションはあくまでも「区切り」ですので、
ファイルシステムと直接的な関係はございません。
また、この点は分かり易さの点から考えても好ましいです。
イメージ的には区切りを作って、
その与えられた範囲内を論理フォーマットして、利用開始となります。
ここで「論理フォーマット」という言葉が出てきましたが、
これはファイルシステムの初期状態を作り出すという意味です。
例としてFATの場合はFAT1,FAT2の確保やルートを初期化した状態にいたします。
ところで、コンピュータがそのようなセクタレベルの操作を行う際は、
必要以外のセクタには触れません。これがデータ復旧に繋がっております。
つまり、データが残存した状態にて誤ってフォーマット(この場合も論理)した場合でも、
初期化にするためのセクタ以外には触れませんので、データが残存している訳です。
そして、エントリスキャン&クラスタスキャンでデータを回収する事ができます。
なお、裏を返せばフォーマットしてもデータが残ってしまう点が重要です。
よって、機密データの場合は物理的破壊などの手法が採用されます。
※ジャンカーにとっては見るに耐えがたい光景ですが、我慢我慢・・。
さて、「区切り」の情報をどこに作成すれば効率的か。
ファイルシステムよりも先に読み込む必要がありますので、
統括でき、さらには最初に読み込める都合の良い場所・・
それが0番目のセクタ、すなわちMBRと呼ばれている場所です。
故障予測 パート16 (パーティションが見えなくなる2)へ続きます
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故障予測 パート14 (復旧ツールを使用してみる2)
前回の作業は、データの実体部分より直接、画像データを引き出しております。
よって、ファイルの繋がりなどを管理する部分をスキャンいたしておりません。
つまり、クラスタが連続して使用されている必要がございます。
しかしながら、通常は連続して使われます。
間に別のファイルが存在した場合や、そのまま書き出された場合、クラスタが飛びます。
これがいわゆる「断片化」です。
もちろん、断片化していてもファイルの繋がりが記録されているわけですから、
そのままでも特に何の問題もございません。
※デフラグ作業は負荷が高い作業です。必要以上の使用は寿命を縮めます。
※SSDの場合、シークの点が優れているため、HDDとは大幅に異なるとされております。
よって、SSDの特性に沿ったファイルシステムが完成して初めてその真価を発揮できると思います。
さて、次回はパーティションに関しまして考えてみます。
今まで問題なく存在していたパーティションが消えてしまう・・、
このような現象が僅か1セクタ壊れただけで起きてしまいます。
すなわち、不良セクタが僅か一箇所でも、それが「起動」に致命的となる訳です。
故障予測 パート15 (パーティションが見えなくなる1)へ続きます
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故障予測 パート13 (復旧ツールを使用してみる1)
デジカメからエラー表示・・、
いえいえ、データを諦める前に、お試しください。フリーです。
1, 最新バージョンのソフトをダウンロードいたします。
現在、最新はVer1.2A+++です。次回はVer2.0を予定いたしております。
2, ダウンロードされたファイルを解凍します。
ソフト自体は単体で動作いたしますので、
「FromHDDtoSSD.exe」をどこかにコピーするだけで問題ありません。
3, 復旧するデータの保存先を用意いたします。
データ量より考え、それが少ない場合はデスクトップでも構いません。
フォルダを作成し、「復旧データ」等の名前を付けてください。
4, 誤削除、または障害を起こされたメディアをパソコンに接続いたします。
接続に時間を要する場合も考えられますので、約3分お待ちください。
5, FromHDDtoSSD.exeをダブルクリックなどで起動いたします。
6, 上メニューの「詳細スキャン設定」をクリック、
データ復旧:デジタルカメラJPEGシグネチャスキャンを選択、OKをクリックいたします。
7, 認識されているドライブは、左下に容量が並びます。
思い当たる容量を選択いたします。選択いたしますと、
確認のメッセージボックスが出現いたします。
ご確認後、OKをクリックいたします。
8, 詳細スキャンをクリックいたします。
確認メッセージが出現いたしますので、「はい」をクリックいたします。
9, 保存先を指定するダイアログボックスが出現いたしますので、
保存先フォルダ(3番で作成したもの)を選択、OKをクリックいたします。
10, データ復旧が開始いたします。
復旧されたデータは自動的に保存先フォルダへ書き出しされ、すなわち復旧されます。
11, 「作業完了」となりましたら、右上の×印からソフトウェアを閉じます。
12, 障害メディアを解除し、外します。
13, データ復旧作業完了です。お疲れ様でした。「消えた」と思われたデータとの再会です。
故障予測 パート14 (復旧ツールを使用してみる2)へ続きます
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故障予測 パート12 (突然読み込めなくなったHDDを考える3)
今回はディレクトリエントリとLNFです。
ファイルやフォルダを読み書きする上で、
辿る度に読み込まれるセクタとなりますので、
必然的に読み書き回数が多くなります。
実際には、エントリが基本で、
それで不足する場合はLNFにて補う形となります。
例えば「故障予測サービスを実施する上での注意事項.xls」という場合は、
ファイル名が長いためLNFを連続して繋げていく方式を取ります。
LNF側には全ファイル名が収まり、
エントリには短い形式(8.3形式)のファイル名が収められます。
よく、Windowsにて使用されていたHDDをDOSから見た際、
ファイル名が途切れているのを頻繁に見かけると思います。
これは、DOSは8.3形式のみ対応ゆえ、LNFではなく
エントリから読み出した短い方のファイル名を表示する訳です。
これらファイル名を収めた部分に不良セクタが発生した場合を考えます。
1つ発生いたしますと512バイト(HDD/SSD)を失うため、これが結構な量となります。
ところで、日本語の長いファイル名はLNFとエントリを合わせて結構な大きさとなります。
よって、不良セクタによりデータが失われた場合でも、
エントリが指す先頭クラスタ位置を失う個数は少なくなります。
それでも、FAT系(FAT32)で不良セクタは厄介です。
さらには、デジカメなどの記録媒体などで現在も大いに活躍中です。
なお、先頭クラスタ位置を失った場合でも手段はあります。
クラスタ(厳密にはFAT)をスキャンして上手い結合順序を探るクラスタスキャンや、
ファイルの実体を直接取り出すシグネチャスキャンがあります。
デジカメなどのご利用機会は多いと思いますので、
ファイルの実体を直接取り出すシグネチャスキャンを実際に行ってみましょう。
実はこのスキャン、データの実体を直接取り出すため、
ファイルシステムが完全崩壊しても利用できるタイプです。
もちろん、ツールを使います。
ツールは・・FromHDDtoSSDの「JPEG画像シグネチャスキャン」を利用いたします。
故障予測 パート13 (復旧ツールを使用してみる1)へ続きます
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故障予測 パート11 (突然読み込めなくなったHDDを考える2)
前回は一般的な物理障害から、
見えていた各セクタが突然なくなる点より、
不都合が発生する条件を考えていきました。
今回は論理的な障害をメインに考えてきます。
論理的な障害は論理障害と呼ばれ、
ファイルシステムの論理的な構造が破綻した状態を示します。
まずは簡単な例といたしまして、FAT32を考えてみます。
※その他のファイルシステムに関しましても、先々で取り上げていきたいと思います。
まず、読み書きの最小単位がセクタです。
そして、まず効率を上げるために、セクタを決まったブロックで区切ります。
例えば4KBで区切った場合、1セクタ512バイトならば8セクタが1ブロックです。
※ハードディスクやSSDなどの一般的な記録装置は、現在1セクタ512バイトです。
そして、このブロックには別にも名前がありまして、クラスタと呼ばれております。
なお、これら重要な初期情報はファイルシステムを読み込む前の段階で、
必ず取得できるようになっております。(MBRからBPBへ制御が渡り、この間に読み込まれます)
このクラスタを上手く組み合わせて、ファイルを読み書きいたします。
もちろん、データの実体を表すもの以外にも、
それを繋ぐためのものや、ファイル名などの情報は別に用意されております。
ファイルサイズが大きく、別の空いたクラスタを次々と使う場合は、
その「繋がり方」を必ず記録する必要があり、FATと呼ばれる場所に行います。
FATにはバックアップがありまして、先頭よりFAT1, FAT2と呼ばれております。
※クラスタの数は有限ですので、FAT自体のサイズも有限で済みます。
そして、FAT1, FAT2に読み書き不能セクタが多発した場合、その繋がりが壊れます。
ただし、状態の良い方を常に選択することにより、
データ復旧に関しましては利用することができるという訳です。
ただ、これではファイルの中身を記録できても、その位置と名前はどうするか。
それらを記録するのがディレクトリエントリやLNFです。
・・・長くなりそうなので、次回へ持ち越しいたします。
故障予測 パート12 (突然読み込めなくなったHDDを考える3)へ続きます
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故障予測 パート10 (突然読み込めなくなったHDDを考える1)
つい先程までは正常だったのに、
突然読み込めなくなる障害について考えてみます。
起動ドライブだった場合はブルー画面などのエラーでコンピュータがフリーズいたします。
よく、「ブルー画面=論理障害」という図式が存在するようですが、
ブルー画面と論理障害の間には何の関係もございません。
あくまでも致命的な修復不能エラーを示すもので、物理障害の場合も多々ございます。
外付けで運用されていた場合は、
領域情報を含む先頭セクタが読み込めなくなりますと、
「フォーマットしますか?」などのエラーが発生いたします。
または、エントリを読み込んだ状態で各セクタへアクセスできなくなりますと、
色々なエラーが発生いたします。
例:フォルダを開いたところ、中にあったはずのファイルが見えない・・という感じです。
今まで見えていたものが突然なくなる訳ですので、
このような不都合は必ず発生いたします・・といきたい所ですが、
実際には、複雑な要因が絡みましてエラーが出ても放置される危険が潜んでおります。
ただ、これは致し方ないことでもあります。
使わない各ファイルのアドレスや繋がり方をメモリに入れておいたら大変です。
(これに限らず、例えば重なったウィンドウも、重なった部分はメモリに保存されません。
あくまでも再描写で元に戻しております)
使う都度、探索して読み込むという性質です。
もちろん、ある程度は保持しておりますが、時間が経てばデリートされます。
つまり、読み込むという動作がない限り放置される場所も出てくる訳です。
例えば・・長期保存ファイルのアクセス頻度は如何でしょうか?
故障予測 パート11 (突然読み込めなくなったHDDを考える2)へ続きます
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故障予測 パート9 (不良セクタの種類を考える2)
前回の続きです。
不良セクタの種類と場所について考えてみます。
まず、読み書きの回数が多いセクタほど、代替を経て読み書き不能となり易いです。
読み書き回数を増加させるのはOS一時使用ファイル(ページングファイル・スワップ)、
あと盲点となり易いのがオフィスファイルです。
隠しファイル属性にて一時ファイルを同フォルダに作成する性質があるため、
書き込み制約のあるフラッシュメモリにオフィスファイルを入れてそのまま運用すると、
その一時ファイルに書き込みされてしまい、壊れてしまうという話があります。
ところで、最初に挙げた例は間違いなく最善の壊れ方です。
なぜならば、経年劣化にて自然に使えなくなるからです。
実際にはそのような例は少なく、大体はヘッドクラッシュを含めた壊れ方をいたします。
S.M.A.R.T.は主に経年劣化を見抜く機能ですので、これでは対応できない訳です。
ヘッドクラッシュを起こす前には、「とある」セクタが増殖するパターンなど、
不良セクタ予測には大容量HDDの劣化自体を予測する重要な要素が色々と隠されております。
具体例を少しずつ拝見しながら、内容を固めていきたいと思います。
故障予測 パート10 (突然読み込めなくなったHDDを考える1)へ続きます
いつも大変お世話になっております。
データ復旧担当(現:故障予測)の矢野と申します。
故障予測 パート8 (不良セクタの種類を考える1)
前回までは不良セクタの広がり方をメインと捉えておりましたが、
今回は別の見方を考えてきます。
不良セクタ自体の性質を考えていきます。
大雑把にみて、読み書きできない・読み込みできない・読み書きできる可能性が低い・読み書きできる可能性が高い・読み込みできる可能性が低い・読み込みできる可能性が高い・・この6種類は押さえたいところです。
1:読み書きできない・読み込みできない
同じようですが、その性質は大きく異なります。
読み書きできない場合は単純にそのブロックが壊れたと解釈できますが、
読み込みできない、すなわち書き込めるが読み込めないセクタは、
複雑な要因が絡んでおりますので、しっかりとその位置を見極め、
危険セクタではないかどうか判断する必要が生じます。
2:読み書きできる可能性が低い・読み書きできる可能性が高い
こちらも複雑な要因が絡んでおりますので、しっかりとその位置を見極め、
危険セクタではないかどうか判断する必要が生じます。
3:読み込みできる可能性が低い・読み込みできる可能性が高い
こちらは、既に危険と判断できる段階です。
例としてモータ焼け寸前などが挙げられ、
このような場合は読み込み不能セクタの位置がランダムで変化いたします。
よって、FromHDDtoSSDにて黄色ブロックが変化するようであれば、即交換です。
*といっても、そのような場合はすぐに赤ブロックが出るよう設計いたしております。
故障予測 パート9 (不良セクタの種類を考える2)へ続きます
いつも大変お世話になっております。
データ復旧担当(現:故障予測)の矢野と申します。
故障予測 パート7 (リビルド不可の事例を紹介いたします)
ここで、RAIDが壊れたうえリビルドできなかった事例を少し紹介いたします。
*テーマに沿った事例を少しずつ紹介していきたいと思います。
*徐々に不良セクタが進行するパターンの詳細は、前回のパート6をご参照ください。
その1:TeraStation 1.6TB RAID-5 エラーランプ点灯 リビルド不可
[採用されていたHDDはSATA 400GB × 4台 RAID-5なので1.2TBで運用]
*ブザーが鳴り響き、アクセス不可となる。
エラーランプが3個所点灯していたが、RAID-5なのでデータは簡単に戻せると思っていた。
しかしながら、リビルド自体受け付けず、何をしても操作を受け入れてくれません。
<なぜ?>
実際に拝見させていただいた結果、
2台に読み書き不能セクタ(不良セクタ)が拡散していました。
これら不良セクタには徐々に進行していった形跡がありましたので、
徐々に不良セクタが進行するパターンにより、2台が徐々に壊れてRAIDが崩壊した例です。
その2:自作機 RAID-5 リビルド失敗
[採用されていたHDDはSATA 250GB × 3台 RAID-5なので500GBで運用]
*RAIDカードのメニューから先へ進めなくなりました。
リビルドを思い立ち、メニューより操作したところリビルドが開始されました。
しかし、30%のところでエラー、やむなくデータを諦めるしかないのでしょうか・・
<なぜ?>
実際に拝見させていただいた結果、
こちらは3台に読み書き不能セクタ(不良セクタ)が拡散していました。
このように、徐々に不良セクタが進行する場合、RAIDはあまり役に立てないのが現状です。
なお、データ復旧方法は問題なく確立されております。
*全体的にPATA/SATAタイプのRAIDはデータ復旧をご依頼いただける数が多いため、
十分に最適化が進みまして綺麗に復旧できます。
*ご依頼に関しましては、TeraStationをはじめLANDISK、各メーカさんPCに標準搭載のRAID、自作機など多方面に渡ります。
故障予測 パート8 (不良セクタの種類を考える1)へ続きます
いつも大変お世話になっております。
データ復旧担当(現:故障予測)の矢野と申します。
故障予測 パート6 (大容量PATA/SATAをミラーリングで試しに運用してみる)
ミラーリングは同じ内容を2台に読み書きいたしまして、
1台が故障に至ってもデータを守れるという仕様です。
デメリットは2台同時に故障した場合、
データを損失する点ですが、前回パート5で記載いたしました通り、
徐々に不良セクタが進行する障害を抱えた場合も、ミラーでは守れません。
ところで、それら可能性は如何でしょうか。
2台同時に故障する可能性(PA)と、徐々に不良セクタが進行する可能性(PB)です。
PATA/SATAの場合はPA << PB、SCSI/SASの場合はPA >> PBです。
不等号の向きが完全に逆となっております。
これがPATA/SATAとSCSI/SASに関する耐久性の違いです。
徐々に不良セクタが進行する可能性を大きく秘めたPATA/SATAを安易にRAIDにいたしますと、考えられないような大きなトラブルに発展する場合が多発いたします。
SCSI/SASの場合はPA >> PBより、
中途半端な壊れ方はあまり存在しないという観点が重要となります。
つまり、台数を増やせば、RAIDによるデータ耐性を十分なものにできます。
しかしながら、PATA/SATAの場合はPA << PBより、
台数を増やしたとしても、みなバラバラに中途半端に壊れたら、RAIDは全くの無意味となります。
故障予測 パート7 (RAID リビルド不可の事例を紹介いたします)へ続きます
いつも大変お世話になっております。
データ復旧担当(現:故障予測)の矢野と申します。
故障予測 パート5 (大容量PATA/SATAのHDD SCSI/SASのHDD 不良セクタの違いを考える)
PATA/SATAのHDDとSCSI/SASのHDDでは、
性能や耐久性などの差に加え、不良セクタの出方も大きく異なります。
SCSI/SASでは、
パート4でご紹介いたしました「他セクタへの影響がない不良セクタ」が大部分で、
「多数のセクタが同時に破損する可能性」は低く抑えられております。
また、連続使用&高負荷を前提といたしておりますので、
放熱部分が大きく設けられ、がっちりと重量感のある作りです。
よって、SCSI/SASではS.M.A.R.T.や5年おきの保守交換などで特に問題ありません。
また、RAIDで使われる機会が多いと思いますが、
RAIDにてある程度の安全性を確保するには、
「「他セクタへの影響がない不良セクタ」が大部分」という前提が必要です。
RAIDに対する危険性がしばしば拝見されるようになっておりますが、
これはSCSI/SASに対することではなく、PATA/SATAに対しての危険性です。
ところで、PATA/SATAのRAIDがあまり安全ではない理由、 これはRAIDの特性にございます。
RAIDは一部のHDDが壊れても続けて稼動でき、
小さい容量を組み合わせて大容量を得られるというメリットがございます。
良さそうなメリットですが、
裏を返せば全HDDが少しずつ壊れた場合、RAIDが破綻することを意味いたします。
例えば、3台構成でRAID-5 1台まで故障OKといたします。
1台故障しても、残りの2台でデータをバックアップできます。
しかしながら2台または3台、
同時に少しずつ不良セクタが進行した場合はどうでしょうか?
徐々にアクセスできない矛盾したアドレスが蓄積され、
それに触れた瞬間にRAIDが崩壊、そしてリビルド不可となります。
この例は最近急増いたしておりますRAID搭載のNAS製品でよく拝見いたします。
故障予測 パート6 (大容量PATA/SATAをミラーリングで試しに運用してみる)へ続きます。