存储磁盘防震、防尘、防腐蚀技术简介

1.概述背景

磁盘主要组成：盘片，磁头，摆臂，控制PCB板；

基本工作原理：磁盘上电后电机带动盘片高速运转，等待转速稳定后，由控制芯片将磁头

从停靠点慢慢滑向上盘片，磁头在LBAO后表示磁盘能正常工作；

磁盘对运行环境有很严格的要求，以卜列出影响磁盘失效的几大因素。

/振动；

/灰尘；

,腐蚀；

/静电；

/磁场；

/非法关机；

/温湿度；

近年来磁盘容量急剧增大，大容量磁盘再带来高性价比的同时，也使得磁盘数据的安全问

题愈加明显，在这其中最突出的就是磁盘故障率过高。

经过10年存储经验积累，我司磁盘故障率由3%降低到了0.4%,远低于业界水平。我司

除了在软件设计上有超强磁盘纠错能力，在硬件上针对磁盘有防宸防硫化的一些列专利设计。

2.磁盘防震技术

2.1震动对磁盘的危害

磁盘的制造过程十分的复杂，工艺十分精密，虽然各大磁盘厂商都在磁盘中加入了防震抗

摔功能，但碰撞和震动依然是困绕磁盘的几大杀手之，过度的碰撞和长期工作在震动的环境

下极易造成磁盘盘片与磁头结合不严密，甚至有磁头断裂的现象，特别是在磁盘工作中，后果

将会更加的严重。

如果磁盘在工作时所受到的冲击和振动超出了磁盘所能承受的范围，磁盘的磁头就会撞击

其磁盘面，导致磁盘面受损，磁盘失效。冲击和振动造成的磁盘损伤我们称之为机械损伤。有

统计数据表明，机械损伤造成的失效磁盘数量约占失效磁盘总数的一半左右。因此，在使川3.5

英寸磁盘时必须尽量减少外界冲击振动对磁盘的伤害。

如图是磁盘内部变形的磁头和划伤的盘片:

2.2技术优势

振动是磁盘失效的重要一个原因。包括其他磁盘的影响，整机的影响，机架其他设备的影

响，机房所处环境等的影响。因此，一定要将磁盘紧密的固定的机箱内部，上紧每一颗螺丝。

另外工作过程不要直接移动磁盘和移动机箱，需要将服务器/磁盘阵列移动位置时切记要轻拿轻

放，防止磁盘碰撞造成损坏。

我司防振动技术有以下3点：

1）在磁盘模块的结构件上做减震措施

如图磁盘减振结构示意图，在拉手条和磁盘之间加有一条缓冲垫，称之为阻尼减很垫片，

即图中2所示。阻尼减振垫片是由一种能够吸收冲击和振动的弹性体材料做成的，隔断了从

拉手传到磁盘的震动。

我司专利：一种降低对磁盘振动冲击的结构设计；专利号：201120404178.4

2）在磁盘读写方式上做优化，尽量避免共振

我司存储常见盘位有24盘/16盘位，当所有磁盘同时参与读写时，会引起磁盘共振，

导致磁盘响应时间慢或磁盘出现其他问题。因此，我们在创建阵列时默认限制一个

RaidGroup最大创建磁盘个数为12个（可设置），针对监控应用，我们推荐监控配置一个

满盘的磁盘柜可创建2个阵列，这样就避免全部磁盘创建到一个阵列中，因而产生共振而

影响磁盘性能。

除此之外，我司还有磁盘休眠功能，当磁盘为空白磁盘或专有热备盘，没有数据流量时，

系统会自动对磁盘进行休眠设置，这样可以节约用户成本，增加磁盘使用寿命，同时也减

轻了对其他磁盘的共振影响。

3）其他振动源的减震措施：风扇模块的减震

如图，在PCB固定支架（图中透明零件）跟风扇盒底座之间也有缓冲垫，即黄色椭圆

形标示的零件。风扇的震动传到风扇盒底座，由于缓冲垫的作用，震动不能传递到PCB

支架、PCB以及背板，因此不会影响到磁盘，到达防震的作用。

3.磁盘防尘技术

3.1灰尘对磁盘的危害

如果在灰尘严重的环境下长期工作，磁盘很容易吸引空气中的灰尘颗粒，使其长期积累在

磁盘的内部电路元器件上，会影响电子元器件的热量散发，使得电路元器件的温度上升，产生

漏电或烧坏元件。灰尘也可能吸收水分，腐饨磁盘内部的电子线路，造成一些莫名其妙的问题，

所以灰尘体积虽小，但对磁盘的危害是绝对不可低估。因此必须保持环境卫生，减少空气中的

潮湿度和含尘量。

一定要切记的是:普通的用户不要自行拆开磁盘盖，否则空气中的灰尘极其容量进入磁盘内，

有些时候你是无法用肉眼看得到的，灰尘却不经意落入到盘片上，在磁头进行读、写噪作时划

伤盘片或磁头。

3.2技术优势

灰尘也是我司磁盘应用中遇到的比较多的问题，有些环境比较恶劣，灰尘较多，导致磁盘及

板上器件堆积灰尘，从而导致设备和磁盘工作不正常或者失效。

为了防止严重的粉尘造成磁盘故障率偏高，我司的防尘措施，在入风口面板处设计可更换的

防尘网，当防尘网堵塞严重时，系统检测到磁盘温度偏高，会进行告警，提醒您清理防尘网。

建议定期清洗防尘网，因为灰尘在防尘网中的累积会导致通风效果严重下降。

4.磁盘防腐蚀技术

4.1腐蚀对磁盘的危害

硫化腐蚀是目前国内磁盘应用中比较头疼的问题。因为大气污染的原因，特别是工业地区

（燃煤电厂，钢厂等）空气中含硫较高，磁盘在此种环境下裸露的PCRA过孔和焊盘疏化较严

重，严重硫化后的磁盘较容易失效。

如图是腐蚀的磁盘PCBA板.n

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4.2技术优势

为防止磁盘硫化腐蚀，我司防硫化的措施有以下2种

1）给磁盘PCBA贴膜

在磁盘表面裸露在外部的PCB板上覆盖一层保护膜，该保护膜为无硫绝缘材质，具有良好

抗PCB板腐蚀能力的贴膜。如图所示：

我司专利：一种通过贴膜防止磁盘硫化的方法；专利号：201210336185.x

2）磁盘PCBA加一层防静电泡棉

如图所示，在磁盘裸露的PCB板上覆盖一层薄泡棉（红色框），再在上面压一块薄铁皮并

用螺丝固定（棕色框），从而避免PCB板和空气接触，达到防腐蚀的目的。

螺钉

5.其他影响磁盘失效因素及应对措施

5.1静电影响

静电对磁盘的损害影响很大，磁盘背部的PCB电路版同样会受到静电的伤害。因些,

不能用手随便地触摸磁盘背面的电路板。这是因为在气候十燥时，人体通常带有睁电，在

这种情况下用手触摸磁盘背面的电路板，则人体静电就可能伤害到磁盘上的电子元器件，

导致磁盘无法正常运行。在用手拿磁盘时应该抓住磁盘两侧，并避免与其背面的电路板直

接接触。有些磁盘会在其外部包上一层护膜，它除具备防震功能外，更把电路板保于其中，

这样我们就可以不用担心静电了。

5.2磁场影响

尽量不要使磁盘靠近强磁场，如音箱、喇叭、电机、电台、手机等，以免磁盘所记录的

数据因磁化而损坏。

5.3异常掉电影响

磁盘在T.作时是不能突然断电，这也是使磁盘最容易产生坏道的重要原因之一。原因很

简单：当磁盘在工作中时，盘片处于高速运转状态，磁头停留在盘片的不同位置读取磁盘

中存放的数据。如果中途突然断电，磁头便会迅速做归位动作，则可能导致磁头与盘片磨

擦而损坏磁盘盘片。因此在工作中，千万要避免突然断电。我司存储磁盘可以使用安全下

电功能。

5.4温湿度影响

温度对磁盘的寿命也是有很大影响的。磁盘工作时会产生一定热量，使用中存在散热问

题。温度以20〜30℃为宜，过高或过低都会使晶体振荡器的时钟主频发改变。温度还会造

成磁盘电路元器件失灵，磁介质也会因热胀效应而造成记录错误。温度过低，空气中的水

分会被凝结在集成电路元器件上，造成短路。

湿度过高时，电子元器件表面可能会吸附•层水膜，氧化、腐蚀电子线路以致接触不良，

甚至短路，还会使磁介质的磁力发生变化，造成数据的读写错误；湿度过低，容易