如何从命令行进行磁盘表面扫描，并修复/重新分配 Linux 中的坏扇区？

Question

我买了一个带有一些坏扇区的磁盘，计划修复它们，然后将其用作 RAID 6 集群的一部分。我可以在Windows下做坏道修复，有很好的坏道修复工具，但是在Windows下，过程很慢，一个扇区修复需要15分钟。

根据我的经验，Linux 更擅长处理不能及时响应的设备，这导致 Linux 下的处理速度要快得多。但是，我查看了fsck手册，但没有找到任何用于表面和坏块扫描或坏块重新分配的有用选项。

如何从命令行扫描硬盘表面并修复/重新分配 Linux 中的坏扇区？

Answer 1

这个答案是关于磁盘的。SSD 是不同的。此外，这是一个没有数据（或没有您想保留的数据）的磁盘；如果磁盘上有重要数据，请参阅我对“我可以使用单个命令修复硬盘上的坏块吗”的回答。

至少在 90 年代后期制作的磁盘自己管理坏块。简而言之，磁盘将通过用备用扇区透明地替换坏块来处理坏块。如果 (a) 在读取时发现该块“弱”，但 ECC 足以恢复数据，它就会这样做；(b) 在写的时候，发现扇区头坏了；(c) 在写入时，如果读取之前检测到该扇区为坏扇区，但数据不可恢复。

磁盘固件通常允许您通过 SMART 属性监控此过程（至少是计数）。通常至少会有一个重新分配的扇区数和两个未决扇区数（读取时发现错误、ECC 失败、尚未写入）。

有两种方法可以让磁盘注意到坏扇区：

1. 使用smartctl -t offline /dev/sdX告诉磁盘固件做脱机表面扫描。然后，您只需将磁盘放在一边（完全空闲将是最快的），直到它完成（检查 中的“脱机数据收集状态” smartctl -c /dev/sdX）。这通常会更新 SMART 中的“离线不可纠正”计数。（注意：驱动器可以配置为定期自动运行离线检查。）

2. 让 Linux 读取整个磁盘，例如badblocks -b 4096 -c 1024 -s /dev/sdX. 这通常会更新 SMART 中的“当前挂起扇区”计数。

上述任何一种情况也可能增加重新分配的扇区数——这是情况 (b)，ECC 恢复了数据。

现在，要恢复扇区，您只需要写入它们即可。通常，这将是一个简单的pv -pterba /dev/zero > /dev/sdX（或只是普通的cat，或dd），但您计划将这些部分作为 RAID 阵列的一部分。RAID init 无论如何都会写入整个磁盘，所以这是毫无意义的。唯一的例外是磁盘的开头和结尾——可能会丢失几十兆字节（由于对齐、标题等）。所以：

disk=/dev/sdX
end=$(echo "$(/sbin/blockdev --getsize64 "$disk")/4096-32768" | bc)
dd if=/dev/zero bs=4096             count=32768 of="$disk"   # first 128 MiB
dd if=/dev/zero bs=4096 seek="$end" count=32768 of="$disk"   # last 128 MiB

我想我设法避免了上面的所有简单的fencepost错误¹，因此应该清空磁盘的第一个和最后一个128MiB。然后让 mdadm raid init 写剩下的。不过，如果您愿意，将整个磁盘归零是无害的（除了微不足道的磨损和浪费数小时的时间）。

另一件事要做，如果您的磁盘支持它：（smartctl -l scterc,40,100或任何数字）告诉磁盘您希望它放弃更快地纠正读取错误 - 40 将是 4 秒。这两个数字是读错误和写错误；mdraid 将通过奇偶校验轻松纠正读取错误（并将失败的扇区写回磁盘以使其重新分配）。但是，写入错误会使磁盘无法退出阵列。

PS：请务必留意重新分配的扇区数。该属性将失败是坏消息。如果它不断增加，那也是坏消息。

PPS：确保定期清理您的 RAID 阵列（读取每个扇区并验证所有奇偶校验）。许多发行版已经发布了每月执行此操作的脚本。这将检测并修复任何新的坏块，否则很少读取的坏块可能会持续存在并最终导致重建失败。

_{¹围栏错误——一种由于未能计算一个末端而导致的逐个错误。从命名，如果你有一个栅栏柱每3英尺，有多少栅栏柱在一个9英尺独立式栅栏？正确答案是4；围栏错误是 3，是因为没有计算开头或结尾的帖子。}