Western Digital OAKMONT2: Datenrettung einer neuen 6-TB-Festplatte erfolgreich abgeschlossen

Wenn die Technik des Datenträgers den verfügbaren Standardverfahren voraus ist

Eine externe Festplatte wird plötzlich nicht mehr korrekt erkannt. Der Motor läuft möglicherweise noch an, die USB-Verbindung wird hergestellt, doch das Laufwerk erscheint nicht mehr mit seiner tatsächlichen Kapazität. Ordner und Dateien lassen sich nicht öffnen.

Bei älteren Festplattenfamilien stehen für viele bekannte Fehlerbilder etablierte Diagnose- und Datenrettungsverfahren zur Verfügung. Bei neuen Plattformen kann die Situation anders aussehen.

Die Festplatte ist bereits auf dem Markt und wird von Kunden genutzt. Die spezialisierten Datenrettungssysteme verfügen aber möglicherweise noch nicht über eine vollständige Unterstützung für ihre interne Firmwarearchitektur.

Genau diese Ausgangslage bestand bei einer Western-Digital-Festplatte aus der neuen OAKMONT2-Familie, die wir in unserem Labor untersuchten.

Das portable Laufwerk mit der Modellbezeichnung WD60NDZW-11C8XS1 besitzt eine Kapazität von 6 TB, zwölf Schreib- und Leseköpfe sowie die Platine 2060-810035-001 Rev. P0.

Für die konkrete Plattform und das vorliegende Fehlerbild stand zum Zeitpunkt der Bearbeitung kein passender dokumentierter Standardablauf zur Verfügung.

Trotzdem gelang es uns, einen kontrollierten Zugriff auf die zuvor nicht erreichbaren Nutzerdaten herzustellen und den relevanten Datenbestand erfolgreich zu sichern.

Technische Eckdaten des untersuchten Laufwerks

Die Anzahl der Köpfe sowie weitere interne Eigenschaften wurden im Zuge der Laboranalyse festgestellt. Bei neuen Festplattenfamilien sind solche Angaben häufig noch nicht umfassend öffentlich dokumentiert.

Was hinter der Bezeichnung OAKMONT2 steht

OAKMONT2 bezeichnet eine neuere Festplattenplattform von Western Digital.

Eine Festplattenfamilie ist nicht einfach nur eine Serie mit einer anderen Kapazität. Sie beschreibt eine bestimmte Kombination aus Mechanik, Elektronik, Firmware, interner Datenverwaltung und Aufzeichnungsverfahren.

Zwischen zwei äusserlich ähnlichen USB-Festplatten können deshalb erhebliche technische Unterschiede bestehen.

Eine neue Plattform kann Veränderungen enthalten bei:

• der Struktur der internen Firmware,

• dem Zugriff auf Servicebereiche,

• der Verwaltung physischer Speicherzonen,

• der Übersetzung logischer Sektoren,

• den adaptiven Daten der einzelnen Köpfe,

• der Fehlerkorrektur,

• der USB-Kommunikation,

• den internen Diagnose- und Sicherheitsfunktionen.

Ein Verfahren, das bei einer älteren Western-Digital-Festplatte zuverlässig funktioniert, muss bei OAKMONT2 daher nicht anwendbar sein.

Weshalb «nicht unterstützt» nicht dasselbe wie «nicht rettbar» bedeutet

Wird eine Festplatte als nicht unterstützt eingestuft, bezieht sich diese Aussage in der Regel auf die vorhandenen Werkzeuge oder Arbeitsabläufe.

Sie kann bedeuten, dass:

• das Datenrettungssystem die Plattform noch nicht kennt,

• kein automatisierter Zugriff auf wichtige Firmwarebereiche möglich ist,

• die interne Übersetzung nicht mit vorhandenen Funktionen rekonstruiert werden kann,

• die Kommunikation des Laufwerks nicht dem bekannten Verhalten älterer Modelle entspricht,

• für das konkrete Fehlerbild keine fertige Routine existiert.

Das ist jedoch keine direkte Aussage über den physischen Zustand der Kundendaten.

Die Daten können auf den Magnetscheiben noch vollständig oder weitgehend vorhanden sein, obwohl der normale USB-Zugriff und die vorhandenen Standardfunktionen nicht ausreichen.

Die korrekte Aussage lautet deshalb nicht:

Die Daten sind nicht mehr vorhanden.

Sondern:

Für diese Plattform steht noch kein geeigneter automatisierter Bearbeitungsweg zur Verfügung.

Genau an diesem Punkt beginnt die individuelle technische Analyse.

Zwölf Köpfe in einer kompakten 6-TB-Festplatte

Das untersuchte Laufwerk besitzt zwölf Schreib- und Leseköpfe.

Jeder dieser Köpfe ist für eine bestimmte Oberfläche der Magnetscheiben zuständig. Die hohe Anzahl ermöglicht eine grosse Speicherkapazität innerhalb der kompakten Bauform.

Gleichzeitig steigt die Zahl der mechanischen Komponenten und Datenbereiche, die für eine vollständige Wiederherstellung berücksichtigt werden müssen.

Eine Festplatte kann beispielsweise noch anlaufen, obwohl:

• ein einzelner Kopf nicht mehr stabil liest,

• bestimmte Oberflächen extrem langsam reagieren,

• der Zugriff bei einzelnen Adressbereichen abbricht,

• wichtige Serviceinformationen nicht vollständig erreicht werden,

• nur ein Teil der Nutzerdaten lesbar ist,

• das Laufwerk nach bestimmten Zugriffen nicht mehr reagiert.

Bei einem Laufwerk mit zwölf Köpfen kann eine einzelne auffällige Komponente grosse zusammenhängende Datenbereiche betreffen.

Die reine Erkennung am USB-Anschluss sagt daher nur wenig über die tatsächliche Lesbarkeit des Datenträgers aus.

Hohe Kapazität auf kleinem Raum

Eine portable Festplatte mit 6 TB muss eine sehr hohe Datenmenge auf begrenztem Raum speichern.

Dafür kommen mehrere technische Massnahmen zusammen:

• mehrere Magnetscheibenoberflächen,

• eine hohe Kopfanzahl,

• eng angeordnete Datenspuren,

• komplexe Fehlerkorrektur,

• dynamische Defektverwaltung,

• firmwaregesteuerte Adressübersetzung,

• zonenbasierte Speicherverwaltung.

Je höher die Datendichte, desto genauer müssen Mechanik, Firmware und Übersetzung zusammenarbeiten.

Ein Fehler in einem dieser Bereiche kann dazu führen, dass das Laufwerk keine Dateien mehr bereitstellt, obwohl die Magnetinformationen weiterhin auf den Scheiben vorhanden sind.

Die Rolle der internen Firmware

Die Firmware einer modernen Festplatte ist wesentlich mehr als ein Programm, das den Motor startet.

Sie steuert und verwaltet unter anderem:

• die Initialisierung der Köpfe,

• individuelle Kalibrierungswerte,

• werkseitige Defektlisten,

• später erkannte fehlerhafte Bereiche,

• die Zuordnung logischer zu physischen Sektoren,

• interne Serviceinformationen,

• Fehlerkorrektur und Wiederholungsstrategien,

• Hintergrundprozesse der Datenverwaltung,

• die Kommunikation über die USB-Schnittstelle.

Ein Teil dieser Informationen befindet sich auf der Elektronikplatine. Weitere Bestandteile liegen in speziellen Servicebereichen auf den Magnetscheiben.

Kann die Festplatte diese Daten nicht korrekt lesen oder verarbeiten, erreicht sie möglicherweise keinen stabilen Betriebszustand.

Nach aussen kann sich das unterschiedlich zeigen:

• Das Laufwerk wird gar nicht erkannt.

• Es erscheint mit falscher Kapazität.

• Windows fordert zur Initialisierung auf.

• Der Datenträger reagiert extrem langsam.

• Der USB-Controller wird erkannt, aber kein Medium angezeigt.

• Der Zugriff bricht nach kurzer Zeit ab.

• Die Festplatte bleibt bei einzelnen Lesevorgängen hängen.

Solche Symptome bedeuten nicht automatisch, dass das Dateisystem oder die Dateien selbst zerstört sind.

Integrierte USB-Elektronik statt einfacher Adapterlösung

Bei älteren externen Festplatten befindet sich im Gehäuse häufig ein normales SATA-Laufwerk. Eine separate Adapterplatine wandelt SATA in USB um.

Bei modernen portablen Western-Digital-Festplatten ist USB oft direkt in die Laufwerkselektronik integriert.

Das bedeutet:

• Die USB-Platine ist ein Bestandteil der Festplattensteuerung.

• Es steht intern nicht zwingend ein normaler SATA-Anschluss zur Verfügung.

• Ein einfacher Wechsel des USB-Gehäuses löst das Problem nicht.

• Individuelle Firmware- und Anpassungsdaten müssen erhalten bleiben.

• Ein Austausch der Platine erfordert zusätzliche technische Arbeiten.

Selbst bei einem sichtbar beschädigten USB-Anschluss handelt es sich deshalb nicht immer nur um eine defekte Buchse oder ein austauschbares Gehäuse.

Weshalb ein einfacher Platinenwechsel nicht genügt

Das untersuchte Laufwerk verwendete die Platine 2060-810035-001 Rev. P0.

Eine Platine mit derselben Nummer ist jedoch nicht automatisch vollständig kompatibel.

Moderne Festplatten enthalten individuelle Informationen, die genau zur Mechanik des jeweiligen Laufwerks gehören.

Dazu können zählen:

• adaptive Parameter der einzelnen Köpfe,

• individuelle Kalibrierungswerte,

• laufwerksspezifische Firmwaredaten,

• Sicherheitsinformationen,

• Identifikationsdaten,

• herstellerspezifische Anpassungen.

Wird eine Spenderplatine ohne Berücksichtigung dieser Daten eingesetzt, kann das Laufwerk häufig nicht korrekt initialisiert werden.

Ein unkontrollierter PCB-Tausch kann den ursprünglichen Zustand zusätzlich verändern und die weitere Diagnose erschweren.

Das vorliegende Fehlerbild

Im konkreten Fall war über die normale USB-Schnittstelle kein stabiler Zugriff auf den gespeicherten Datenbestand mehr möglich.

Bevor an eine Sicherung der Dateien gedacht werden konnte, mussten mehrere technische Fragen beantwortet werden:

• Welche Plattform liegt tatsächlich vor?

• Welche PCB-Revision ist verbaut?

• Wie ist die interne Mechanik aufgebaut?

• Sind die zwölf Köpfe grundsätzlich funktionsfähig?

• Welche Datenbereiche lassen sich stabil lesen?

• Liegt der Schwerpunkt des Fehlers in der Firmware, in der Adressübersetzung oder in den Nutzdaten?

• Wie kann der Zugriff erfolgen, ohne den Zustand weiter zu verschlechtern?

Die Analyse zeigte, dass sich der Fall nicht mit einem bekannten Standardverfahren für ältere Western-Digital-USB-Festplatten bearbeiten liess.

Eigene Analyse statt automatisierter Routine

Kommerzielle Datenrettungssysteme bieten umfangreiche Unterstützung für zahlreiche Festplattenfamilien. Damit eine neue Plattform integriert werden kann, müssen deren interne Strukturen jedoch zuerst untersucht, verstanden und implementiert werden.

Zwischen der Markteinführung eines Laufwerks und seiner vollständigen Unterstützung kann deshalb eine zeitliche Lücke entstehen.

In dieser Phase stehen grundsätzlich mehrere Möglichkeiten zur Verfügung:

• Der Fall wird bis zu einer späteren Werkzeugunterstützung eingelagert.

• Die Festplatte wird als derzeit nicht bearbeitbar zurückgegeben.

• Das Labor untersucht die Plattform selbst und entwickelt einen individuellen Bearbeitungsweg.

Bei der vorliegenden OAKMONT2-Festplatte entschieden wir uns für die dritte Möglichkeit.

Die genaue Vorgehensweise wird nicht veröffentlicht. Sie umfasst intern entwickelte Methoden und Erkenntnisse, deren falsche Anwendung den Zustand eines Laufwerks verschlechtern könnte.

Warum technische Details bewusst begrenzt bleiben

Ein technischer Fallbericht soll zeigen, was an einer neuen Festplattenplattform besonders ist und welche Art von Entwicklungsarbeit erforderlich war.

Er soll jedoch keine unvollständige Reparaturanleitung liefern.

Wir veröffentlichen deshalb:

• Hersteller und Modell,

• Plattformbezeichnung,

• Kapazität,

• Kopfanzahl,

• PCB-Nummer,

• allgemeine technische Herausforderungen,

• Ergebnis der Wiederherstellung.

Nicht veröffentlicht werden:

• konkrete interne Kommandos,

• Veränderungen an Firmwaremodulen,

• spezielle Zugriffspunkte,

• selbst entwickelte Werkzeuge,

• Detailabläufe der Initialisierung,

• Rekonstruktionsparameter der internen Übersetzung.

Diese Informationen beruhen auf eigener Entwicklungsarbeit und gehören zum internen Know-how unseres Labors.

Kontrolliertes Auslesen statt normalem Kopieren

Nachdem ein technischer Zugriff auf ein instabiles Laufwerk hergestellt wurde, sollten die Dateien nicht einfach mit dem Betriebssystem kopiert werden.

Ein normaler Kopiervorgang liest Daten in einer vom Dateisystem und Betriebssystem bestimmten Reihenfolge. Trifft er auf einen problematischen Bereich, kann der Vorgang lange stehen bleiben oder vollständig abbrechen.

Eine kontrollierte sektorweise Sicherung funktioniert anders.

Dabei können:

• gut lesbare Bereiche zuerst gesichert werden,

• instabile Zonen vorübergehend übersprungen werden,

• Wiederholungsversuche begrenzt werden,

• kritische Metadaten priorisiert werden,

• Temperatur und Reaktionsverhalten überwacht werden,

• bereits gelesene Daten unabhängig vom weiteren Laufwerkszustand erhalten bleiben.

Das Ziel ist nicht, die beschädigte Festplatte möglichst lange in Betrieb zu halten.

Das Ziel ist, die maximal verwertbare Datenmenge mit möglichst geringer zusätzlicher Belastung zu sichern.

SMR und interne Übersetzungsstrukturen

Bei portablen Festplatten mit hoher Kapazität wird häufig Shingled Magnetic Recording, kurz SMR, eingesetzt.

Bei dieser Technik überlappen sich Datenspuren teilweise. Dadurch lässt sich mehr Speicherplatz auf derselben Oberfläche unterbringen.

Die Festplatte muss intern jedoch sehr genau verwalten:

• wo sich logische Daten physisch befinden,

• welche Zonen zusammengehören,

• welche Bereiche neu organisiert wurden,

• welche Übersetzungstabellen aktuell sind,

• welche Hintergrundvorgänge noch nicht abgeschlossen wurden.

Sind diese Verwaltungsinformationen beschädigt oder nicht zugänglich, kann die Festplatte den gespeicherten Datenbestand nicht mehr korrekt nach aussen darstellen.

Das Laufwerk kann dann leer, unformatiert, extrem langsam oder mit falscher Kapazität erscheinen.

Die Nutzerdaten können trotzdem noch vorhanden sein.

Eine erfolgreiche Wiederherstellung erfordert in solchen Fällen nicht nur den physischen Zugriff auf die Magnetscheiben, sondern auch ein Verständnis der internen Datenzuordnung.

Das Ergebnis der Bearbeitung

Nach der technischen Analyse und der Entwicklung eines angepassten Bearbeitungswegs konnte ein stabiler Zugriff auf relevante Bereiche hergestellt werden.

Der Datenbestand wurde sektorweise gesichert und anschliessend auf Dateisystemebene ausgewertet.

Dabei wurde geprüft:

• ob Partitionen korrekt erkannt werden,

• ob die ursprüngliche Ordnerstruktur vorhanden ist,

• welche Dateien vollständig gelesen wurden,

• ob einzelne Bereiche beschädigt oder nicht lesbar sind,

• ob Dateinamen und Zeitangaben erhalten geblieben sind,

• ob besonders wichtige Dateien geöffnet werden können.

Der relevante Kundenbestand konnte erfolgreich wiederhergestellt werden.

Die Datenrettung war damit nicht bereits in dem Moment abgeschlossen, in dem das Laufwerk wieder Sektoren lieferte. Erst die anschliessende logische Prüfung zeigte, welche Daten vollständig und konsistent gesichert werden konnten.

Was dieser Erfolg für weitere OAKMONT2-Fälle bedeutet

Die erfolgreiche Bearbeitung erweitert unsere internen Möglichkeiten für diese Festplattenfamilie.

Erkenntnisse aus diesem Fall können bei weiteren OAKMONT2-Laufwerken helfen:

• die Plattform schneller zu identifizieren,

• bekannte Verhaltensweisen einzuordnen,

• geeignete Diagnosewege auszuwählen,

• unnötige Zugriffe zu vermeiden,

• mögliche Bearbeitungsstrategien gezielter zu prüfen.

Trotzdem ist jede Festplatte ein eigener Fall.

Eine pauschale Aussage, dass nun jedes OAKMONT2-Laufwerk vollständig gerettet werden kann, wäre nicht seriös.

Die tatsächlichen Chancen hängen unter anderem ab von:

• Zustand der Magnetscheiben,

• Funktionsfähigkeit der Köpfe,

• Umfang der Firmwarebeschädigung,

• Zustand der internen Übersetzung,

• Elektronikschäden,

• Sturz- oder Flüssigkeitsschäden,

• bereits durchgeführten Reparaturversuchen.

Physisch zerstörte Bereiche bleiben eine Grenze

Eigene Forschung und neue Zugriffsmethoden können fehlende Standardunterstützung ausgleichen.

Sie können jedoch keine physisch zerstörten Magnetinformationen wiederherstellen.

Sind Magnetscheiben stark zerkratzt oder wurden Datenbereiche durch einen Kopfkontakt dauerhaft beschädigt, können einzelne Dateien oder vollständige Bereiche verloren sein.

Deshalb ist der Umgang mit dem Laufwerk nach dem ersten Ausfall entscheidend.

Je weniger unnötige Start- und Leseversuche stattfinden, desto besser bleiben die Ausgangsbedingungen für eine professionelle Datenrettung.

Was Nutzer bei einer defekten WD60NDZW vermeiden sollten

Wird eine Western Digital WD60NDZW nicht mehr richtig erkannt, sollte sie nicht wiederholt getestet werden.

Zu vermeiden sind insbesondere:

• häufiges An- und Abstecken,

• mehrstündige Oberflächenprüfungen,

• Initialisieren unter Windows,

• Formatieren oder Partitionieren,

• CHKDSK oder andere Dateisystemreparaturen,

• fortgesetztes Kopieren bei ständigen Abbrüchen,

• ein unkontrollierter Platinenwechsel,

• Öffnen des Metalldeckels,

• Firmwareexperimente mit unbekannten Werkzeugen,

• Schreibzugriffe auf den Originaldatenträger.

Klickt, schleift oder startet die Festplatte wiederholt neu, sollte sie ausgeschaltet bleiben.

Solche Geräusche können auf ein mechanisches Problem hindeuten. Weitere Startversuche können die Oberfläche der Magnetscheiben beschädigen.

Weshalb die Festplatte nicht selbst geöffnet werden sollte

Im Inneren einer Festplatte arbeiten die Köpfe mit sehr geringem Abstand über den Magnetscheiben.

Staub, Fasern oder Fingerabdrücke können diesen Bereich erheblich beeinträchtigen. Ein Öffnen auf einem normalen Tisch schafft daher keine sinnvolle Diagnosemöglichkeit.

Der Nutzer kann durch die geöffnete Festplatte in der Regel nicht erkennen:

• ob ein Kopf elektrisch defekt ist,

• ob eine Oberfläche fein beschädigt wurde,

• ob der Kopfstapel korrekt arbeitet,

• ob interne Serviceinformationen lesbar sind,

• ob ein mechanischer Eingriff notwendig ist.

Das äussere Kunststoffgehäuse einer USB-Festplatte darf zur Identifikation entfernt werden. Der verschraubte Metalldeckel des eigentlichen Laufwerks sollte geschlossen bleiben.

Welche Angaben für eine erste Einschätzung hilfreich sind

Bei einer Anfrage zu einer WD60NDZW- oder OAKMONT2-Festplatte helfen möglichst genaue Informationen.

Dazu gehören:

• vollständige Modellbezeichnung,

• Kapazität,

• Foto des Etiketts,

• genaue Fehlerbeschreibung,

• Verhalten beim Anschliessen,

• ungewöhnliche Geräusche,

• Sturz- oder Stossschäden,

• Flüssigkeitskontakt,

• sichtbare Schäden am USB-Anschluss,

• bereits durchgeführte Reparaturversuche,

• besonders wichtige Dateien oder Ordner.

Wurde das Laufwerk bereits von einem anderen Datenrettungsunternehmen untersucht, ist auch dessen technischer Befund hilfreich.

Datenrettung von OAKMONT2-Festplatten für Kunden aus der Schweiz

Kunden aus der Schweiz können eine defekte Western-Digital-Festplatte nach vorheriger Anmeldung über unsere vorgesehenen Annahme- und Versandwege einsenden.

Nach dem Eingang wird zunächst der technische Zustand analysiert.

Dabei klären wir unter anderem:

• welche Festplattenplattform vorliegt,

• ob ein mechanischer, elektronischer oder firmwarebezogener Schaden besteht,

• ob das Laufwerk stabil erkannt werden kann,

• welche Köpfe und Datenbereiche lesbar sind,

• ob eine kontrollierte sektorweise Sicherung möglich ist,

• wie der Zustand des relevanten Datenbestands einzuschätzen ist.

Auf Basis dieser Analyse erhalten Kunden eine nachvollziehbare Einschätzung und ein Angebot für die weitere Bearbeitung.

Die Wiederherstellung wird erst nach Freigabe durchgeführt.

Warum Forschung zu einem festen Teil der Datenrettung geworden ist

Neue Festplattenplattformen erscheinen laufend.

Sie bieten:

• höhere Kapazitäten,

• grössere Datendichte,

• neue Aufzeichnungsverfahren,

• komplexere Firmware,

• stärker integrierte Elektronik,

• zusätzliche interne Sicherheitsfunktionen.

Die Werkzeuge der Datenrettungsbranche müssen diese Entwicklungen zuerst analysieren und technisch unterstützen.

Bis dahin sind Labore auf eigene Forschung und Entwicklungsarbeit angewiesen, wenn sie solche Fälle nicht lediglich einlagern oder ablehnen möchten.

Der erfolgreiche OAKMONT2-Fall zeigt, wie aus dieser Entwicklungsarbeit eine konkrete Wiederherstellung entstehen kann.

Nicht der fehlende Standardweg entscheidet über die Daten

Die WD60NDZW-11C8XS1 war für uns kein gewöhnlicher Standardfall.

Die Kombination aus neuer Plattform, hoher Kapazität, zwölf Köpfen, integrierter USB-Elektronik und komplexer Datenverwaltung erforderte eine individuelle technische Bearbeitung.

Der relevante Datenbestand konnte dennoch gesichert werden.

Das bedeutet nicht, dass jede Festplatte dieser Familie unabhängig vom Schaden rettbar ist.

Es zeigt aber, dass eine fehlende Standardunterstützung nicht vorschnell mit einem endgültigen Datenverlust gleichgesetzt werden sollte.

Manchmal sind die Daten noch vorhanden.

Der bekannte Weg zu ihnen fehlt jedoch noch.