"ΜΗΝ ΑΝΟΙΓΕΤΕ ΜΟΝΟΙ ΣΑΣ ΤΟ ΔΙΣΚΟ" explained

 

👉 Ο σκληρός σας δίσκος σταμάτησε ξαφνικά να λειτουργεί. Ή τον ακούτε να κάνει περίεργους θορύβους, να κλικάρει ή να μουγκρίζει.

(ακούστε μερικούς τέτοιους χαρακτηριστικούς ήχους εδώ)

💭 Σκέφτεστε, «ίσως μπορώ να τον επισκευάσω».
Μπαίνετε στο YouTube™ και πολύ γρήγορα “ξέρετε” τι πρέπει να κάνετε: βρίσκετε ένα κατσαβίδι Torx και ξεβιδώνετε το καπάκι του δίσκου.

Τώρα βλέπετε το γυαλιστερό πάνω platter και τον βραχίονα των κεφαλών.

💣 Κάποιοι θα προχωρήσουν και παραπέρα, θα προσπαθήσουν να περιστρέψουν τα platter, θα βάλουν το δάχτυλό τους επάνω στο platter, κάποιοι ακόμα και θα ξεβιδώσουν τα επιμέρους τμήματα του εσωτερικού του δίσκου για να δουν τι κρύβεται από κάτω.

Μετά κλείνετε το δίσκο και προσπαθείτε να δείτε αν το πρόβλημα επισκευάστηκε.

Μπορεί να μην είναι αυτή η ακριβής σειρά των γεγονότων. Όμως…

💀 Λαμβάνουμε σχεδόν καθημερινά δίσκους που έχουν ανοιχτεί από τους ιδιοκτήτες τους σε μη ελεγχόμενο περιβάλλον, δηλαδή έξω από το Clean Room. Δείτε έναν που λάβαμε πρόσφατα:

Εικ. 1. Επιμολυσμένος δίσκος

Φαίνονται δακτυλικά αποτυπώματα, σκόνη και βρωμιά επάνω στο platter. Η επιμόλυνση δεν είναι ποτέ καλό νέο για έναν δίσκο. Αν δώσετε ρεύμα σε έναν δίσκο που έχει επιμολυνθεί, τότε μειώνετε δραματικά τις πιθανότητες ανάκτησης και κατά πάσα πιθανότητα τις μηδενίζετε.

✅ Δείτε γιατί

Οι σκληροί δίσκοι είναι ιδιαίτερα πολύπλοκες, εκλεπτυσμένες συσκευές. Οι κεφαλές ανάγνωσης και εγγραφής των δεδομένων ουσιαστικά «πετούν» επάνω από τα platters με τη βοήθεια μικροσκοπικού στρώματος αέρα που δημιουργείται για αυτόν τον σκοπό στο εσωτερικό του δίσκου. Τα σωματίδια που βρίσκονται στον –αφιλτράριστο- αέρα μπορούν να μολύνουν τον δίσκο μόλις ανοιχτεί, και ακόμα και το μικρότερο από αυτά μπορεί να καταστρέψει τον δίσκο οριστικά. Η παρακάτω εικόνα μπορεί να δώσει με σχετική ακρίβεια τι ακριβώς συμβαίνει. Δείτε την συσχέτιση μεγέθους του ύψους στο οποίο πετούν οι κεφαλές με πιθανές επιμολύνσεις στο δίσκο: σωματίδιο καπνού, δακτυλικό αποτύπωμα, σωματίδιο σκόνης, ανθρώπινη τρίχα.

Εικ. 2 Σύγκριση μεγέθους του ύψους πτήσης των κεφαλών με διάφορες πιθανές επιμολύνσεις.

❗ Ουσιαστικά, η αναλογία είναι τέτοια που μπορούμε να πούμε ότι όταν οι κεφαλές συναντήσουν μία τρίχα είναι σαν να έχει τρακάρει ένα αυτοκίνητο με το όρος Έβερεστ! Δεν θα έχει ποτέ καλή κατάληξη αυτή η σύγκρουση, ιδίως για το αυτοκίνητο…

Οι εικόνες 3 και 4 δείχνουν σε μεγέθυνση ένα τμήμα των κεφαλών που λέγεται slider. Στην εικ. 3 ο slider είναι σε καλή κατάσταση, ενώ στην εικ. 4 ο slider είναι μολυσμένος.

Εικ. 3. Καθαρή κεφαλή δίσκου

Εικ. 4. Επιμολυσμένη κεφαλή (slider)

❌ Η επιμόλυνση που βλέπετε, θα πάει επάνω στα platters, μεγαλώνοντας την βλάβη με αποτέλεσμα να «γδάρουν» την επιφάνεια δημιουργώντας μόνιμες βλάβες στην επιφάνεια του δίσκου. Τα δεδομένα σας πλέον έχουν γίνει σκόνη. Game over! 😞

Εικ. 5. Κατεστραμμένα platter

❓ Mπορούν να ανακτηθούν δεδομένα σε αυτήν την περίπτωση;

Καλή ερώτηση. Μπορούμε να προσπαθήσουμε.
Όμως, αν και είναι πάγια τακτική της εταιρίας μας να μην χρεώνουμε για το διαγνωστικό έλεγχο και επίσης να έχουμε πολιτική "no data = no pay", εδώ τα πράγματα είναι λίγο διαφορετικά:
Στην περίπτωση που ανοιχτεί ο δίσκος σε μη ελεγχόμενο περιβάλλον, ενδέχεται να σας ζητηθεί να καταβάλετε ένα μη-επιστρεφόμενο ποσό. Αυτό το ποσό αντιστοιχεί στην ΕΞΑΙΡΕΤΙΚΑ επίπονη εργασία καθαρισμού που πρέπει να κάνουμε στο δίσκο, και στο κόστος των ανταλλακτικών που θα πρέπει να μπουν στο δίσκο σας. Στην πραγματικότητα, το ποσό που ζητείται να καταβληθεί δεν καλύπτει τα υλικά που χρησιμοποιούμε για τον καθαρισμό, τα ανταλλακτικά και τις εργατοώρες που χρειάζονται για να έρθει το επιθυμητό αποτέλεσμα.

Θα πρέπει, βέβαια, να πούμε ότι οι πιθανότητες είναι πολύ μικρότερες τώρα και αν ο δίσκος σας μοιάζει με αυτόν της προηγούμενης φωτογραφίας, είναι σχεδόν μηδαμινές. Ακόμα και αν καταφέρουμε να πάρουμε μέρος των δεδομένων σε αυτές τις περιπτώσεις θεωρείται επιτυχία.

Ο λόγος είναι ότι η ζημιά έχει γίνει. Τα platter έχουν τραυματιστεί και δεν μπορούμε να δημιουργήσουμε την ύλη από το μηδέν 😥

Ποιες είναι οι εναλλακτικές; Υπάρχουν δύο:

✔ ΕΝΑΛΛΑΚΤΙΚΗ 1:
Μπορούμε να προσπαθήσουμε να καταργήσουμε τις κεφαλές που αντιστοιχούν στις τραυματισμένες επιφάνειες. Αυτό φυσικά σημαίνει μεγάλη απώλεια σε δεδομένα. Επίσης, θεωρούμε ως δεδομένο ότι οι υπόλοιπες επιφάνειες είναι εντάξει, ειδάλλως ο δίσκος θα είναι μη-ανακτήσιμος. 

ΠΑΡΑΔΕΙΓΜΑ: 

💹 Παραδοχές:
🅐 Ένας δίσκος έχει 2 platter με 4 κεφαλές και η μία επιφάνεια έχει τραυματιστεί.
🅑 Οι άλλες επιφάνειες είναι εντάξει (πράγμα στατιστικά σπάνιο).
🅒 Ο δίσκος είναι συνεργάσιμος στην κατάργηση της μίας κεφαλής (δεν συνεργάζονται όλοι οι δίσκοι σε αυτήν την διαδικασία, αλλά ας μην μπούμε σε τεχνικές λεπτομέρειες). 
🅓 Καταφέρνουμε να ανακτήσουμε το 100% των 3 επιφανειών που δεν έχουν βλάβες.

〰 Δυστυχώς ακόμα και καταφέρνοντας να ανακτήσουμε τα 3/4 του δίσκου (3 από τις 4 επιφάνειες), αυτό το αποτέλεσμα δεν μεταφράζεται σε 75% των δεδομένων του δίσκου αλλά σε πολύ λιγότερο (συνήθως γύρω στο 60-65%, αναλόγως του τύπου των δεδομένων που περιέχει ο δίσκος). 

Ο λόγος είναι ότι αν για παράδειγμα γράψουμε ένα αρχείο .jpg μεγέθους 4ΜΒ στο δίσκο, αυτό θα γραφτεί σε ζώνες που καθορίζονται από τον translator του δίσκου και λίγο – πολύ σημαίνει ότι ένα κομμάτι από αυτά τα 4ΜΒ θα γραφτούν στην επιφάνεια 1, ένα άλλο στην επιφάνεια 2 κ.ο.κ., μέχρι να γραφτούν και τα 4ΜΒ. Επομένως, χάνοντας την μία επιφάνεια, χάνουμε και τα τμήματα αυτού του αρχείου που υπήρχαν εκεί και επομένως το αρχείο δεν θα λειτουργεί. 💩

*Εξαίρεση: Οι δίσκοι της Samsung και κάποια νεότερα μοντέλα της Seagate που έχουν τεράστιες ζώνες στους translator και μπορεί να γράφουν και 4-5 ή και περισσότερα GB ανά κεφαλή συνεχόμενα.

✔ ΕΝΑΛΛΑΚΤΙΚΗ 2:
Μπορούμε να προσπαθήσουμε να επικαλύψουμε τα σημεία όπου υπάρχει ο τραυματισμός στο platter, κάτι που θα έχει ως αποτέλεσμα να διαβάσουμε όσα τμήματα γίνεται να διαβαστούν και από την επιφάνεια που καταργήσαμε στην προηγούμενη μέθοδο. Η επικάλυψη γίνεται με ειδικές ρητίνες οι οποίες είναι πανάκριβες και άκρως τοξικές.
Αυτή η μέθοδος έχει σαφώς καλύτερα αποτελέσματα σε σχέση με την προηγούμενη, όμως –το μαντέψατε- είναι πανάκριβη.
Επίσης, μεγάλο ρόλο παίζει το σημείο που έχει τραυματιστεί το platter. Υπάρχουν σημεία τα οποία είναι απολύτως αναγκαία να διαβαστούν.

📣 ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑ:
Μην ανοίγετε δίσκο ο οποίος περιέχει σημαντικά δεδομένα. Με μαθηματική ακρίβεια, θα κάνετε τα πράγματα χειρότερα.

ΠΑΡΑΚΛΗΣΗ:

❗❗❗ Μην πιστεύετε επιτήδειους οι οποίοι αυτοαποκαλούνται «ειδικοί ανάκτησης δεδομένων» και αγνοούν βασικές έννοιες. Εμπιστευτείτε αναγνωρισμένες εταιρίες με πιστοποιήσεις, εγνωσμένη εμπειρία και τεχνογνωσία. Δεν αρκεί μία εταιρία να έχει στη διάθεσή της εξοπλισμό, πρέπει να ξέρει και πώς να τον χρησιμοποιήσει.

Δημήτρης Λούλης
Μηχανικός Ανάκτησης Δεδομένων
Northwind Data Recovery
Thanks to DataSavers,LLC for the insight

Ας μιλήσουμε για τους SSD...

Με τους SSD να αποκτούν όλο και μεγαλύτερο κομμάτι της αγοράς, 

μάλλον ήρθε η ώρα να πούμε κάποια πράγματα για την αλήθεια γύρω από την αξιοπιστία τους, τις πιθανότητες ανάκτησής τους και το μέλλον τους.

Ας ξεκινήσουμε, όμως από τα βασικά:

Τι διαφορές έχει ένας δίσκος SSD και ένας συμβατικός σκληρός δίσκος; 

Οι SSD δίσκοι (Solid State Drives) δεν έχουν κινούμενα μέρη αλλά αποθηκεύουν με ηλεκτρονικό τρόπο τα δεδομένα επάνω στα ολοκληρωμένα κυκλώματα που έχουν στις πλακέτες τους. 

Η φιλοσοφία τους είναι εντελώς διαφορετική από αυτή των συμβατικών σκληρών δίσκων και γενικά έχουν πολλά θετικά και αρκετά αρνητικά. Σε κάθε περίπτωση ανακτούμε δεδομένα από όλων των ειδών τα αποθηκευτικά μέσα.

Όμως, η πιο συχνή εντύπωση που κυκλοφορεί, είναι ότι επειδή οι SSD δίσκοι δεν έχουν μηχανικά μέρη, είναι πιο ανθεκτικοί και δεν χαλάνε.

Ισχύει;

Φυσικά και OXI.

Στα εργαστήριά μας λαμβάνουμε για ανάκτηση πλέον 3-5 δίσκους SSD κάθε ημέρα, και αυτό λεει πολλά.

Ποιον SSD να επιλέξω;

Καταρχήν, δεν κάνουν όλοι οι SSD για όλες τις δουλειές. Αν ο SSD προορίζεται για τον οικιακό Η/Υ, ο οποίος κάνει βασικές εργασίες, θα πρέπει να επιλεγεί διαφορετικός δίσκος σε σχέση με αυτόν που θα επιλέγαμε για να χρησιμοποιήσουμε σε ένα datacenter όπου ο δίσκος θα έκανε λειτουργίες εγγραφής και ανάγνωσης 24/7.

Θα εξηγήσουμε αμέσως γιατί. Πριν όμως,

Μερικά τεχνικά θεματάκια:

Όλοι οι SSD δίσκοι χρησιμοποιούν τεχνολογία NAND (δεν πρόκειται για ακρονύμιο, προέρχεται από τις λογικές πράξεις NOT και AND που χρησιμοποιούνται στον προγραμματισμό).

Η NAND τεχνολογία έχει συγκεκριμένες ιδιότητες από τις οποίες εξαρτάται η διάρκεια ζωής του αποθηκευτικού μέσου.

Για παράδειγμα, όταν γράφονται δεδομένα σε ένα NAND cell, για να επανεγγραφούν δεδομένα σε αυτό το cell, τα προηγούμενα θα πρέπει να διαγραφούν.

Αυτή η εγγραφή και διαγραφή των δεδομένων γίνεται με την αποστολή ηλεκτρονίων προς τα κελιά (για να το πούμε πολύ -πάρα πολύ- απλά). Αυτά τα ηλεκτρόνια περνάνε μέσα από ένα μονωτή (insulator). H θέση και η τοποθεσία αυτών των ηλεκτρονίων καθορίζουν αν θα περάσει ρεύμα προς το κελί ή όχι και αν αυτό το κελί είναι κατειλημμένο.

Όταν γράφουμε και διαγράφουμε τα δεδομένα από ένα κελί, καθώς τα ηλεκτρόνια πηγαινοέρχονται, ο μονωτής που αναφέραμε φθείρεται σε σημείο που δυσκολεύεται να κρατήσει τα ηλεκτρόνια στη θέση που θα έπρεπε να είναι, με αποτέλεσμα να έχουμε διαρροή ή/και αδυναμία να καθοριστεί αν τα ηλεκτρόνια βρίσκονται εκεί που πρέπει. 

Αυτό με τη σειρά του εξηγεί τον "πεπερασμένο αριθμό εγγράψιμων κύκλων" που αναφέρουμε συχνά. Σημαίνει ότι η ίδια η τεχνολογία flash έχει περιορισμό στον αριθμό των αναγνώσεων και εγγραφών των δεδομένων. 

Πώς μετρείται αυτό;

Αυτό μετρείται από έναν δείκτη που λέγεται P/E. Σημαίνει Programmed/Erased και μετρείται σε κύκλους. Πρόκειται ουσιαστικά για τον σημαντικότερο παράγοντα που δείχνει την (αναμενόμενη) διάρκεια ζωής ενός SSD. Ένας κακής ποιότητας SSD μπορεί να έχει P/E = 1000 ή και λιγότερο. Αυτός ο δίσκος θα καταρρεύσει, εκτός αν χρησιμοποιείται για εργασία που δεν απαιτεί πολλούς κύκλους (light duty). Ένας καλής ποιότητας SSD μπορεί να έχει P/E = 70.000 ή και παραπάνω, και αυτός ο δίσκος υπό κανονικές συνθήκες θα "βγάλει" την 5ετία εύκολα.

Παρόμοιος δείκτης είναι το TBW, το οποίο σημαίνει Terabytes Written, που ισοδυναμεί ουσιαστικά με τον όγκο των δεδομένων που θα εγγραφούν στον SSD, πριν αυτός καταρρεύσει. Ένας καλός SSD δίσκος χωρητικότητας 500GB θα έχει TBW = 200+, δηλαδή περισσότερες από 400 φορές τη χωρητικότητά του. 

Τέλος, το MTBF (Mean Time Between Failures) που μετρείται σε ώρες και ουσιαστικά είναι μέτρηση αξιοπιστίας της συσκευής. Δυστυχώς όμως δεν είναι αυτό που πιστεύουν πολλοί ότι είναι. MTBF = 1.000.000 ώρες δεν σημαίνει ότι ο δίσκος θα ζήσει 1.000.000 ώρες (αυτό είναι 114 χρόνια!). Είναι δείκτης της κατασκευάστριας, η οποία το διαιρεί με το AFR (Annual Failure Rate) για να υπολογίσει πόσο θα αντέξει ένας δίσκος. Επομένως, MTBF = 800.000 σημαίνει ότι σε πλήθος 1000 δίσκων οι οποίοι δουλεύουν 8 ώρες τη μέρα, θα υπάρχει ένας δίσκος που θα χτυπάει ανά 100 ημέρες. 

Tι σημαίνει "καλός" SSD?

Όπως είπαμε, δεν κάνουν όλοι οι SSD δίσκοι για όλες τις δουλειές.

Η βασική τους διαφοροποίηση γίνεται από τον τύπο NAND τεχνολογίας που ενσωματώνουν.

SLC (Single Level Cell). Αυτοί έχουν ένα bit ανά κελί. Αυτοί οι δίσκοι παρέχουν τη μεγαλύτερη αξιοπιστία, καθώς ακόμα και αν διαρρεύσουν μερικά ηλεκτρόνια, δεν υπάρχει μεγάλο πρόβλημα, αφού μας ενδιαφέρει να έχουμε την πληροφορία αν "τρέχει" ρεύμα ή όχι. Στα παρακάτω παραδείγματα θα γίνει πιο κατανοητό.

MLC (Multi - Level Cell). Εδώ έχουμε δύο bits ανά κελί. Αυτό σημαίνει ότι απαιτείται περισσότερη ακρίβεια και υπάρχει μικρότερη ανοχή στις διαρροές. Μιας και τα δεδομένα γράφονται με άσους και μηδενικά, θα πρέπει να έχουμε την πληροφορία αν το κελί περιέχει 00, 01, 10 ή 11.

TLC (Triple Level Cell). Ομοίως με πριν, εδώ έχουμε 3 bits ανά κελί και άρα θα πρέπει να γνωρίζουμε αν πρόκειται για 000, 100, 110 κλπ. Επομένως, ακόμα και μικρή φθορά στον insulator και διαρροή, θα σημαίνει βλάβη στο δίσκο.

QLC (Quad Level Cell). Εδώ έχουμε 4 bits ανά κελί και επομένως 16 συνδιασμούς από 1 και 0 και επομένως ακόμα και η παραμικρή φθορά θα δημιουργήσει πρόβλημα. 

Έτσι γίνεται κατανοητό ότι οι SLC SSD δίσκοι είναι οι πιο αξιόπιστοι - και οι πιο ακριβοί. 

Πώς θα καταλάβω ότι ο δίσκος μου πρόκειται να χτυπήσει;

Θα πρέπει να είστε ιδιαίτερα προσεκτικοί και επιφυλακτικοί όταν δείτε περίεργες συμπεριφορές όπως καθυστερήσεις στη λειτουργία εγγραφής ή ανάγνωσης δεδομένων, αν ξαφνικά ο δίσκος γίνει Read - Only, αν ο Η/Υ δεν bootάρει με την πρώτη ή αργεί να ξεκινήσει, αν σας εμφανίζεται μήνυμα σφάλματος όταν πάτε πχ. να αποθηκεύσετε ένα αρχείο κλπ. Φυσικά, αν δείτε αρχεία να εξαφανίζονται "ως δια μαγείας" από το δίσκο, τώρα ξέρετε τι συμβαίνει και ελπίζουμε να έχετε φροντίσει για αντίγραφα.

Μιας και είπαμε για αντίγραφα,

ΦΡΟΝΤΙΣΤΕ ΝΑ ΕΧΕΤΕ ΚΑΛΟ, ΕΝΗΜΕΡΩΜΕΝΟ Backup!

Είμαστε εταιρία ανάκτησης δεδομένων και έχουμε να αφηγηθούμε κάθε μέρα και από μία ιστορία "τρέλας", με ανθρώπους που είχαν αποθηκευμένα δεδομένα ζωτικής σημασίας σε δίσκους 15ετίας, χωρίς αντίγραφα ασφαλείας.

Μην γίνετε η επόμενη ιστορία μας, σχεδιάστε ένα αξιόπιστο τρόπο για να παίρνετε αντίγραφα ασφαλείας.

Τι είναι αυτό το TRIM που ακούω;

Πρόκειται για μια τεχνολογία που έχει ενσωματωθεί στους SSD δίσκους (και στους νέου τύπου σκληρούς δίσκους τύπου SMR) με σκοπό τη διατήρηση των κελιών σε καλή κατάσταση. Ουσιαστικά, όταν γίνεται διαγραφή ενός αρχείου από έναν SSD τότε μέσω του TRIM ο δίσκος ξέρει ότι τα κελιά που αντιστοιχούν σε αυτό το αρχείο πλέον δεν χρησιμοποιούνται και τα εμφανίζει ως μηδενικά. 
Αυτό έχει ως αποτέλεσμα, όταν στο δίσκο γίνει διαγραφή αρχείων, format κλπ τότε δυστυχώς τα αρχεία χάνονται δια παντώς και δεν είναι δυνατή η ανάκτησή τους. Ούτε τα αγαπημένα σας προγράμματα ανάκτησης μπορούν να βοηθήσουν και στην πλειοψηφία των περιπτώσεων, ούτε εμείς :(
But hey, ο δίσκος μένει σε καλή κατάσταση...

Ποια είναι τα πραγματικά ποσοστά ανάκτησης δεδομένων σε δίσκους SSD;

Η μεγάλη αλήθεια είναι ότι εξαρτάται από τον Controller που χρησιμοποιεί ο SSD, από τη βλάβη (φυσικά) και από το πόσο ... τυχεροί είμαστε.
Και εξηγούμαστε, γιατί διαβάζουμε άρθρα από κάποια ... "εργαστήρια ανάκτησης" και -να ξέρετε, γελάμε πολύ με αυτά που γράφουν-.

• Οι controllers είναι τα τσιπ που χρησιμοποιούν οι κατασκευάστριες εταιρίες για να κάνουν όλη τη ... βρωμοδουλειά στο δίσκο: Δίνουν εντολή για ανάγνωση, για εγγραφή, για συντήρηση, για TRIM, για παροπλισμό κελιών και όλα αυτά. Ο κάθε controller χρησιμοποιεί δική του φιλοσοφία για όλα αυτά (με ό,τι αυτό συνεπάγεται για τον μικροκώδικα) και μάλιστα πολλές κατασκευάστριες γράφουν δικό τους firmware βάσει του controller (πχ. Intel) ή/και κλειδώνουν το firmware για να μην υπάρχει πρόσβαση από τρίτους (πχ. Samsung). 
  Κάποιους από αυτούς τους controller τους έχουμε δουλέψει και έχουμε βρει λύση που μας βοηθάει ουσιαστικά να παρακάμψουμε τις δυσλειτουργίες τους και να ξεκινήσουμε το δίσκο με ... εξωτερική βοήθεια. 
  Άλλους, όχι. 
  Αν ο δίσκος σας ανήκει στη δεύτερη περίπτωση, τότε δεν μπορούμε να κάνουμε κάτι και θεωρούμε το δίσκο ΕΠΙ ΤΟΥ ΠΑΡΟΝΤΟΣ μη - ανακτήσιμο.
  Να θυμίσουμε εδώ ότι η εταιρία μας είναι η μοναδική στην Ευρώπη και μία από τις δύο σε ολόκληρό τον κόσμο που έχει καταφέρει να "σπάσει" τον περίφημο Sandforce controller και να μπορεί να ανακτήσει δεδομένα από SSD δίσκους που τον χρησιμοποιούν.
• Η βλάβη παίζει μεγάλο ρόλο. Αν για παράδειγμα τα NAND chip που γράφουν τα δεδομένα έχουν καεί, τότε η μοναδική περίπτωση για να πάρουμε δεδομένα  είναι να τα ... "αναστήσουμε". Αν δεν τα καταφέρουμε, ο δίσκος θα είναι μη ανακτησιμός (οριστικά τώρα). Το ίδιο ισχύει και για το chip του controller. Θα πρέπει να είναι σε θέση να επικοινωνήσει μαζί μας, έστω στοιχειωδώς.
• Το πόσο τυχεροί είμαστε έχει να κάνει με το βαθμό υποβάθμισης των NAND chip που περιέχουν τα δεδομένα. Μας έχει τύχει πολλές φορές να έχουμε λύσει όλες τις βλάβες και την ώρα που διαβάζουμε δεδομένα, να παίρνουμε μόνο μαύρα sectors ή το ποσοστό των "καλών" να είναι απελπιστικά χαμηλό με αποτέλεσμα ο δίσκος ουσιαστικά να μη διαβάζει τίποτα. Αυτό συμβαίνει συνήθως σε δίσκους με TLC μνήμες και οφείλεται σε σφάλματα ανάγνωσης του ECC. Αν είμαστε τυχεροί, ο βαθμός υποβάθμισης είναι μηδενικός ή πολύ χαμηλός και καταφέρνουμε να ανακτήσουμε δεδομένα. 

Τελικά, δεν μου απαντήσατε, να εμπιστευτώ τον SSD μου;

Σας απαντήσαμε και με το παραπάνω. Τηρείτε αντίγραφα ασφαλείας. Αν ο δίσκος σας είναι οτιδήποτε άλλο εκτός από SLC, οι πιθανότητες είναι να χτυπήσει πριν τη λήξη της εγγύησής του. Σαφές.

Τι είναι οι νέοι SMR σκληροί δίσκοι και γιατί είναι πιο αργοί

Τα τελευταία χρόνια έχουν κάνει την εμφάνισή τους οι δίσκοι SMR και έχουν κατακλήσει την αγορά. Παρά τη γενική εντύπωση ότι πρόκειται για τους δίσκους με μεγάλες χωρητικότητες, αυτό δεν ισχύει, καθώς SMR είναι -για παράδειγμα- οι νέοι Western Digital MyPassport του 1ΤΒ και των 2ΤΒ αλλά και οι 3.5" Western Digital Red 1TB. Φυσικά, και πλήθος άλλων.

Φυσικά, ο μέσος καταναλωτής δεν το γνωρίζει αυτό και το πιθανότερο είναι να μην αντιληφθεί κάποια διαφορά τουλάχιστον οπτικά, καθώς οι δίσκοι είναι SATA ή USB3.0 και άρα το interface τους είναι ίδιο.

Κάποια στιγμή, ίσως του προκληθεί δυσφορία από την αργή απόκριση του δίσκου, ή να παρατηρήσει ότι ο δίσκος βρίσκεται σε πλήρη φόρτο όταν ο Η/Υ είναι σε αδράνεια.

Παρακάτω θα εξηγήσουμε γιατί συμβαίνει αυτό και τι ισχύει για αυτούς τους δίσκους.

Τι είναι οι SMR δίσκοι

Η τεχνολογία SMR (Shingled Magnetic Recording) αυξάνει τον αριθμό των tracks ανά επιφάνεια κατά 25%.
Ο τρόπος με τον οποίο αυτό επιτυγχάνεται είναι με τη χρήση αναγνώστη (reader) στις κεφαλές, ο οποίος είναι 5 φορές μικρότερος από τον εγγραφέα των δεδομένων (writer).
Η εγγραφή γίνεται με offsets τα οποία είναι ίσα με το μέγεθος του reader (γύρω στα 10μm).
Φανταστείτε ότι το αποτέλεσμα μοιάζει με τα κεραμίδια μίας στέγης. Πρώτα η κάτω σειρά, μετά από πάνω η δεύτερη με επικάλυψη όσο το πλάτος του reader και ούτω καθ εξής.

Picture courtesy of Western Digital

Δυστυχώς, αυτή η αύξηση της πυκνότητας των δεδομένων και κατ' επέκταση η επίτευξη εγγραφής περισσότερων δεδομένων σε μικρότερο χώρο, έχει και το τίμημά της.
Το τίμημα είναι η απώλεια σε ταχύτητα. Αυτό εξηγείται από το γεγονός ότι στους SMR δίσκους τα δεδομένα γράφονται σε “τμήματα” (tracks) προκειμένου να επιτευχθεί η αύξηση στην πυκνότητα εγγραφής των δεδομένων που αναφέρθηκε παραπάνω. Αν όμως ο δίσκος χρειαστεί να ξαναγράψει έστω και ένα sector, θα πρέπει να ξαναγράψει ολόκληρο το track και φυσικά για να γίνει αυτό, θα πρέπει και να διαβάσει τα υπόλοιπα sectors από αυτό το track για να τα ξαναγράψει.
Επομένως, αν όλος ο δίσκος αποτελούνταν από SMR tracks, η τροποποίηση έστω και ενός μικρού αρχείου txt θα προκαλούσε την ανάγνωση ΟΛΟΚΛΗΡΟΥ του δίσκου και την επανεγγραφή του από την αρχή, κάτι που θα διαρκούσε ώρες, μέρες ή και εβδομάδες για δίσκους τεράστιας χωρητικότητας. Δεν υπολογίζουμε καν στην εξίσωση τη φθορά των μηχανικών μερών και των επιφανειών από κάτι τέτοιο, ούτε τη δραματική πτώση στις επιδόσεις.
Για να λύσουν αυτό το πρόβλημα, οι κατασκευάστριες αποφάσισαν να γράψουν τα  tracks σε μικρότερα τμήματα, τις “λωρίδες” (bands) κάνοντας shingled μόνο τα tracks μέσα σε κάθε λωρίδα.

Έξυπνο?
Μισό λεπτό.
Τι θα συμβεί αν σώσουμε ένα μεγάλο αρχείο το οποίο ανήκει σε πολλαπλά bands? Ας πούμε ότι γράφουμε ένα αρχείο βίντεο στο δίσκο και στη συνέχεια θέλουμε να το τροποποιήσουμε προσθέτοντας μουσική στο timeline του. Επειδή το αρχείο είναι μεγάλο και η τροποποίησή του σημαντική, η πιθανότητα να καταλαμβάνει sector από πολλαπλά bands είναι τεράστια. Επομένως έχουμε πάλι το ίδιο πρόβλημα με πριν και ο δίσκος θα θέλει ώρες για να κάνει μια απλή αποθήκευση ενός αρχείου.
Συν τοις άλλοις, μια πιθανή διακοπή στην τροφοδοσία του δίσκου κατά τη διάρκεια που διαρκεί αυτή η διαδικασία θα οδηγήσει σίγουρα σε κάποια απώλεια δεδομένων (ενώ το αρχείο θα φαίνεται ότι αποθηκεύτηκε).
Για να λυθεί αυτό το πρόβλημα, οι κατασκευαστές αφενός χρησιμοποιούν μικρότερα bands, αφ'ετέρου χρησιμοποιούν τη μνήμη cache για να αποθηκεύσουν τα πιο πρόσφατα δεδομένα και στη συνέχεια τα διαχειρίζονται οι δίσκοι εσωτερικά μόνοι τους.
Αυτή η αρχική αποθήκευση στην εσωτερική cache μνήμη του δίσκου γίνεται σαφώς σε περιοχές που ΔΕΝ είναι SMR και αποθηκεύεται σε -ας τους πούμε- πίνακες περιεχομένων που για τους Western Digital δίσκους ονομάζονται 2nd level translator (modules 190 και 189) και για τους Seagate ονομάζονται Media Cache.

Ο δίσκος θα μεταφέρει τα δεδομένα από τη μνήμη cache στις SMR περιοχές όταν θα είναι σε αδράνεια.

Για μισό λεπτό πάλι!

Τι γίνεται αν έχουμε μεγάλο αριθμό δεδομένων που θέλουμε να τροποποιήσουμε και να γράψουμε στο δίσκο, ως γνωστόν το μέγεθος της cache μνήμης είναι περιορισμένος.
Σε αυτήν την περίπτωση, ο δίσκος θα κάνει stall τα νέα αιτήματα και θα καθυστερεί τη λειτουργία του εως ότου απελευθερωθεί μνήμη για να συνεχίσει.
Σε αυτόν ακριβώς το λόγο οφείλεται η παρατηρούμενη καθυστέρηση στις επιδόσεις των νέων δίσκων σε σχέση με τους παλιότερους (PMR/CMR).
Υπάρχει όμως και κάτι ακόμα, αφήστε μας να πούμε τον πόνο μας.

Η φιλοσοφία των SMR δίσκων περιπλέκει ιδιαίτερα την ανάκτηση δεδομένων.
Δίσκοι που τους έχει γίνει format, δεν μπορούν να ανακτηθούν, σε αντίθεση με τους παλιότερους δίσκους όπου η ανάκτηση ήταν εφικτή. Ο λόγος είναι ότι με το format χάνεται η πληροφορία της cache με αποτέλεσμα ο δίσκος να εμφανίζεται μηδενισμένος.
Το ίδιο ισχύει και στην περίπτωση που ο δίσκος για κάποιο λόγο χάσει την πρόσβαση στον 2nd level translator. Ο δίσκος θα δείχνει ότι διαβάζει, αλλά στην πραγματικότητα θα διαβάζει μηδενικά καθώς θα έχει χάσει πρόσβαση στο λογικό του τμήμα.
Συνοψίζοντας, οι δίσκοι αυτοί προσφέρουν μεγαλύτερες χωρητικότητες σε μικρότερο χώρο και οικονομικότερη αναλογία € / GB όμως υστερούν σε ταχύτητα και αν κάτι πάει στραβά τότε η διαδικασία για την ανάκτηση γίνεται … μαρτυρική…

Δημήτρης Άντερσον

Northwind Data Recovery

Data Recovery Engineer