В те времена, когда механические жесткие диски с вращающимися пластинами были стандартом, вы могли просто подарить свой старый жёсткий диск другу, услышать «Спасибо», на том дело и кончалось. С современными твердотельными накопителями не всё так просто.
Во многих случаях подержанные твердотельные накопители уже не столь быстрые, как новые, хотя всё равно быстрее самых современных жёстких дисков. Самая большая проблема при продаже SSD после длительного периода использования исходит от неудобной характеристики NAND флэш-памяти: ранее записанные ячейки должны быть стёрты, прежде чем на них могут быть занесены новые данные. Если SSD вынужден для хранения данных повторно использовать ячейки вместо использования новых, производительность резко падает.
Чтобы избежать этой проблемы с флэш-памятью типа NAND, современные контроллеры SSD используют ряд приёмов, в том числе создание дополнительных объёмов, которыми пользователи не могут воспользоваться - метод, известный как увеличение объёма зарезервированного пространства (over-provisioning). Имеется также команда под названием TRIM, которая говорит SSD, когда блоки памяти больше не нужны и могут быть объединены и стёрты.
Звучит хорошо, не так ли? Но имеется одна проблема.
Не весь сбор мусора (как называется стирание использованных ячеек и объединение данных в NAND-памяти) равнозначен. Сборка может вестись непостоянно, и некоторые старые операционные системы - в частности, Windows XP - даже не поддерживают команду TRIM. Таким образом, наиболее часто используемые NAND-ячейки могут оставаться на SSD дольше, чем вы подозреваете.
В Windows 7 и 8 пользователям не нужно беспокоиться обо всём этом. Производительность современных SSD не должна заметно ухудшаться на протяжении многих лет, а может и больше. Но существует несколько сценариев, где эти простаивающие ячейки могут нанести удар по производительности SSD, такие, как длительное применение в среде без поддержки TRIM (например, в XP), после почти полного заполнения диска и удаления больших объёмов данных, или просто изменения разделов и форматирования.
Да, простое удаление файлов, изменение разделов и форматирование накопителя работает не так, как на HDD. Эти операции происходят на более высоком уровне, чем те, где ведётся сбор мусора. На самом деле, в связи с полным отсутствием утилит, которые проводят полную сборку мусора, есть только один способ вернуть активно используемый SSD в нетронутое состояние, чтобы он стал как новый - команда безопасного стирания ATA.
Безопасное стирание
Функция, встроенная в каждый основанный на интерфейсе ATA привод (SSD и HDD) с 2001 года, стирает всё на диске и помечает ячейки как пустые, восстанавливая любой современный SSD до состояния заводской производительности.
Когда-то можно было вызвать безопасное стирание только через утилиты командной строки, такие как HDparam в Linux или HDDerase в DOS, разработанные в университете Калифорнии в Сан- Диего. Но сейчас многие производители твердотельных накопителей и жёстких дисков предоставляют бесплатные утилиты, такие как ToolBox компании OCZ, Magician от Samsung или Seagate SeaTools, обеспечивающие возможность безопасного стирания.
Хотя сама команда является стандартной, многие утилиты работают только с накопителями своей компании. Если производитель не обеспечивает команду безопасного стирания, вы можете использовать утилиту DriveErase, входящую в состав Parted Magic.
Кроме того, безопасное стирание для большинства пользователей не является плановым техническим обслуживанием. Если вы используете Windows 7 или 8, вам не нужно применять его, если только вы не должны очистить диск. Если вы используете XP, выполняйте безопасное стирание, только когда вы действительно заметили падение производительности. Свидетельством этого являются краткосрочные зависания интерфейса или подвисания при сохранении файлов.
Вот как можно восстановить SSD шаг за шагом.
Если у вас на накопителе есть данные, которые нужно сохранить, выполните резервное копирование на другой носитель. Если речь идёт только о файлах, можно просто перетащить их на флэшку или внешний жесткий диск, или использовать программу резервного копирования.
Если у вас есть рабочая операционная система, который вы хотели бы сохранить, нужно использовать программу для создания образов дисков, такую как Acronis True Image или R-Drive Image, которая копирует всё. Не используйте программу Windows System Recovery, если восстанавливаете данные не на том же диске. Она не восстановит меньшие диски, и иногда затрудняется даже при работе с дисками аналогичного размера, на котором достаточно свободного места.
Перед тем, как приступить к делу, отключите все другие диски и загрузку с флэшки для выполнения процедуры стирания, чтобы избежать случайной перезаписи не того диска. Parted Magic является отличным выбором, так как программа работает в качестве загрузочной флэшки. Если отключение других ваших дисков кажется сложной задачей, твёрдо убедитесь, что вы выбрали правильный диск, который нужно стереть. Безопасное стирание является необратимым.
Теперь запустите функцию безопасного стирания. Точный метод зависит от программы. Руководство по стиранию с применением Parted Magic несложно найти в сети. Некоторые твердотельные накопители используют расширенную версию безопасного стирания по умолчанию, удаляющего даже служебные данные.
Процесс безопасного стирания займёт на современном SSD всего несколько минут. На жёстких дисках он может занять несколько часов.
После того, как процесс будет завершен, выполните разметку и форматирование диска, если собираетесь снова использовать его. Parted Magic предоставляет удобный полноценный редактор для выполнения этой задачи, но вы можете использовать утилиту Windows Drive Management (Панель управления > Система и безопасность > Администрирование > Создание и форматирование разделов жесткого диска), чтобы решить ту же самую задачу. Чаще всего пользователи создают единственный раздел и форматируют его в NTFS.
Затем можно возвращать скопированные данные обратно на чистый диск и наслаждаться высокой скоростью его работы.
А в ЖЖ делаю репост:
У дисков OCZ серии Vertex есть неприятная особенность (возможно, присущая дискам и других производителей), с которой пришлось мне столкнуться.
Иногда при отключении питания (например, кончился заряд батарей ноутбука, или комп завис и пришлось его перезагрузить) эти диски блокируются ATA паролем (ATA password). И чтобы получить снова доступ к SSD, требуется его как-то разблокировать. Это баг в прошивке, потому все SSD диски настоятельно рекомедуется сразу после покупки перепрошить на последнюю версию firmware!
Я свой диск не перепрошил, и у меня с диском Vertex 450 произошло именно это — зависание, перезагрузка компа и блокировка диска. В результате с диском ничего нельзя сделать, даже провести форматирование. Гугление по инету не дало толковой информации, все сводилось к тому, что можно попробовать использовать OCZ Toolbox, и он типа может быть поможет. Не помог. Даже попытка запуска secure erase в этом тулбоксе совершенно не помогла — диск не дает с собой ничего делать. Единственной альтернативой является сдать диск по гарантии, случай это гарантийный, и на подобные жалобы на форуме OCZ советуют просто нести в гарантию, и все будет ОК. Но мне было во-первых влом тащить куда-то диск, а во-вторых интересно самому решить эту проблему (и сегодня, а не когда-то там когда по гарантии сделают).
Спасло гугление информации по утилите hdparm для Linux. Совсем другая история, как я на эту утилиту вышел, но это не важно.
2. Записываем образ на CD/DVD диск.
3. Перезагружаем комп, отключаем в БИОС все жесткие диски, если их больше чем один SSD, но оставляем CD/DVD привод, разумеется.
3. Грузимся с диска Ubuntu, выбираем режим Live CD («Try Ubuntu»).
4. Жмем в левом верхнем углу кнопку с логотипом Убунты, вводим там terminal, в найденных программах запускаем Terminal.
5. Вводим команду
sudo hdparm -I /dev/sda
6. Читаем вывод команды, там будет что-то такое:
Model Number: OCZ-VERTEX450
Нам надо убедиться, что это тот самый диск, и это он. Ок, идем дальше.
7. В самом конце вывода команды ищем такое:
Security:
supported
enabled
locked
not frozen
not expired: security count
not supported: enhanced erase
Security level high
Нас интересует «locked» — в нем и проблема, должно быть «not locked»! Значит диск реально блокирован.
sudo hdparm —security-unlock "" /dev/sda
Тут "" — это две двойные скобки, внутри них — ничего, это типа пустой пароль. Не знаю, как на других дисках, а на Vertex 450 проканал пустой пароль.
9. Снова sudo hdparm -I /dev/sda
Видим:
Security:
Master password revision code = 24519
supported
enabled
not locked
not frozen
not expired: security count
not supported: enhanced erase
Security level high
Все ок, «not locked»!
10. Теперь отключаем безопасность (пока мы только типа ввели пароль чтобы получить доступ), чтобы и после перезагрузки все было хорошо:
sudo hdparm —security-disable "" /dev/sda
11. Теперь скачайте утилиту OCZ Toolbox и с ее помощью обновите прошивку SSD: http://ocz.com/consumer/download/firmware
Под Ubuntu это легко сделать, скачав архив для Linux по ссылке выше, распаковав его на рабочий стол и введя команду:
sudo ~/Desktop/OCZToolbox
Обновление прошивки должно пройти успешно, а затем так же успешно должна будет пройти и загрузка компа с этим диском, и все должно без проблем работать. Работы — на 10-20 минут!
Восстановление SSD-накопителей | Когда хорошая память попадает в неприятные ситуации
В этот раз мы связались с лабораторией Flashback Data, сотрудники которой занимаются всеми типами устройств для хранения данных, но имеют особый опыт работы с флэш-памятью. Представители Flashback Data согласились показать нам, какие усилия предпримет высококлассная лаборатория ради спасения нашей драгоценной флэш-памяти.
Восстановление SSD-накопителей | Диапазон чтения
В самом начале своего пути Flashback в основном производила замену неисправных чипов, но со временем продолжать это становилось всё тяжелее, поскольку производители стали использовать различные компоненты на различных стадиях производства в одной и той же модели. На некоторых устройствах появилось шифрование, которое ещё больше затрудняет процесс восстановления данных. В этом случае от Flashback требовалась возможность чтения памяти напрямую, что, в свою очередь, означало необходимость обладать невероятным количеством способов для чтения чипов из столь широкого разнообразия имеющейся флэш-памяти.
Заметим, что когда Flashback ссылается на "шифрование", это состояние, как правило, является неизвестным для пользователя. Например, где-то с 2006 года SanDisk начала шифровать данные на всех своих накопителях, как поведал нам один из основателей и вице-президент компании Flashback Рассел Чозик (Russell Chozick). Как и в случае с автоматическим шифрованием жёстких дисков, контроллер производит шифрование всех данных, хранящихся во флэш-памяти. Так как для блокировки шифрования не предусмотрен пароль, данные расшифровываются и извлекаются из носителя. Так что в случае повреждения печатной платы сотрудники Flashback стараются переместить контроллер и чипы памяти в новое устройство. "Если сгорел контроллер, то получить данные обратно практически нереально, поскольку именно на нём содержится информация о том, как именно нужно расшифровать данные. При отсутствии возможности работы с контроллером вы сталкиваетесь с большой проблемой".
Восстановление SSD-накопителей | Типы флэш-памяти
Эти тёмно-серые чипы стандарта TSOP48 в течение многих лет являлись типичными компонентами USB-накопителей, а также карт памяти SSD/SD/CF, но в последнее время они открыли дорогу и для других чипов. На самом нижнем образце на картинке видно заднюю часть чипа TLGA, и вы можете заметить, что сбоку нет контактов, а модули расположены на задней стороне. Такие чипы являются обычными для всех типов флэш-памяти и работают, например, в новейших смартфонах iPhone.
Во время процесса восстановления сотрудники Flashback вставляют чипы TSOP48 в считывающие устройства, но TLGA также должны быть припаяны. Очевидно, что при этом процессы анализа и восстановления информации происходят куда сложнее. Так что после внедрения в смартфоны более компактной флэш-памяти старые "монолитные" форматы кажутся более простыми в сравнении с ней.
Карты памяти формата SD и USB-устройства LaCie также имеют монолитные чипы. В то время как большинство карт памяти имеет отдельные чипы контроллера и памяти, в монолитном чипе оба компонента объединены в одном крошечном модуле. Очевидно, что нарушения в работе таких устройств могут произойти по любой из множества причин. Если перестаёт работать контроллер, то специалисты всё равно могут получить доступ к данным при помощи других средств вместо использования контактов для подключения к кардридеру, смартфону или камере. На фотографии заметно, как с устройства частично снят корпус, поскольку специалистам необходимо удалить некоторую часть припаянного чёрного покрытия, чтобы найти определённые точки для подключения к логическому анализатору. Как только все точки будут определены, карта будет подсоединена так, как это показано на следующих картинках.
Для удаления части покрытия сотрудниками Flashback используются удивительно незамысловатые инструменты: шлифовальная паста и полировальный круг. Для достижения этой цели можно использовать и химикаты, однако нам сказали, что лучше воспользоваться медленным и тщательным процессом полировки. В процессе шлифования можно легко повредить очень тонкие контакты. Сначала мы попросили подключить накопитель LaCie, но затем отказались от этой идеи, узнав, что такая работа может занять у специалиста целый день.
Восстановление SSD-накопителей | Типичные ошибки флэш-накопителей
Мы видели фотографии повреждённых жёстких дисков, большинство из которых пострадало из-за столкновения головки с треками в магнитном носителе. Практически все повреждения SSD-накопителей и флэш-памяти, которые обнаруживают сотрудники Flashback, незаметны. В редких случаях можно увидеть след ожога на печатной плате, но, в целом, сломанные контроллеры и сожжённые предохранители не оставляют видимых признаков. В итоге, специалистам приходится долго работать, тестируя каждый резистор. В сравнении с этим отсоединить коннектор, как это показано на фото, для специалистов по ремонту – пара пустяков.
Восстановление SSD-накопителей | Как насчёт изнашивания?
Ранее мы уже писали о постоянной гонке двух процессов – усовершенствованием чтения алгоритмов по мере увеличения ёмкости и сокращением литографии, что напоминает перетягивание каната. В частности, мы обеспокоены тем, что флэш- и SSD-накопители, проработавшие несколько лет, могут проявлять признаки износа.
К счастью, как нам говорят, большинству SSD-накопителей, которые поступают в лабораторию Flashback, нет ещё и года, так что и износа NAND-памяти не наблюдается. На самом деле, случаи фактического износа крайне редки. Хотя у USB-флэшек (особенно более старых моделей с менее совершенными алгоритмами выравнивания) износ распространён чуть больше. Считывание с чипов происходит отлично, но при проверке информации возникает множество ошибок ECC, и никакие данные извлечь не получается. Наличие четырёх красных точек (далее на картинках) говорит о проблемах с ECC. Напротив, основные проблемы износа будут отмечены четырьмя зелёными точками.
Были и такие случаи, когда специалисты проводили анализ, вынимали чип, чистили ламель и ставили всё на место, усугубляя проблему со считыванием данных, на что теперь требовалось больше времени. Так что износ и правда можно расценивать как реальную опасность, но здесь не идёт речи ни о каком кризисе, хотя многие могли бы о нём подумать.
Восстановление SSD-накопителей | Нагрей
Чипы должны быть удалены с печатной платы при помощи специального паяльного приспособления, и одним из главных инструментов на этом этапе является горячий воздух. На картинке видно, как специалисты удаляют TLGA-чип из USB-устройства. Они контролируют температуру и давление воздуха, нагревая устройство настолько, чтобы можно было расплавить спаянные точки. В таких паяльных станциях также имеются паяльники, сварочный флюс, омметры и другие приспособления для диагностики. Некоторые из этих станций занимают основную лабораторию Flashback, площадь которой составляет примерно 465 квадратных метров.
Восстановление SSD-накопителей | Удаление памяти
Контроллер этого SSD-накопителя является сгоревшим, так что специалисты Flashback проводят аккуратное снятие чипов памяти, каждый из которых пронумерован вручную для отслеживания и упрощения процесса сбора данных.
"Иногда мы так и не узнаем, какие именно компоненты вышли из строя, - рассказывает вице-президент компании. – Мы просто знаем, что в этом типе накопителя имеется сбой в прошивке, или такая ошибка наиболее типична для него, так что для работы нам требуется снять чипы. Наши клиенты постоянно спешат, поэтому во множестве случаев точную причину того, что и почему сгорело, установить не удаётся. Но зато мы знаем, что процесс считывания через контроллер здесь не пройдёт, но он и не зашифрован, так что мы должны отсоединить чипы, произвести считывание, а затем и восстановление.
Восстановление SSD-накопителей | Отсоединение чипов
Флэш-накопители и SSD-диски являются не единственными устройствами, которые подвергаются тепловому воздействию. Через сервис Flashback проходит постоянный поток сотовых телефонов, таких, как вот этот HTC Evo, который был утоплен в бассейне. Услуги по восстановлению информацию с флэш-памяти стоят сотни и тысячи долларов, так что становится очевидным, что этот телефон отдали не для восстановления детских мультиков. Говорят, что некоторые такие телефоны содержат последние фотографии покойных друзей или близких людей. Регулярно поступают устройства, связанные с расследованиями уголовных дел, и если преступник может уничтожить улики, грубо говоря, под ногами, то из неповреждённой флэш-памяти можно достать ценную информацию для проведения расследования.
Сейчас смартфону HTC Evo два года. Новые устройства, например, Samsung Galaxy и некоторые другие от компании HTC, часто поддерживают технологию eMMC, которая содержит встроенный в модуль памяти контроллер, как и на карте памяти формата SD. В этом случае процесс восстановления может стать ещё более простым.
Восстановление SSD-накопителей | Жёсткий диск против флэш-памяти
В так называемой зоне обслуживания жёсткого диска содержится информация, позволяющая ему "общаться" с самим собой. Для перевода данных в процессы чтения/записи необходимо сообщать информацию о том, где расположены сбойные сектора, сколько имеется магнитных головок, какие из них включены, а какие отключены, и так далее. Такая информация располагается на пластинах в специальной зоне, которая отделена от пространства диска, зарезервированного для записи пользовательских данных.
В случае с флэш-памятью производители также оставляют место для такой зоны, где содержится вся информация о кодах коррекции ошибок, наличии в секторах ошибок, местах расположения этих секторов, и так далее.
В то время как жёсткий диск состоит в основном из 512-байтовых секторов, флэш-память обычно использует 528-байтовые, где 512 байт относятся к памяти, а ещё 16 – к вышеупомянутой зоне обслуживания. В SSD-накопителях происходит преобразование в доступный пользователю размер сектора 512 байт. Но когда Flashback считывает исходные данные, специалисты получают информацию с обеих областей. Данные смешиваются, сваливаются в одну кучу и при этом чередуются. Когда специалистам нужно отобразить доступную информацию, все её элементы, извлечённые из зоны обслуживания, должны быть удалены.
Восстановление SSD-накопителей | Более внимательный осмотр
Иногда специалистам требуется провести очень тщательный визуальный осмотр чипов и их хрупких внутренностей. Лучшим инструментом для такой работы считается микроскоп Mantis от Vision Engineering, и хотя он стоит примерно $2000, зато помогает специалистам по восстановлению изучить схему в 3D (с помощью двух световых дорожек, проходящих через одну линзу) с двадцатикратным увеличением. Более естественная и комфортная работа с Mantis помогает обнаружить те проблемы, которые могли быть незаметны при использовании обычных микроскопов. Он также становится помощником при паяльной работе, при разборке и в ремонте.
Восстановление SSD-накопителей | Сканирующие станции
После того, как чипы соединены таким образом, что могут быть прочитаны внешними устройствами, сотрудники Flashback помещают их в самостоятельно собранные конфигурации для считывания данных. Они довольно просты, хотя в них имеются специальные системы, которые позволяют обозревать разные сектора, контролировать время работы и так далее. Если чтение происходит медленнее, чем обычно, существует возможность перехода на другие неиспорченные сектора, чтобы как можно быстрее получить доступную информацию.
"Мы можем двигаться и вперёд, и назад, - утверждает вице-президент компании. – Мы можем заставить прибор сканировать файловую таблицу MFT и отображать только лишь выделенные данные вместо получения свободного пространства, так что работа может быть выполнена очень быстро. Иногда приходится бороться c устройством, который даже в процессе восстановления продолжает сбоить, иногда есть клиенты, которым нужно как можно скорее вытащить один-два важных файла в сжатые сроки".
Восстановление SSD-накопителей | Выбор крепления
Для подключения чипов к системам считывания Flashback применяет поразительное множество специальных креплений. На картинке можно увидеть тип адаптера, который был использован для работы с чипами TSOP48 и считывающим устройством TLGA. Внутри этих адаптеров каждый из контактов разъёма касается контактов на чипе памяти. Адаптер вкручивается в плату для последующего соединения с TSOP-разъёмом. В нижней части имеется USB-интерфейс для связи с системами сканирования.
Восстановление SSD-накопителей | Микс данных
Помните тот чип памяти, который был снят с телефона HTC? Мы можем увидеть его снова, теперь уже с проводами для считывания. Печатные платы были сделаны на заказ для подключения к USB-устройству. Отверстия в каждом из углов помогают закрепить чип на плате. Вместе с TSOP-адаптером, который был показан выше, каждый из его контактов касается одного контакта на чипе памяти. Но в таком миксе все ламели чипов открыты, так что специалисты могут заниматься распайкой вместо подключения к разъёму. Поскольку здесь много монолитных чипов и разъёмов, Flashback требуется соединиться с конкретными точками и припаять их к чипу.
Это восьмибитный чип, о чём свидетельствуют восемь проводов, которые подсоединены к печатной плате. В 16-битном чипе их было бы вдвое больше.
Восстановление SSD-накопителей | Процесс чтения в течение нескольких часов
При подсоединении монолитных чипов используется аналогичный подход. Разным устройствам нужны разные провода, но подход остаётся тем же – каждое соединение выполняет свою функцию. Например, в правом верхнем углу через контакт поставляется 3,3 В питания. Глядя на этот процесс, вы начинаете понимать, насколько много времени занимает простое извлечение данных из чипов.
Восстановление SSD-накопителей | Добро пожаловать в мир хаоса
Посмотрим, с чем работают специалисты по восстановлению данных. Здесь видно содержимое необработанных исходных данных из главной загрузочной записи SSD-накопителя. Данные смешиваются при помощи алгоритмов, применяющихся контроллерами при оптимизации скорости чтения и записи, нивелировании износа и так далее.
"Считывая чипы, мы получали целую кучу необработанных данных, - рассказывает вице-президент компании. – Например, здесь чип памяти имеет 528-байтовый сектор, где 512 байт задействуются для данных, а ещё 16 – для хранения информации об этих данных и коррекции ошибок. Мы называем такую область зоной обслуживания. При первом просмотре этого массива данных в шестнадцатеричной системе счисления мы должны найти известные нам структуры данных, чтобы выяснить их расположение".
Восстановление SSD-накопителей | FAT под микроскопом
Здесь показаны файловая система FAT16 и загрузочный сектор
"Главная загрузочная запись (MBR) обычно отмечена в секторе 0, - рассказывает Чозик. – Теперь её там нет, но мы можем её найти и определить известную структуру данных. Мы знаем, где она располагается, как далеко находится от загрузочного сектора и так далее. Это можно увидеть на следующей картинке. Такой процесс напоминает сбор доказательств. Мы находим MBR, загрузочный сектор и FAT. Теперь мы видим знакомые нам структуры, и должны подумать над тем, как их вместе переместить обратно.
Чозик отмечает, что иногда специалистам не удаётся найти какую-либо из этих структур, как правило, из-за приложенного к устройству алгоритма. Некоторые алгоритмы инвертируют все биты данных. Если такой подход обнаружен, то специалистам известно, как провести обратный процесс. Некоторые алгоритмы будут касаться каждого байта вместо целого сектора, поэтому каждый байт будет располагаться на разном чипе памяти. Это требует воссоединения по каждому байту, а не по целому сектору. Некоторые алгоритмы будут использовать шифры, которые ещё больше усложняют процесс. Для процесса, выполняемого компьютером, восстановление довольно часто выполняется вручную.
Восстановление SSD-накопителей | Совместное возвращение
Давайте внимательнее посмотрим на данные в секторе, где информация рассеивается по нескольким чипам памяти. Вы можете увидеть, как выглядит первая часть каждого сектора.
В шестнадцатеричной системе счисления обозначения располагаются в таком порядке: 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, A, B, C, D, E, F, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 1A, 1B, 1C и так далее. На чипе #1 видно, что порядок нарушен дважды – сначала между значениями 09 и 0Е, а затем между 11 и 16. А что происходит с соответствующими данными? Ответ – на чипе #2.
Восстановление SSD-накопителей | По порядку
Специалистам требуется воссоединить эти разделённые 2112 байт (4 сектора по 528 байт), и когда это случится, результат будет выглядеть так же, как на картинке ниже.
А теперь представьте, что есть 64 дампа памяти, которые надо объединить. Почему 64? Потому что отдельный чип может иметь не один дамп, а, например, сразу четыре. Так что возьмите 16 чипов (к примеру, на SSD-накопителе), умножьте их количество на четыре – вот и выйдет общее число дампов (ровно 64).
Восстановление SSD-накопителей | До и после
Возможно, трудно себе представить, как на самом деле все эти колебания на уровне байтов выглядят на макроуровне. Пустая ячейка в таблице (или повреждённый файл) не может отразить всю ситуацию в полной мере.
Картинка от Flashback способна проиллюстрировать это. На некоторых примерах заголовок и часть данных нетронуты, так что они могут, по виду, располагаться близко, но быть перемешанными, что отражается в артефактах изображения.
Взяв поврежденный JPEG-файл, специалисты применяют ECC-коррекцию и перемещение блоков для упорядочивания данных и удаления битовых ошибок, которые были обработаны при помощи контроллера. Они также заново упорядочены и освобождают зону обслуживания от собранных данных для обеспечения чистого и непрерывного потока данных.
Восстановление SSD-накопителей | Конечный результат
После нескольких часов ремонта и различных манипуляций даже с использованием алгоритмов, помогающих автоматизировать сбор данных, сотрудники Flashback предоставляют данные в виде файлов и папок. Всё расположено по порядку. Насущным остаётся вопрос, восстановились ли данные полностью и соответствуют ли они своему первоначальному виду.
Частично это можно проверить при помощи файловых заголовков. Карты памяти SD и аналогичные накопители, как правило, содержат массу изображений, которые визуально легко проверить на наличие ошибок. Ошибки ECC в отдельных файлах обнаружить довольно легко - с остальными типами файлов может быть сложнее. Утилиты способны подсказать специалистам при помощи заголовка, что файл вылечен, но могут не отметить сбойный сектор, который хорошо виден наблюдателю.
"В отношении большинства клиентов мы делаем упор на практичность, - отмечает вице-президент компании. – Мы спрашиваем, что им необходимо получить, и тестируем файлы, если они об этом просят. Если выходит так, что мы не можем восстановить структуру директорий, нам приходится делать это при помощи заголовка файла. Это как "сырое" восстановление, где мы не получаем файловых имён. Мы будем вытаскивать данные, причём получим даже больше, чем рассчитывают люди, поскольку мы также можем восстановить и удалённую информацию. Иногда мы видим, что таблица FAT полностью повреждена, и тогда приходится приступать к именно такому виду восстановления".
Восстановление SSD-накопителей | Что важнее?
В одной из статей о восстановлении данных кто-то из читателей отметил в комментариях, что по существу любой мог бы заняться таким бизнесом и что действие Flashback происходит на другом уровне в сравнении с более известными сервисами. Доказательство этому факту можно найти в результатах работы и списке клиентов, где имеется широкий спектр коммерческих и государственных организаций.
Согласно информации от Чозика, ведущие специалисты Flashback имеют более чем 15-летний опыт работы в сфере восстановления данных. Компания вложила сотни и тысячи долларов в оборудование и запчасти для проведения этих процессов.
"Очень тяжело познать это дело самостоятельно, - говорит он. – R&D-отделам понадобились годы для того, чтобы достичь тех высот, которых достигли мы. Наша компания не так уж мала, как кажется: наша площадь составляет почти 465 квадратных метров, и у нас установлен высокий уровень безопасности. Также имеется четырёхуровневый биометрический контроль с круглосуточным наблюдением. В лаборатории в целях борьбы со статикой используется заземлённый пол с медными проводами, так что нет никакого риска электрического повреждения. У нас есть специальная защищённая решётками область для хранения тех данных, которые используются в качестве доказательства в расследованиях. Также для жёстких дисков предназначены специальные чистые рабочие станции с ламинарным воздухопотоком (уровней Class 10 и Class 100). Судебная лаборатория является единственной частной ASCLD-лабораторией с международной аккредитацией (ISO 17025)".
Восстановление SSD-накопителей | Не так уж и мала
Лаборатория Flashback для восстановления данных состоит из трёх комнат. Большое пространство первой заполнено компьютерами, паяльными станциями, аппаратами для восстановления, визуализации и прошивок. Также имеются серверы для хранения данных и подобных задач. В другой комнате хранятся тысячи жёстких дисков, различные версии прошивок и масса самых разных девайсов на случай, если понадобится печатная плата, внутренние головки чтения/записи или что-нибудь ещё. Стоит заметить, что здесь действительно чисто и выполняется принудительная циркуляция воздуха для работы с жёсткими дисками.
Ещё один уровень безопасности поддерживается в так называемой области судебной экспертизы, о которой уже шла речь, и клетка, в которой хранятся соответствующие накопители, прикреплена к полу и оснащена датчиками движения.
Но это не самое важное в статье: она знакомит вас с теми процессами, которые происходят за кулисами крупных компаний, занимающихся восстановлением информации. Восстановление – это не просто процесс "подключи и копируй", объём работы кажется просто запредельным. Конечно, мы все надеемся никогда не стать клиентами таких сервисов, но если вдруг придётся воспользоваться услугами, то именно через такой процесс восстановления данных будут вынуждены пройти ваши устройства.
На сегодняшний день твердотельные модели дисков (SSD) становятся все больше популярными. Их уже можно считать новым поколением, которое сменило стандартные жесткие и внешние накопители. Если твердотельные диски использовать в качестве системных, на них можно сохранять операционную систему, различные программы, а также любые файлы или большую их часть (опции, документы, веб-браузеры, электронную почту и множество других данных).
Конструкция SSD-диска отличается полным отсутствием каких-либо подвижных элементов. Таким образом, они являются более надежными, сравнивая с механическими аналогами. Но пользовательские ошибки, действие вирусов и выход из строя «операционки» несет определенный риск для целостности информации, которая хранится на данных накопителях. Форматирование по неосторожности, повреждение таблиц разделов, файлов системы и их удаление у владельцев SSD-накопителей встречается с такой же периодичностью, как и у тех, кто пользуется стандартным винчестером.
Удастся ли восстановить данные с твердотельного диска?
Процесс восстановления файлов с накопителей вида SSD значительно отличается от традиционных действий, к которым мы привыкли обращаться, работая со стандартными жесткими дисками. Не во всех случаях можно восстановить данные с твердотельного накопителя.
Давайте ознакомимся с различными ситуациями и определим, какого на самом деле результата удастся достичь, если пользоваться специализированными утилитами.
Бывает, когда удаленные с SSD файлы, восстановить невозможно. Наверное, вы ожидали услышать обратное. Твердотельные диски от обычных моделей отличаются поддержкой специальной команды интерфейса SАТА - называется TRIM. С ее помощью контроллер в прямом смысле физически очищает информационные блоки, которые перед этим использовались для хранения того или иного файла.
На диск поступает команда в то самое время, когда пользователь стирает файл. Естественно, удаление данных не происходит моментально. Однако последние модели SSD-контроллеров создавались с возможностью оповещения, что информационный блок пустой сразу, когда начинается удаление (даже если блок данных будет очищен через какое-то время).
Как бороться? Нелегко, но возможно. В любом правиле есть исключения. Возможно, команда TRIM не была исполнена (эту функцию не поддерживает накопитель, операционная система или интерфейс, по которому подключается SSD-диск). В таком случае удастся восстановить сохраненные файлы. Ситуация аналогична, если бы их сохранили на обычном диске. Известно, современные SSD используют технологию TRIM. Но последнее издание MacOS не поддерживает данную команду. Как следствие, есть возможность вернуть записи, стертые с Mac PC. Также восстановлению подлежат файлы со старых изданий Windows (до Vista). Тогда TRIM просто не поддерживалась. Еще эта технология не используется при работе с протоколами USB и FireWire. Как следствие, информацию с внешних носителей в этих случаях можно восстановить.
Удастся ли вернуть данные после форматирования SSD?
Стандартно доступны для использования два способа форматирования накопителей: быстрое и полное. Во время полного происходит затирание. Если это быстрое форматирование, очищается таблица раздела с файлами. С помощью специализированных утилит за быстрый период времени и относительно качественно восстанавливается требуемая информация. Сегодня на SSD-накопители эти правила не распространяются!
В то самое время, когда пользователь начинает форматировать диск (не имеет значения, пользуется человек быстрым или полным форматированием), «операционка» включает функцию TRIM. После этого SSD-контроллер на физическом уровне удаляет файлы, накопленные в блоках. Аналогично, данный процесс не совершается мгновенно. Однако основная масса котроллеров создавалась таким образом, чтобы обнуление информации можно было совершить сразу после выполнения команды TRIM.
Не считая отдельных случаев (отмеченных выше), файлы с отформатированных SSD-дисков нельзя восстановить (даже если использовался быстрый способ форматирования).
Можно ли реанимировать поврежденные SSD-накопители?
Когда твердотельный диск испортился или повредился (в разумных пределах, естественно), не читается и не определяется «операционкой», в данной ситуации информация сохраняется на носителе (функцию TRIM операционная система не запускала). Значит, можно воспользоваться специальной утилитой для восстановления файлов с поврежденных, испорченных, нечитаемых или неопределяемых дисков SSD. За небольшой промежуток времени удастся восстановить большую часть данных (конечно, если не записывали на диск новую информацию).
В других, более серьезных случаях, к сожалению, похвастаться подобным результатом не получится.
Восстановление SSD-накопителей | Когда хорошая память попадает в неприятные ситуации
В этот раз мы связались с лабораторией Flashback Data, сотрудники которой занимаются всеми типами устройств для хранения данных, но имеют особый опыт работы с флэш-памятью. Представители Flashback Data согласились показать нам, какие усилия предпримет высококлассная лаборатория ради спасения нашей драгоценной флэш-памяти.
Восстановление SSD-накопителей | Диапазон чтения
В самом начале своего пути Flashback в основном производила замену неисправных чипов, но со временем продолжать это становилось всё тяжелее, поскольку производители стали использовать различные компоненты на различных стадиях производства в одной и той же модели. На некоторых устройствах появилось шифрование, которое ещё больше затрудняет процесс восстановления данных. В этом случае от Flashback требовалась возможность чтения памяти напрямую, что, в свою очередь, означало необходимость обладать невероятным количеством способов для чтения чипов из столь широкого разнообразия имеющейся флэш-памяти.
Заметим, что когда Flashback ссылается на "шифрование", это состояние, как правило, является неизвестным для пользователя. Например, где-то с 2006 года SanDisk начала шифровать данные на всех своих накопителях, как поведал нам один из основателей и вице-президент компании Flashback Рассел Чозик (Russell Chozick). Как и в случае с автоматическим шифрованием жёстких дисков, контроллер производит шифрование всех данных, хранящихся во флэш-памяти. Так как для блокировки шифрования не предусмотрен пароль, данные расшифровываются и извлекаются из носителя. Так что в случае повреждения печатной платы сотрудники Flashback стараются переместить контроллер и чипы памяти в новое устройство. "Если сгорел контроллер, то получить данные обратно практически нереально, поскольку именно на нём содержится информация о том, как именно нужно расшифровать данные. При отсутствии возможности работы с контроллером вы сталкиваетесь с большой проблемой".
Восстановление SSD-накопителей | Типы флэш-памяти
Эти тёмно-серые чипы стандарта TSOP48 в течение многих лет являлись типичными компонентами USB-накопителей, а также карт памяти SSD/SD/CF, но в последнее время они открыли дорогу и для других чипов. На самом нижнем образце на картинке видно заднюю часть чипа TLGA, и вы можете заметить, что сбоку нет контактов, а модули расположены на задней стороне. Такие чипы являются обычными для всех типов флэш-памяти и работают, например, в новейших смартфонах iPhone.
Во время процесса восстановления сотрудники Flashback вставляют чипы TSOP48 в считывающие устройства, но TLGA также должны быть припаяны. Очевидно, что при этом процессы анализа и восстановления информации происходят куда сложнее. Так что после внедрения в смартфоны более компактной флэш-памяти старые "монолитные" форматы кажутся более простыми в сравнении с ней.
Карты памяти формата SD и USB-устройства LaCie также имеют монолитные чипы. В то время как большинство карт памяти имеет отдельные чипы контроллера и памяти, в монолитном чипе оба компонента объединены в одном крошечном модуле. Очевидно, что нарушения в работе таких устройств могут произойти по любой из множества причин. Если перестаёт работать контроллер, то специалисты всё равно могут получить доступ к данным при помощи других средств вместо использования контактов для подключения к кардридеру, смартфону или камере. На фотографии заметно, как с устройства частично снят корпус, поскольку специалистам необходимо удалить некоторую часть припаянного чёрного покрытия, чтобы найти определённые точки для подключения к логическому анализатору. Как только все точки будут определены, карта будет подсоединена так, как это показано на следующих картинках.
Для удаления части покрытия сотрудниками Flashback используются удивительно незамысловатые инструменты: шлифовальная паста и полировальный круг. Для достижения этой цели можно использовать и химикаты, однако нам сказали, что лучше воспользоваться медленным и тщательным процессом полировки. В процессе шлифования можно легко повредить очень тонкие контакты. Сначала мы попросили подключить накопитель LaCie, но затем отказались от этой идеи, узнав, что такая работа может занять у специалиста целый день.
Восстановление SSD-накопителей | Типичные ошибки флэш-накопителей
Мы видели фотографии повреждённых жёстких дисков, большинство из которых пострадало из-за столкновения головки с треками в магнитном носителе. Практически все повреждения SSD-накопителей и флэш-памяти, которые обнаруживают сотрудники Flashback, незаметны. В редких случаях можно увидеть след ожога на печатной плате, но, в целом, сломанные контроллеры и сожжённые предохранители не оставляют видимых признаков. В итоге, специалистам приходится долго работать, тестируя каждый резистор. В сравнении с этим отсоединить коннектор, как это показано на фото, для специалистов по ремонту – пара пустяков.
Восстановление SSD-накопителей | Как насчёт изнашивания?
Ранее мы уже писали о постоянной гонке двух процессов – усовершенствованием чтения алгоритмов по мере увеличения ёмкости и сокращением литографии, что напоминает перетягивание каната. В частности, мы обеспокоены тем, что флэш- и SSD-накопители, проработавшие несколько лет, могут проявлять признаки износа.
К счастью, как нам говорят, большинству SSD-накопителей, которые поступают в лабораторию Flashback, нет ещё и года, так что и износа NAND-памяти не наблюдается. На самом деле, случаи фактического износа крайне редки. Хотя у USB-флэшек (особенно более старых моделей с менее совершенными алгоритмами выравнивания) износ распространён чуть больше. Считывание с чипов происходит отлично, но при проверке информации возникает множество ошибок ECC, и никакие данные извлечь не получается. Наличие четырёх красных точек (далее на картинках) говорит о проблемах с ECC. Напротив, основные проблемы износа будут отмечены четырьмя зелёными точками.
Были и такие случаи, когда специалисты проводили анализ, вынимали чип, чистили ламель и ставили всё на место, усугубляя проблему со считыванием данных, на что теперь требовалось больше времени. Так что износ и правда можно расценивать как реальную опасность, но здесь не идёт речи ни о каком кризисе, хотя многие могли бы о нём подумать.
Восстановление SSD-накопителей | Нагрей
Чипы должны быть удалены с печатной платы при помощи специального паяльного приспособления, и одним из главных инструментов на этом этапе является горячий воздух. На картинке видно, как специалисты удаляют TLGA-чип из USB-устройства. Они контролируют температуру и давление воздуха, нагревая устройство настолько, чтобы можно было расплавить спаянные точки. В таких паяльных станциях также имеются паяльники, сварочный флюс, омметры и другие приспособления для диагностики. Некоторые из этих станций занимают основную лабораторию Flashback, площадь которой составляет примерно 465 квадратных метров.
|
|||
|
| |||
