SSD data recovery – zašto je vraćanje podataka komplikovano?

SSD data recovery – zašto je vraćanje podataka komplikovano?

cover-ssd-helpdisc


Solid State diskovi (SSD) su danas ”must have” oprema za zahtevne korisnike, a sve više ih biraju i ljudi koji ne rade neke specifične aktivnosti kao što su video montaža, obrada slika ili gaming. 

Performanse koje pružaju u poređenju sa hard diskovima dovoljan su razlog zbog kojih je prodaja SSD-a porasla u poslednjih par godina.

Uporedo sa tim, osetan je i porast SSD data recovery upita. 

Od početka godine imali smo 130 SSD-a za vraćanje podataka, sa procentom uspešnosti od oko 45%.

Najčešći problemi vezani su za firmware-a, a naša statistika pokazuje da su najviše stizali Samsung 840 EVO, obzirom da su bili jako popularni na tržištu.

Generalni utisak je da data recovery sa SSD-a ide na bolje, ali se ova oblast još uvek smatra nedovoljno istraženim i da predstavlja jedan od najvećih izazova za inženjere spasavanja podataka.

Da bismo objasnili kako izgleda SSD data recovery, prvo treba da objasnimo kako ovi uređaji rade.

 

Šta je SSD?

 

SDD ili Solid State Drive su nastali iz želje da se tehnologija na kojoj su bazirani Flash uređaji (popularni USB stick-ovi i memorijske kartice) dovede na nivo glavnog uređaja za skladištenje podataka u računaru.

Tehnologija hard diskova (HDD), iako još uvek primarna na tržištu, sve češće dolazi do svojih tehničkih limita koji iziskuju drastičnu promenu kako bi se nastavio razvoj (diskovi punjeni helijumom, dva i više aktuatora, eksperimenti sa magnetnim zapisima…).

SSD je baziran na sasvim drugačijem principu – nema magnetnog zapisa, nema buke, velikog kućišta, nema osetljivih pokretnig delova.

Najvažniji komponente SSD-ova su:

  1. Memorijski čipovi – (NAND i DRAM)

  1. Firmware

  1. Kontroleri (zaduženi za operacije čitanja, pisanje, korekcije grešaka, enkripciju…)

Čipovi su podeljeni na ćelije i predstavljaju glavna skladišta podataka koji su upisuju. Pored korisničkih podataka (dokumenta, fotografije, video fajlovi, softveri…), na čipovima se upisuje i jedan deo sistemskih informacija samog SSD uređaja, tj. firmware.

Firmware je softver smešten unutar SSDa i zadužen je za kontrolu celokupnog funkcionisanja uređaja. Ono što je specifično za SSD jeste da se firmware ne čuva na jednom mestu, već je ’’rascepkan’’ po ćelijama i kontroleru.

Kontroler se može shvatiti kao procesorska komponenta koja je zadužena za sve operacije pokretanja i zaustavljanja rada, upisivanja/čitanja, čuvanje logovanja i slično.

Na snimku ispod može se videti kako izgleda proizvodnja SSD-a:

 

 

Zašto je velika razlika u brzini rada?

Kod SSD-a se podaci upisuju/čitaju elektronski.

Komunikacija ovim putem je mnogostruko brža od magnetnog zapisa na hard disku. HDD-u je potrebno vreme da se glave pozicioniraju na određenu poziciju kako bi došlo do čitanja ili upisivanja.

Kapacitet i brzina ovih diskova se stalno povećava, pa je tako Toshiba polovinom 2018. Godine najavila diskove od 256GB, 512GB i 1TB sa brzinama od 3 TB čitanja/pisanja u sekundi.

Poređenja radi, hard diskovi u proseku čitanju/upisuju brzinom od 120 MB po sekundi.

Na listi ispod možete videti poređenja nekoliko najbržih modela SSD-a:

 

Samsung 850 Pro

Available Capacities: 128 GB to 1 TB

Interface: SATA III 6 Gbps

550 MB per second read (256 GB)

520 MB per second write (256 GB)

SanDisk Extreme Pro

Available Capacities: 240 GB to 960 GB

Interface: SATA 3 to 6 Gbps

550 MB per second read

520 MB per second write

Mushkin Striker

Available Capacities: 240 GB to 960 GB

565 MB per second read

550 MB per second write

Corsair Neutron XT

Available Capacities: 240 GB to 960 GB

560 MB per second read

540 MB per second write

 

Kako su se pokazali kao skladišta podataka?

 

Nakon upisivanja, mala količina električnog naelektrisanja održava vaše podatke u svakoj ćeliji čipa, a jednom kada su podaci napisani naelektrisanje se nikada više ne osvežava.

Ovo dovodi do zaključka da će ćelije u jednom trenutku ostati bez naelektrisanja, a korisnik bez podataka.

Procenjuje se da je period postojanja naelektrisanja 10-15 godina.

Ovaka pojava nije novina, slična stvar postoji i kod CD/DVD-a, dok za hard diskove smatra da je taj rok skoro pa neograničen.

Ovo znači da nije preporučljivo koristiti SSD kao backup.

 

Zašto je izvlačenje podataka neizvesno?

 

Razlog leži u kompleksnosti operacija zapisivanja podataka u samom SSD-u. Svaka ćelija koja u sebi sadrži neki bit (SLC) ili više njih (MLC) ima ograničen broj upisa zbog svojih prirodnih karakteristika.

Kako bi se produžio život SSDa, kontroleri koristeći wear leveling tehniku raspoređuju svaki zapis što je ravnomernije moguće na blokove ćelija memorijskih čipova.

Time se osigurava da se ćelije ravnomernije troše i samim tim se produžava život SSD-a.

Upravo je to i najveći izvor problema jer se dešava da SSD izgubi informaciju koji blokovi ćelija sačinjavaju koji sektor.

Ovaj problem može nastati zbog nekog „bug-a“ u samom firmveru diska ili zbog prekinute procedure zapisivanja zbog nestanka struje.

 

SSD_scheme-data-recovery-spasavanje-podataka

Partial SSD data recovery ili delimično spasavanje podataka je moguće ukoliko softver (PC3000 SSD) uspe da donekle rekonstruiše L2P tabelu (Logical to Physical).

Ova tabela čuva upisivanja i predstavlja ključ za otkrivanje fizičkih lokacija sektora koji su prikazani logički.

Međutim, zbog različitih varijanti ovih tabela potrebno je da softver prepoznaje algoritam za specifični model kontrolera i verziju firmvera, naravno ukoliko greške, tj oštećenje samog firmvera nije previše veliko.

 

vracanje-podataka-SSD-helpdisc

 

Drugi najveći problem kod SSD diskova jeste elektronski kvar memorijskog čipa.

Tu, nažalost, nema mnogo pomoći jer se svi podaci posebnim algoritmima „seckaju“ na manje celine koje se zapisuju na svaki memorijski čip ravnomerno.

Kvarom jednog memorijskog čipa podaci nepovratno nestaju, jer se njihov deo zapisan na pokvareni čip ne može rekonstruisati.

Kako je veći deo firmvera diska takođe raspoređen na memorijske čipove, dolazi do toga da je i on je nepovratno izgubljen.

 

Mogu li se problemi rešiti skidanjem čipova?

 

Kvar kontrolera je još jedan tip kvara koji ume da zada glavobolju. 

Danas je sasvim uobičajena stvar da kontroler SSD-a pre zapisivanja podataka iste kriptuje koristeći jake algoritme kao što je AES-256.

Ključ za dekripciju je najčešće poznat samo kontroleru. Bez tog ključa je nemoguće dekriptovati podatke.

Upravo zbog toga je nemoguće primeniti „chip-off“ metod, tj skidanje i iščitavanje sadržaja samih čipova kao i rekonstrukcija algoritma zapisivanja podataka na njih.

 

Šta je sa slučajevima kada je fajl samo obrisan, a elektronika u redu?

 

SSD-ovi ne ostaju dužni ni kada se radi o logičkim problemima. Prilikom brisanja nekog fajla na disku, sadržaj tog fajla najčešće ostaje netaknut neko vreme dok fajl sistem jednostavno ne obriše informacije o njemu u strukturi.

Praktično fajl ostaje na disku, samo se ne zna gde.

Medjutim, kod SSDova zahvaljujući TRIM funkciji sadržaj fajla posle nekog vremena se prebriše logičkim nulama, iako operativni sistem nije snimio nov sadržaj u njih.

TRIM je uveden kako bi se osigurale performanse SSDova tokom vremena. Tačnije, što je više SSD popunjen logičkim nulama, to će njegove visoke performanse trajati duže vremena.

 

Kakva je budućnost spasavanja podataka sa SSD-a?

 

SSD data recovery još uvek prelazi trnovit put.

Ne toliko popularni proizvođači koriste čipove lošijeg kvaliteta kako bi uspeli da snize troškove i izbore se za svoje parče tržišta.

Kao i sa svakim novim uređajem za skladištenje podataka, potrebno je vreme dok se ne otkriju i standardizuju metode rešavanja problema.

U poređenju sa hard diskovima gde je procenat uspešnosti spasavanja uglavnom iznad 85-90%, povrat podataka sa SSD-a uređaja još uvek nije doživeo pun potencijal, ali se proverene tehnike brzo usvajaju i proizvođači softvera konstantno usavršavaju svoje alate.

Naš zaključak je da brzo reagovanje uvećavanja verovatnoću uspeha, naročito kada je u pitanju logički problem.

Ono što uvek savetujemo našim klijentima, nebitno za koji uređaj, jeste da nikako ne pokušavaju sami da izvuku podatake jer je prilika za data recovery uglavnom samo jedna.

 

Slični tekstovi:

Kako proveriti Seagate hard disk?

Zašto ne treba uključivati hard disk nakon pada?

Spasavanje podataka sa mobilnih telefona

 

Miloš Gizdovski,
Marketing menadžer,
HelpDisc doo