Часто спрашивают, что делать, если информацию хранить и перемещать надо, а внешние жесткие диски использовать страшно (уронил — и все, прощайте данные). Чтож, сейчас проблем никаких нет: можно купить или собрать внешний твердотельный диск. Как мы уже писали ранее, одно из достоинств твердотельных дисков (SSD) — это их хорошая устойчивость к физическим воздействиям, в том числе — ударам и вибрациям.
Самый простой способ — пойти в магазин и купить внешний SSD. Однако такое устройство будет заведомо дороже того, что можно собрать самому — при этом функционал собранного самостоятельно внешнего SSD от магазинного отличаться не будет. Скажу больше — вы можете собрать внешний SSD с гораздо более выгодными параметрами, в том числе — и внешними. Вы можете выбрать тип и цвет корпуса, тип SSD, который будет установлен внутрь, тип соединения (интерфейс) и т.п.
Потребуется подобрать три вещи. SSD, корпус для него и кабель (обычно он входит в состав корпуса, но бывает всякое).
Начнем с SSD. Я советую выбирать накопители с интерфейсом M.2, просто потому, что они быстрее и дешевле. К тому же, они меньше стандартных 2.5′ SSD физически, и корпуса для них также меньше. Наиболее оптимальный объем SSD M.2 на текущий момент — 500 (512) Гбайт. Такие диски имеют наиболее выгодную стоимость. Например, SSD ADATA SX6000LNP будет стоить в Бишкеке на момент написания этой статьи всего 60 долларов США.
На Aliexpress такой диск будет стоить немного дешевле — например, SSD Netac N930E Pro 512 GB стоит на момент написания статьи около 55 долларов США.
Теперь будем выбирать корпус для внешнего SSD. Делать это можно в ближайшем компьютерном магазине или, что намного лучше — в интернет-магазине с хорошим выбором. Например, я пользуюсь Aliexpress. По запросу SSD M.2 external enclosure вы получите сотни товаров, среди которых можно не спеша выбрать то, что вам понравится по форме, цвету, интерфейсу и т.п.
После выбора корпуса обратите внимание на тип кабеля и наличие его в комплекте. Обычно корпус внешнего SSD комплектуется необходимым кабелем, но это может быть и не так. Если кабеля нет, докупите его — в любом компьютерном или телефонном магазине имеется весь набор используемых в настоящее время USB-кабелей.
После того, как вы добыли корпус, SSD и кабель, приступаем к сборке. Это абсолютно легкая процедура, одинаковая практически для всех внешний SSD с разъемом М.2.
1. Подготавливаем USB-коробку для SSD-диска.
2. Разбираем USB-коробку, достаем из нее электронную плату, на которую будет установлен SSD.
3. Устанавливаем SSD на печатную плату и закрепляем его на ней специальным шурупом (входит в комплект поставки USB-коробки).
4. Помещаем плату с установленным SSD в корпус.
5. Закручиваем крепежные шурупы, вставляем интерфейсный кабель, подключаем SSD к компьютеру и наслаждаемся нашим устройством.
Еще даже не закончилась праздничная неделя нового года, а нам уже пришлось восстанавливать информацию. Да, приходится работать даже в выходные и праздники. Как сказал бы Мандалорец, «таков путь».
В первые дни 2020 к нам обратились со следующими устройствами: 3 жестких диска, две флешки и один iPhone. Расскажу кратко о каждом.
Первый жесткий диск привезли из города Ош — информация нужна была быстро, так как без нее встала работа целой организации. Пришлось подсуетиться и между тостами за праздничным столом (диск приехал 31 декабря еще прошлого года) произвести замену блока магнитных головок и вычитывание диска. Работу удалось выполнить в стахановском режиме всего за сутки, ровно в новогодние праздники: 31 декабря 2019 и 1 января 2020.
Второй жесткий диск — ноутбучная Toshiba. Ноутбук упал во время работы, и диску хорошо досталось. Восстановление данных оказалось возможным, хотя также, как и в первом случае, потребовало хирургии: замена блока магнитных головок.
Третий диск, хвала богам, физически не пострадал. Это оказалась также, как и в предыдущем случае, ноутбучная Toshiba, доставшаяся ее текущему владельцу по наследству от умершего родственника. Требовалось выяснить, какие файлы были удалены после того, как владелец компьютера отошел в мир иной, когда это было сделано, и по возможности восстановить эти файлы. Работа не простая, но вполне выполнимая.
Теперь об iPhone. Очень интересный случай. Аппарат абсолютно исправен, но при обновлении не смог обновиться и выдал соответствующую ошибку. Владелец запаниковал и побежал в ЦУМ, где ему произвели самый простой и доступный в этом случае тип сервиса: обновление прошивки через компьютер («восстановление»). Но поскольку первоначально обновление закончилось ошибкой, ЦУМовский «специалист» просто стер аппарат и перепрошил его как новый. Естественно, все данные при этом были утеряны безвозвратно. Пришлось восстанавливать аппарат из резервной копии, которая была создана программой iTunes на компьютере пользователя перед тем, как он начал обновлять свой iPhone. Почему он сам не восстановил телефон из резерва? Выше я написал — он запаниковал, и напрочь забыл о том, что у него есть эта резервная копия =).
Первая флешка в Новом году оказалась 32 Гб монолитом производства HIKVISION. Увы, монолит оказался абсолютно мертв, и без распайки или разводки его на Spider Board восстановление данных с него невозможно. Заказчик забрал флешку до лучших времен — восстановление с нее информации — дело не из дешевых, так как и производитель еще малоизвестен (а значит, пинаут монолита придется выяснять опытным путем), и само исполнение (монолит) требует использования дорогостоящего оборудования.
Вторая флешка 2020 оказалась попроще: microSD с удаленными файлами. Их удалось восстановить почти все.
Поздравляем вас с наступившим Новым годом и желаем не терять ваши данные!
Радиальные царапины от неудачных попыток заказчика самостоятельно вывести задранные головки.
Очередной заказ на восстановление информации, увы, из категории «безнадежный». Диск прибыл во вскрытом состоянии и с весьма плачевным состоянием поверхностей. Головки сорвало в парковочной зоне (скорее всего, упор позиционера деформировался, что привело к удару слайдерами об ось шпинделя). В парковочной области образовался концентрический запил.
Такие типы запилов (тем более, в парковке) можно обойти. Это не просто, но возможно (модифицируется программа старта накопителя, который, вместо того, чтобы проводить полный цикл запуска с рекалибровкой, просто позиционирует головки в нужное нам место). Если бы проблема была только с запилом в парковочной зоне, за данные можно было бы еще повоевать.
Но, увы, заказчик решил самостоятельно демонтировать блок магнитных головок (для чего, сформулировать не смог). Работал без защиты от пыли и грязи, на обычном письменном столе. Как результат: отпечатки пальцев на поверхностях (что в целом не страшно и может быть убрано) и (что намного хуже) несколько радиальных царапин неправильной формы.
Радиальные царапины полностью исключают возможность использования донорского блока магнитных головок, так как при каждом вращении головки неизбежно попадут в область турбулентности, генерируемую царапиной, очень быстро перегреются и выйдут из строя. Кроме того, неизбежны микротравмы поверхности выбиваемой из этих царапин пылью.
Вердикт: восстановление данных невозможно.
Отпечатки пальцев на поверхности. Заказчик работал без соблюдения элементарной чистоты.
Мобильный телефон очень для многих сейчас заменяет практически все компьютерные устройства: это и фотокамера, и склад фотографий, и калькулятор, и мессенджер (причем не один), и средство доступа к банковским счетам, и средство платежа, и многое другое. Собственно, как телефон — средство связи — он сейчас используется намного меньше, чем все остальное. Просто проанализируйте: как часто вы делаете телефоном фотографии и как часто вы совершаете им же звонки. Разница будет разительной.
Именно поэтому резервное копирование вашего телефона превращается в задачу насущной необходимости, ведь очень часто пользователь не помнит ни логинов, ни паролей, которые когда-то давно ввел в своем телефоне для десятков приложений; не помнит пин-кодов, номеров телефонов наиболее важных контактов, и т.п. Потеря телефона или данных с него будет в этом случае равносильна потере связки ключей: от квартиры, от машины, от гаража… И если другой такой связки у вас нет, то придется вызывать специалистов для взлома дверей, а потом все это ремонтировать и восстанавливать.
Для того, чтобы подобных вещей не происходило, мобильный телефон время от времени требуется резервировать. Это не так сложно, как кажется. Мы рекомендуем производить резервное копирование вашего аппарата еженедельно — тем более, что для этого не потребуется много времени.
Разбиваем резервное копирование телефона на части
Давайте для начала решим, что будем резервировать. Это отнюдь не праздный вопрос — ведь от того, какой тип резервирования вы выберете, будет зависеть то, насколько быстро в случае проблем вы сможете вернуть назад функционал вашего мобильника.
Очевидно, что наиболее ценными данными являются данные приложений (явки, пароли, настройки), контакты, заметки и переписка. Вслед за ними — медиаданные (фотографии и видео). Последний уровень ценности — музыка и другой развлекательный контент. Все остальное принципиальной ценности обычно не имеет.
Таким образом, первое, что следует резервировать — это данные приложений, контакты, переписку. Затем — фотографии, видео. И, наконец, в последнюю очередь (если нужно) — музыку.
Лайфхак: резервируем фотографии в облако. Все, бесплатно и навсегда
Очевидно, что фотографии и видеофайлы — это самый «тяжелый» кусок данных телефона. И их резервирование будет занимать массу времени. Но есть красивое и легкое решение: Яднекс Диск для мобильного телефона.
Установив Яндекс Диск (это можно сделать из Google Play Market если у вас телефон под управлением Android или из App Store если у вас iPhone или iPad), достаточно войти в ваш Яндекс-аккаунт (если у вас такого нет, то его можно создать в процессе открытия приложения) и разрешить автозагрузку фотографий и видеофайлов в облако. Все. Процесс загрузки файлов в облако начнется незамедлительно, и через некоторое время (в зависимости от того, как много данных такого типа хранится в вашем телефоне на момент включения этой опции) все ваши фото и видео будут закачаны на Яндекс Диск. Все, что вам нужно, чтобы не потерять к ним доступ — помнить логин и пароль от этого сервиса.
Автозагрузка фото и видео на Яндекс Диск хороша еще и тем, что сервис делает это автоматически. Как только вы отсняли новый материал, и условия сети позволяют залить файлы в облако (возможно две опции — заливать только по Wi-Fi, или использовать любую сеть), они будут туда залиты. Потерять при этом фото довольно проблематично.
Кроме того, Яндекс обещает безлимитное хранение фото и видео в своем облаке. То есть вы можете не думать о том, сколько там еще места осталось в вашем облаке.
Не бойтесь подключать на один аккаунт Яндекс Диска несколько устройств. Фотографии будут закачиваться в облако со всех телефонов.
Настройка и включение автозагрузки фотографий в облако Яндекс Диск на телефоне Apple iPhone
Резервирование Apple iPhone: так просто, как это может быть
Резервирование Apple iPhone — очень простая операция. Для того, чтобы полностью зарезервировать ваш телефон, вам понадобятся три вещи: сам телефон, компьютер и кабель для соединения телефона с компьютером.
Установите на компьютер программу Apple iTunes. Скачать ее можно с сайта apple.com. После этого подключите ваш iPhone (или iPad) через кабель к компьютеру. Телефон распознается автоматически; скорее всего, он потребует разрешить или запретить доверять компьютеру. Выберите «Доверять». После этого телефон будет открыт в программе iTunes. Подождите некоторое время, пока программа загрузит с телефона всю необходимую информацию. После этого в верхней левой части программы, около значка «Музыка», появится пиктограмма вашего телефона. Нажмите на нее, и откроется меню управления аппаратом. Выберите «Обзор»; тут и находятся волшебные кнопки управления резервированием. Выберите то, что вам удобнее (я обычно создаю локальную копию, это быстрее; не забудьте выбрать и галочку о шифровании локальной копии), а затем нажмите кнопку «Создать копию сейчас». Процесс резервирования займет некоторое время.
Вернуть телефон к состоянию, на которое сделана резервная копия, можно с помощью кнопки выше — «Восстановить iPhone».
Apple iTunes. Меню управления резервным копированием
Резервирование телефона под управлением Android: используем встроенные инструменты
Для того, чтобы создать резервную копию телефона под управлением Android, также не требуется никакой особой подготовки. В подавляющем большинстве случаев достаточно встроенных в операционную систему инструментов.
Этапы резервирования телефона на внешний носитель (карту microSD) в телефоне Huawei Honor 7C (Android 8.0)
Расположение меню «Восстановление и сброс» и интерфейс создания резервных копий в телефоне Philips Xenium (Android 4.2.2)
Инструменты резервного копирования в телефонах под управлением Android всегда расположены в блоках меню личных данных. Возможно два типа резервного копирования: в облако (на сервера Google) и на внешний носитель (в версиях Android начиная с 6.0; для асти телефонов может быть реализовано в более ранних версиях; в некоторых телефонах может быть не реализовано).
При копировании в облако восстановление телефона возможно только при его инициализации: когда вы введете установочные данные вашего Google-аккаунта, система просканирует его на предмет наличия резервных копий и, в случае их обнаружения, предложит восстановление из резерва. В отличие от этого, восстановление из локальной копии возможно в любое время.
Заключение. Пара советов и пара выводов
Как видите, резервирование мобильного телефона — задача вполне посильная даже для неискушенного в компьютерных делах пользователя. Выводы из этой статьи чрезвычайно просты: выполнение резервирования телефона целиком (а не отдельных его частей) наверняка гарантирует отсутствие головной боли при восстановлении доступа к вашим аккаунтам, переписке, контактам и т.п. в случае непредвиденной утери аппарата или данных с него; сама процедура резервного копирования телефона что в облако, что на локальный компьютер или карту памяти настолько удобны и просты, что пренебрегать этим нелогично и неправильно.
Ну и пара советов.
Совет 1. Как определить, когда требуется зарезервировать ваш телефон? Тут все просто. Когда объем критичных для вас данных после последнего резервирования уже таков, что потеря этих данных окажется невосполнимой. Можно поступить просто и настроить периодичные резервирования — скажем, один раз в неделю. В этом случае, если резервирование происходит в облако, вы даже о нем не узнаете.
Совет 2. Периодически проверять, производятся ли резервирования. Доверять автоматике полностью не стоит: если в системе случился какой-то сбой, то резервирования в автоматическом режиме могут и прекратиться.
Сегодня к нам в лабораторию поступил довольно любопытный диск. Нет, вначале мы подумали, что это будет рядовой, заурядный заказ — Western Digital на 500 Гбайт, ничего вроде бы особенного, но… При подключении диска к ПАК РС-3000, после вывода диска на интерфейс, оказалось, что его емкость 320 Гбайт, а серийный номер диска при идентификации отличается от того, который написан на этикетке.
Тщательный осмотр показал: гермоблок накопителя относится совсем к другому семейству. Судя по этикетке, диск должен быть Tahoe и иметь явственно выраженные ребра по краям крышки гермозоны. По факту же накопитель оказался из семейства Rider с соответствующим строением крышки.
Собственно, те, кто подделал накопитель, особенно и не скрывали своей активности. Торцевая этикетка накопителя, дублирующая серийный номер, даже не была отделена от печатной основы — мы легко удалили ее, и нашему взору предстала оригинальная, исходная этикетка с серийным номером.
Вполне логично спросить: а для чего наклеивать на накопитель емкостью 320 Гбайт этикетку, на которой указано 500? Кто знает… Судя по истории этого компьютера, был он куплен давно, в те времена, когда такая разница в емкости была существенной по деньгам. Поэтому, думается, меркантильный интерес тут самый оправданный.
26 ноября 2019 г. на сайте компании Microsoft появилась пугающая новость: специалисты компании около года назад обнаружили заражение вирусами нового типа; на текущий момент заражено более 80 000 компьютеров по всему миру. Это новый вирус-майнер, который очень сложно обнаружить и еще сложнее уничтожить в силу того, что он имеет полиморфную структуру — то есть массу видоизменений.
Мы уже писали про вирусы-майнеры, поэтому остановимся на них лишь кратко. Вирус-майнер, в отличие от любого другого, имеет, как правило, всего одну цель: использовать ресурсы вашего компьютера для добычи криптовалюты. При этом вы оплачиваете весь банкет злоумышленника: при добыче криптовалют тратятся электроэнергия (это основной внешний ресурс, необходимый для процедуры майнинга) и вычислительные мощности вашей машины (ваша система может начать работать медленнее). Один такой вирус не заработает много денег, однако при создании сетей из майнинговых компьютеров доходы злоумышленника могут быть вполне осязаемыми.
Очевидно, что при заражении 80 000 машин, даже если одна машина будет майнить количество криптовалюты, эквивалентное 10 центам в день, общий доход злоумышленника составит не менее 8 000 долларов. Ежедневно. Очевидно, что овчинка вполне себе стоит выделки.
Новый вирус получил название Dexphot. Заражение компьютеров производится в виде последовательности из нескольких этапов, описанных на сайте Microsoft следующим образом:
При осуществлении атаки вирус записывает на диск файл-инсталлятор, содержащий две ссылки, с которых впоследствии будет скачиваться основной код.
С одного из этих URL скачитвается инсталляционный пакет.
После этого на диск разворачивается защищенный паролем и зашифрованный архив в формате zip.
Из этого архива разворачивается загрузочная библиотека.
Загружается зашифрованный файл, в котором содержатся три исполняемых файла, которые загружаются в системные процессы посредством process hollowing (осуществляется инъекция).
Блок-схема методов заражения содержится на сайте Microsoft и приводится здесь:
Блок-схема атаки компьютера вирусом Dexphot
Как отмечают специалисты Microsoft, в силу того, что заражение и работа вируса происходят разными способами, его надежная идентификация затруднена. Кроме того, после заражения исполнение вируса происходит по невидимой безфайловой технологии: легитимный системный процесс заменяется на вредоносное содержание и затем запускается из легитимного системного источника (библиотеки или исполняемого файла). При таком методе запуска, когда все изменения кода производятся «на лету» в памяти машины, идентифицировать источник заражения практически невозможно.
Полиморфизм вируса заключается прежде всего в том, каким образом он атакует компьютер. Инсталляционный пакет, загружаемый на компьютер-жертву, на текущий момент существует в 22 разных вариациях (и вовсе не факт, что это окончательное число), в которые входят файлы разных названий, размеров и т.п. Кроме того, количество URL, используемых вирусом для загрузки своего кода, на текущий момент составляет 18 (и, вполне вероятно, это число также может быть занижено). Таким образом, вирус может комбинировать огромное количество комбинаций для заражения: учесть их все стандартный антивирус не в состоянии.
Что же делать? Следовать советам Microsoft, конечно. Они первыми обнаружили эту угрозу, детально ее исследовали — ими же и разработаны методы борьбы. Эти методы — Microsoft Defender Advanced Threat Protection. Вы можете скачать пробную версию этого продукта с сайта Microsoft (ссылка выше), и если вам она понравится — купить ее.
Задача. Восстановить данные с переломленной флешки.
Описание проблемы. Флешка имеет физическое повреждение: переломлена.
Результаты диагностики. Методом визуального осмотра определено, что флешка переломлена в области соединения USB-разъема.
Необходимые для восстановления информации процедуры.
Распайка разъема USB на монтажной плате.
Напайка проводников для соединения флешки и USB-разъема.
Проверка соединения.
Включение флешки в штатном режиме, копирование данных заказчика.
Результат.
Данные восстановлены полностью.
Особенности заказа.
Такие заказы обычно не являются сложными, так как возможность привести устройство к состоянию «чтение в штатном режиме» всегда лучше, чем восстановление информации в технологическом режиме.
Задача. Восстановить данные с разбитого мобильного телефона Philips Xenium W6500.
Описание проблемы. Телефон подвергся серьезному физическому воздействию, экран разбит.
Результаты диагностики. Телефон частично исправен: на звук включается. Принято решение восстанавливать данные без распайки eMMC.
Необходимые для восстановления информации процедуры.
Перевод телефона в режим Recovery.
Снятие графического ключа.
Рестарт телефона в нормальном режиме.
Получение root-доступа.
Установка в аппарат необходимых утилит.
Клонирование телефона в файл, извлечение данных из полученного файла-образа.
Результат.
Данные восстановлены полностью.
Особенности заказа.
Основная сложность при выполнении данного заказа заключалась в том, что у телефона не работает дисплей. Получить доступ к информации можно было двумя способами: установить новый модуль дисплея (в силу старости аппарата, его пришлось бы ждать от недели до двух), либо клонировать аппарат по USB. Было принято решение идти по второму пути, так как он был очевидно быстрее. Для загрузки в телефон нужных приложений использовался отладочный режим. Удачей было то, что в телефоне уже был включен режим разработчика и отладка по USB; если бы этого не было, возможен был бы только первый вариант, либо выпаивание микросхемы памяти и прямое ее чтение.
Типичный представитель дисков с технологией SMR — Seagate Mobile HDD
Вместо предисловия
Когда-то давно (относительно, конечно) в индустрии производства накопителей на жестких магнитных дисках настал переломный момент: для того, чтобы увеличить емкость выпускаемых дисков, производители перешли от параллельной магнитной записи к записи перпендикулярной. Технология появилась 12 лет назад и ее единственной задачей было продлить век жесткого диска, сделать его конкурентноспособным за счет увеличения емкости и уменьшения цены. Надо сказать, что с задачей технология справилась на славу: емкость жестких дисков за эти годы выросла почти в 10 раз, а цена упала до смешного: за 1 Тбайт дискового пространства нынче просят меньше 50 долларов США.
Однако и технологии NAND, на которых строятся твердотельные диски, не стояли на месте. Появились ёмкие SSD (100 Тбайт) с очень высокой производительностью. Жесткие диски оказались позади аж по целым двум показателям: по емкости (потолок того, что можно сейчас купить на рынке — 18 Тбайт; производители обещают в скором времени диски емкостью 20 Тбайт, но по сравнению со 100 Тбайт это звучит, мягко говоря, не очень оптимистично) и по производительности (современный жесткий диск ограничен пропускной способностью интерфейса SATA или SAS, тогда как твердотельные диски последних поколений работают на скоростях шины PCI Express).
Единственный (и, надо сказать, пока еще определяющий выбор покупателя) плюс жестких дисков — их цена. Накопитель HDD на 1 Тбайт стоит в 3 — 5 раз дешевле твердотельного диска той же емкости, ну а повышение емкости SSD кратно одному Тбайту повышает его цену в некоторых случаях на порядок.
За то время, что развивалась технология перпендикулярной записи, ее возможности были практически исчерпаны, и перед производителем встала новая задача: как продолжать наращивать емкость? Для этого существует три пути: уменьшить толщину магнитных пластин и, как следствие, сделать возможным установить их в гермоблок жесткого диска больше (при этом по очевидным причинам страдает надежность); уменьшить величину записываемого участка (увеличить плотность на треке) и сделать возможным записать больше данных на трек (развиваются две технологии — MAMR и HAMR); изменить метод записи для более плотного расположения непосредственно треков. Вот об этом, последнем, пути увеличения емкости мы и поговорим.
Производители ведут разработки, естественно, во всех направлениях. Одним из революционных изобретений последних лет стала технология SMR — Shingled Magnetic Recording, черепичная магнитная запись. Про нее эта статья.
Что такое SMR
Черепичная запись — принцип организации записи треков так, чтобы они частично перекрывались. Соответственно, упаковка треков в этом случае максимальная — фактически они лежат так плотно, что головка чтения-записи уже не может работать с каким-то одним треком, ей приходится работать сразу с несколькими. Это заметно увеличивает скорость чтения и записи (пишем-то сразу несколько треков, как и читаем), но только в том случае, если запись или чтение производится последовательно. Если нам нужно работать с большим количеством мелких файлов, а тем более — начать перезапись данных внутри уже имеющихся (например, удалить один маленький файл и записать на его место другой), скорость записи и чтения может проваливаться всерьез и надолго — вплоть до значений, близких к единичным IOPS на несколько минут.
Схема упаковки треков при PMR-записи
Схема упаковки треков при SMR-записи
На рисунках выше мы показали разницу между PMR (причем не важно, параллельной или перпендикулярной) и SMR записью.
Как видим, писать-читать SMR-головки могут только порциями треков, причем довольно солидными, на ширину головки. Эти порции треков называются лентами (ленты могут быть и шире однократного прохода головки, но всегда кратны ему). Если старый добрый жесткий диск с PMR-записью оперировал треками, то новый, с записью SMR, оперирует уже лентами (хотя треками, естественно, оперировать он тоже умеет — но об этом ниже).
Как работает SMR-диск
Давайте представим, как это работает. Пользователь решил записать на SMR-диск какой-то файл. Система передала его на интерфейс, из которого он загрузился в буфер диска. Здесь уже логика жесткого диска определила, на какую ленту (или на какие ленты) этот файл положить. Если лента до этого была пустая — прекрасно, значит просто кладем туда данные, и дело в шляпе. А вот если там уже что-то лежало, то диску предстоит целый набор нетривиальных действий: считать то, что уже лежит на ленте; загрузить считанное в буфер; объединить с тем, что добавляется на ленту; положить весь кусок (старое и новое) туда, куда требуется. Если же укладываются не последовательно большие порции данных, то процесс может реально занимать немало времени — именно поэтому у SMR-дисков большой объем буферного ОЗУ. Хоть как-то процесс ускорить.
При последовательной записи картина обратная. На скриншоте ниже показана запись 2 Тбайт данных на SMR-диск с интерфейсом USB 3.0 производства Western Digital емкостью 4 Тбайт. Как видим, скорость весьма приличная, хотя и не максимальная. Если бы пересылались большие файлы (в нашем примере идет передача огромного количества фотографий), скорость записи была бы еще больше.
Копирование 2 ТБайт данных на внешний накопитель (SMR, 4 Tбайт, Western Digital) с интерфейсом USB 3.0
Возникает вопрос: а как тогда работает такой диск, если требуется многократная перезапись небольших файлов в разных местах диска, ведь получается, что диску предстоит перелопатить кучу лент и это, естественно, займет немало времени?
Да, это сложная задача, с которой программисты прошивок SMR-дисков постарались справиться двумя способами. Первый — это наличие у диска стандартных PMR-областей, а второй — введение в микропрограмму фоновых процессов реорганизации лент, сходных с обычной дефрагментацией (собственно, в микропрограмме она так и называется — фоновая дефрагментация).
PMR-области используются в тех случаях, когда буферное ОЗУ переполняется, и требуется быстро освободить его под новые очереди задач; также эти области используются для процессов фоновой дефрагментации.
Фоновая дефрагментация: корень всех зол или благо?
Теперь немного подробнее о самой дефрагментации. В те моменты, когда SMR-диск не имеет задач от операционной системы, микропрограмма автоматически запускает процессы реорганизации лент. Диск сканирует ленты, определяет, где данные следует перенести для оптимизации скорости чтения, и производит перенос: считывается вся лента (или несколько лент), выкладывается в буфер (и дублируется на другой части диска, в SMR- или PMR-области), затем данные переставляются в нужном порядке, лишнее удаляется, и лента (или ленты) кладется обратно. И так в цикле, пока не будет реорганизован весь массив данных.
Соответственно, чем больше на диске данных (и чем больше их было записано недавно и, соответственно, беспорядочно), тем больше диску требуется времени на фоновую дефрагментацию. Поскольку довольно часто сейчас SMR-диски используются во внешних накопителях, может возникнуть ситуация, когда ваш внешний диск начинает жутко «тормозить». Если при этом он не издает посторонних звуков, не был замечен в падениях или ударах и является относительно свежекупленным, мы рекомендуем подождать. Почти наверняка в нем идут фоновые процессы реорганизации информации, и через некоторое время диск завершит их и перейдет в нормальный режим работы. Если же вы будете пытаться в это время записать в него новые данные, то это просто приведет к значительной потере времени: данные вы, конечно, запишете. Но заметно дольше, чем могли бы.
Логика работы SMR-дисков. Двойной транслятор, шифрование и TRIM
Логика SMR-диска устроена по-другому, не как PMR-диск. Если в стандартных PMR-дисках имеется только одна система трансляции (физическая адресация сектор — трек — головка в логическую адресацию LBA), то у SMR-дисков систем трансляции две. Это классический транслятор «сектор — трек -головка в LBA» и новый транслятор «сектор — трек — головка в ленте», причем оба этих транслятора взаимосвязаны. Потеря любого из них приведет к полной потере данных (на этом, кстати, построены технологии «быстрого стирания» SMR-дисков — обнуляем один из трансляторов и все, данных нет). Восстановление будет возможно лишь в том случае, если получится восстановить утерянный транслятор. Это уже задача для компаний по восстановлению информации, на текущий момент — достаточно сложная и дорогостоящая.
Кроме того, не стоит забывать и про шифрование. Оно уже давно и прочно обосновалось в устройствах хранения информации — ну а в SMR-дисках его использование время от времени преподносит пользователям своеобразные и далеко не всегда приятные сюрпризы.
Третья особенность SMR-дисков — TRIM. Гораздо проще и быстрее не перестраивать структуру лент, если это не требуется, а менять транслятор: удалили данные — ленты помечаются как пустые, и, соответственно, при запросе данных возвращают заполненные нулями сектора. Это, с одной стороны, удобно. А с другой — даже простой логический заказ (удаленные данные) после отработки TRIM может оказаться уже сложным, с необходимостью поднимать транслятор диска и извлекать данные из помеченных как очищенные лент. Поэтому прежде чем удалять информацию с SMR-диска — убедитесь, что эти данные вам больше не нужны. Иначе можно серьезно пострадать.
И как все это использовать?
Вполне закономерный вопрос, между прочим. Если вы дочитали до этого места, то уже поняли: SMR-диски очевидно лучше использовать под определенные задачи — по крайней мере, пока технология не обкатается и не будут решены описанные выше сложности. Ведь не спроста производители вдруг начали делить диски по типу использования: Survellance (для систем видеонаблюдения, то есть — для непрерывной потоковой записи), NAS (для дисковых массивов, то есть — для постоянной случайной записи и чтения), Gaming (для игр, то есть — для быстрого чтения больших объемов данных и предчтения их в буфер), Computing (для обычных персональных компьютеров, то есть — для стандартного повседневного использования).
Выбирая диск, обращайте внимание на его назначение, и покупайте именно такой, который максимально отвечает планируемому его использованию. Микропрограммы и физическая организация дисков могут оказаться (и обычно оказываются) оптимизированы под целевое использование, и диск для систем видеонаблюдения может оказаться совсем не подходящим для использования в бытовом компьютере.
В целом можно констатировать, что на текущий момент наиболее оптимально использовать SMR-диски в задачах, где производится последовательная запись и стирание данных — особенно больших объемов. С такими задачами в силу механизмов функционирования эти диски будут справляться намного лучше и быстрее PMR-дисков. Например, диски в системах видеонаблюдения, архивирования данных (системы резервного копирования, которые записывают резервную копию в виде одного файла), внешние накопители для хранения информации, и т.п. SMR-диски нежелательно использовать под установку операционной системы, под работу ПО (особенно, связанную с многочисленными постоянными переносами данных — например, в системах видеомонтажа или верстки документов типографского качества) и пр. Для этих задач мы рекомендуем или SSD, или HDD в традиционном PMR-исполнении.
В первой части этой статьи мы поговорили о том, какими положительными и отрицательными качествами обладают твердотельные диски, и пришли к выводу, что эти диски, не смотря на все еще относительно высокую цену, являются достойной заменой жестким дискам.
Во второй части этой статьи мы предлагаем конкретные примеры модернизации компьютеров с использованием SSD. Это наш личный опыт, поэтому рекомендации не являются голым теоретизированием, а подкреплены практикой.
Итак, поехали.
Lenovo B570e
Ноутбук, скажем так, далеко не первой свежести. Исходная конфигурация: HDD 1 TB Hitachi, ОЗУ 2 Гбайт DDR3, процессор Core i3-2350M 2,3 GHz; видеоподсистема представлена двумя графическими ядрами: встроенное в чипсет Intel HM65, а также «внешняя» видеокарта NVidia N12M (1 Гбайт памяти). Возраст устройства: около 10 лет.
Как мы можем видеть из приведенной конфигурации, у этого мобильного компьютера имеется три слабых места: процессор, ОЗУ и жесткий диск. Предустановленная операционная система (Windows 7 Home) в оригинальной конфигурации загружается 44 секунды. Для открытия ресурсоемкого приложения Adobe Photoshop CC требуется 32 секунды. Компьютер можно охарактеризовать одним словом: тормоз.
Lenovo B570E: заменяемые узлы
C учетом того, что материнская плата ноутбука не поддерживает процессоры старше Core i5-2520, не сильно отличающийся от установленного Core i3-2350 (фактически отличия лишь в том, что процессор пятого поколения может быть сильнее разогнан, чем процессор третьего; ну и, естественно, другой производственный процесс), модернизировать процессор не требуется.
Таким образом, требуется замена жесткого диска на твердотельный и наращивание ОЗУ. Владелец ноутбука очень требователен к количеству свободного места на своих дисках — твердотельный диск необходимой емкости превышает по стоимости сам ноутбук, поэтому в дисковую подсистему было принято решение добавить дополнительный жесткий диск, подключенный вместо оптического привода.
Модули памяти для ноутбука Lenovo B570e, общий объем 16 Гбайт
Итак, что у нас получилось. Вместо модуля памяти SODIMM DDR3 2 GB было установлено 2 модуля памяти SODIMM DDR3 8 GB, суммарный объем ОЗУ увеличен с 2 Гбайт до 16. Стоимость двух модулей памяти составила 60 долларов США.
Вместо жесткого диска HDD Hitachi 1 TB был установлен SSD ADATA SU-800 емкостью 512 Гбайт; вместо оптиеского привода был установлен second caddy, в который смонтирован жесткий диск Seagate Mobile HDD емкостью 2 Тбайт. Суммарная емкость дисковой подсистемы увеличена с 1 Тбайт до 2,5 Тбайт. Стоимость составила: SSD — 65 долларов США, second caddy — 9 долларов США, HDD — 80 долларов США. Итоговая сумма, потребовавшаяся на модернизацию устройства: 214 долларов США.
Second caddy и диск Seagate Mobile HDD 2 TB, установленные в ноутбук Lenovo B570e.
Довольно солидная сумма, но то мы в итоге получили?
Загрузка операционной системы Windows 7 Home: 5 секунд (против 44 в исходной конфигурации). Загрузка ПО Adobe Photoshop CC: 3 секунды (против 32 в исходной конфигурации). Прирост производительности, как мы видим, примерно в 10 (ДЕСЯТЬ!!!) раз.
Стоит ли такой прирост производительности этих расходов? Бесспорно. Работа без тормозов на этом ноутбуке теперь совершенно точно обеспечена.
HP Pavilion 15-e057sr
Также, как и предыдущий пример — довольно старый ноутбук, произведен в 2015 году. Конфигурация несколько лучше, чем у предыдущего: HDD 1 TB Samsung, ОЗУ 6 Гбайт DDR3, процессор Core i5-3230M 2,6 GHz; видеоподсистема представлена двумя графическими ядрами: встроенное в чипсет Intel HM76, а также «внешняя» видеокарта AMD Radeon HD 8670M (1 Гбайт памяти).
Очевидно, что с процессором в данном устройстве пока еще все более-менее хорошо; объем ОЗУ также вполне удовлетворительный. Однако скорость загрузки операционной системы (Windows 8.1 x64 Professional) составляет 29 секунд, а скорость запуска приложения Adobe Photoshop CC — 20 секунд. Результаты намного лучше, чем в исходной конфигурации предыдущего устройства, однако, как мы понимаем, могут быть заметно улучшены.
Модернизируемые узлы ноутбука HP Pavilion 15-e57sr
Принято решение модернизировать объем ОЗУ (в этом ноутбуке ОЗУ организовано в виде двух слотов SODIMM DDR3; в заводской конфигурации поставляется с двумя предустановленными планками SODIMM: 4 GB и 2 GB). Вместо планки на 2 Гбайт мы установим планку 4 Гбайт. Большого прироста производительности это не даст, но все же…
Жесткий диск будет меняться на SSD Samsung 850 EVO емкостью 256 Гбайт. Для устройства не требуется большой объем дискового пространства, поэтому данный объем является оптимальным и для функционирования операционной системы и установленных приложений, и для хранения некоторого объема необходимых данных (после установки ОС и ПО на диске остается не менее 150 Гбайт свободного места, которое можно использовать).
Модули SODIMM DDR3 для ноутбука HP Pavilion 15-e057sr
Итоговая сумма за модернизацию: SODIMM DDR3 4 GB — 30 долларов США, SSD — 70 долларов США; вся модернизация обошлась в 100 долларов США. Насколько мы выиграли при этом в производительности?
Загрузка операционной системы — 5 секунд. Загрузка ПО Adobe Photoshop CC — 3 секунды. Среднее увеличение производительности относительно исходной конфигурации минимум в 5 раз — солидный показатель, не так ли? За 100 долларов США получить компьютер в 5 раз быстрее старого — это более чем приятно.
Выводы
Очевидно, что самый главный вывод из этого материала будет очень простым: замена НЖМД на SSD в мобильном компьютере приводит к увеличению его производительности в разы, а если заменить не только жесткий диск, но еще и нарастить ОЗУ, то производительность может увеличиться на порядок.
Очевидно, что такой прирост производительности стоит всех вложенных в него денег до последнего цента.
Второй вывод: настало время для модернизаций. Стоимость SSD заметно снизилась, и теперь ваше до этого довольно медлительное устройство на жестком диске может обрести высокую скорость работы, при этом объем инвестиций не будет критически большим.
Рекомендации
Для того, чтобы провести модернизацию вашего ноутбука, вам нужно знать его характеристики: какой тип накопителя в нем установлен, поддерживает ли BIOS компьютера интерфейс AHCI (одна из важнейших характеристик интерфейса AHCI — MultiQueue, или многопоточная очередь задач, позволяющая использовать SSD в несколько потоков — за счет чего, собственно, и увеличивается производительность), какая в нем стоит ОЗУ, и пр. Если вы не уверены в том, что обладаете корректной информацией — вы всегда можете уточнить ее на сайте производителя или позвонить нам для бесплатной консультации.
Как вы уже поняли, для того, чтобы SSD функционировал на полную мощность, AHCI должен быть включен. Это легко можно сделать в BIOS устройства.
Наконец, последняя рекомендация. Если вы держите на своем ноутбуке важную информацию, приобретите внешний накопитель для резервного копирования или настройте облако (с теми же целями). А в идеале пусть у вас будет и то, и другое.
Следите за новостями — скоро будет опубликована третья часть этой статьи, в которой мы расскажем о том, как модернизировать настольный компьютер.
