На выставке Mobile World Congress 2018 компания SanDisk представила самую большую и самую быструю microSD-карту: 400 GB!
Совсем недавно, 26 февраля 2018 г, на Mobile World Congress в Барселоне компанией SanDisk, с 2016 г. являющейся подразделением корпорации Western Digital Corporation, было представлено очередное революционное решение в области NAND-технологий. Это самая быстрая в мире (на текущий момент, конечно) флеш-карта UHS-I, MicroSDXCTM на 400GB SanDisk Extreme® UHS-I. Карта не только имеет рекордный объем, но также впервые демонстрирует технологию карт флэш-памяти с поддержкой периферийных компонентов Interconnect Express (PCIe) , котораяпредназначена для обеспечения производительности, необходимой для следующего поколения устройств и приложений с интенсивным использованием медиа-контента.
Новая 400-гигабайтная карта microSD от SanDisk Extreme UHS-I предназначена для того, чтобы помочь потребителям быстрее и быстрее записывать и перемещать высококачественный медиа-контент. Скорость карты при подключении к компьютеру достигает 160 МБ/с, что сравнимо со скоростью современных жестких дисков с интерфейсом SATA; новая карта более чем на 50% быстрее, чем любые имеющиеся на текущий момент карты microSD. Карта достигает этой беспрецедентной скорости за счет использования запатентованной технологии Western Digital Interconnect Express. Кроме того, карта памяти поддерживает спецификацию A2, которая позволяет запускать и загружать приложения с невероятной скоростью.
«Потребители ожидают более качественные мобильные устройства, и с помощью нашей технологии 3D NAND мы двигаем вперед границы возможного, чтобы они могли создавать и использовать более качественный контент на своих устройствах. Наш опыт использования флеш-памяти в картах microSD позволяет нам достичь непревзойденной производительности. Прорывная карта SanDisk microSD свидетельствует о приверженности Western Digital более продвинутым решениям», — сказал Джим Уэлш, старший вице-президент и генеральный менеджер клиентских решений корпорации Western Digital.
Основное нововведение этой карты памяти – даже не объем, а использование при передаче данных шины PCIe, что ранее никогда не делалось для этого класса устройств. Внедрение технологии PCIe обеспечит возможность чтения файлов быстрее, чем использование современных платформ на базе USB. Такие скорости необходимы для приложений, использующих медиа-контент с высоким разрешением (например, 8К-видео, ultraRAW-фотографии и т.д.). PCIe традиционно предлагается для использования в высокопроизводительных системах центров обработки данных, где стандартные спецификации PCIe Gen 3.0 означают возможность достижения скорости до 985 МБ/с.
Вместе с картой памяти компания SanDisk предлагает приложение SanDisk Memory Zone, доступное в магазине приложений Google Play, которое предоставляет возможность просмотра всех файлов, доступа к ним и их резервного копирования из памяти телефона или другого устройства, где используется эта microSD, в заданное место. Это приложение также может автоматически перемещать файлы с устройства на карту памяти, чтобы освободить место.
Что такое 400 ГБ? Это:
Около 400 000 электронных книг;
Около 100 000 фотографий, сделанных полупрофессиональной зеркальной камерой;
Около 100 000 песен в формате mp3;
Около 88 фильмов в разрешении Full HD со средней степенью сжатия;
Около 60 несжатых Blu-Ray-дисков.
Объем, как видим, поразительный. И все это можно разместить на кончике вашего пальца!
Дисковые массивы являются не самыми распространенными устройствами хранения данных, поэтому попадают к нам руки не так часто, как другие носители информации.
Дисковый массив – это составное устройство, обычно состоящее из нескольких дисков и объединяющего их контроллера. Разные массивы имеют различное предназначение, это либо увеличение производительности дисковой подсистемы за счет организации одновременной записи данных на разные диски, либо увеличение надежности хранения данных за счет организации «избыточной емкости» (внедрение на отдельный диск или на все диски (более надежный метод) информации для восстановления). При этом, чем выше уровень надежности массива, тем меньше суммарная емкость его дискового пространства и тем меньше скорость его работы.
В зависимости от типа массива и неисправности, восстановление данных может быть как относительно простым, так и довольно сложным. Разберем три примера на одном типе массива для того, чтобы пояснить это.
Пример первый. Простое восстановление данных массива. RAID-0, все диски физически исправны, произведено перестроение (rebuild) массива, после которого с массивом ничего не делалось (данные не записывались, разделы не форматировались, и т.п.). Суть работ: выяснить порядок дисков до процедуры ребилда, выяснить размер страйпа (порция данных в секторах, записываемая последовательно на все диски массива в определенном порядке), построить массив с использованием соответствующего ПО, найти данные и выгрузить на целевой накопитель.
Пример второй. Восстановление данных массива средней тяжести. RAID-0, один из дисков «выпал», но не стучит и не издает посторонних звуков, массив перестал работать. Неисправность выпавшего диска: блокировка микропрограммой в связи с каким-то критически опасным для диска событием (особенно этим знамениты диски Seagate). Суть работ: выяснить проблему неисправного диска, произвести необходимые правки в служебной области, выяснить порядок дисков в массиве, выяснить размер страйпа, построить массив с использованием соответствующего ПО, найти данные и выгрузить на целевой накопитель.
Пример третий. Сложное восстановление массива. RAID-0, один из дисков стучит и скрежещет. Неисправность стучащего диска: блок магнитных головок (БМГ) вышел из строя в момент парковки, одна из головок не зашла на парковочную рампу и загнулась. Головка при старте не может спозиционироваться, микропрограмма выдает ошибку и заставляет накопитель повторно искать сервометки. Как результат – стук. Суть работ: подобрать запчасти для неисправного диска, произвести замену БМГ, выяснить порядок дисков в массиве, выяснить размер страйпа, построить массив с использованием соответствующего ПО, найти данные и выгрузить на целевой накопитель.
Работа, естественно, идет только с клонами дисков-пациентов, оригиналы мы не трогаем никогда. В нашем деле это настолько естественно, что не обсуждается: работая с клоном, мы всегда имеем возможность экспериментировать, а в случае неудачи – вернуться к исходному состоянию, заново склонировав источник.
Понятно, что восстановление данных с массивов разных типов и с разными типами неисправностей происходит по-разному. Но здесь мы бы хотели поговорить о другом – о надежности массивов и о том, какие неисправности массивов мы встречаем чаще, а какие – реже.
В источниках в Сети можно найти немало информации о том, насколько надежны те или иные типы массивов. В частности, все мы знаем, что массивы с контролем четности (RAID-5, RAID-6 и их разновидности) имеют более высокий уровень надежности по сравнению с массивами, направленными на максимальное повышение производительности (RAID-0). Но насколько все это справедливо на практике?
Представляем вам уникальные данные, которые собирались в течение 10 лет в 4 странах: России, Финляндии, Греции и Турции. В нашем обзоре представлены наиболее распространенные типы RAID; конечно, нам приходилось работать и с менее распространенными массивами типа RAID-3, RAID-4, Hybrid RAID от Synology, DROBO, но они попадали к нам настолько редко, что ни о какой статистике говорить нельзя.
Представляемые нами данные приведены в таблице 1. Из этой таблицы сразу же очевиден тот факт, что наиболее часто используются массивы с контролем четности RAID-5, и ненамного реже – быстрые массивы без контроля четности RAID-0. Преимущественное использование RAID-5 объясняется двумя факторами: при относительно небольшой потере производительности и емкости (емкость массива RAID-5 равняется емкости всех составляющих его дисков минус один диск) этот массив поразительно живуч и продолжает работать даже в том случае, когда один из дисков массива вышел из строя. Активное использование массивов RAID-0 объясняется их высокой производительностью: контроллер реализует одновременную запись данных на все диски массива.
И те, и другие типы массивов наиболее часто попадались нам в NAS-боксах (NAS: Network Attached Storage, сетевой накопитель), при этом использование массивов типа RAID-0 в NAS выглядит не совсем логичным, ведь в любом случае скорость массива ограничивается скоростью локальной сети, а она весьма далека от предельно возможных скоростей системной шины компьютера.
Массивы типа RAID-1 («зеркало») и RAID-6 (двойной контроль четности) также, как и предыдущая «пара» массивов, встречаются примерно с одинаковой частотой, приблизительно раза в три реже, чем массивы RAID-5 и RAID-0.
Наконец, массивы смешанного типа (RAID-1+0 и RAID-5+0) являются самыми редкими в нашей работе.
Таблица 1
Распределение восстановлений данных с дисковых массивов, попадавших к нам в работу за период с 2007 по 2017 гг., по типам массивов и по странам
Наиболее интересными являются данные по отказоустойчивости дисковых массивов. Массивы смешанного типа (RAID-1+0 и RAID-5+0) ожидаемо являются лидерами надежности: это достаточно просто объясняется тем, что массивы являются самодублирущимися, и для их «полного» уничтожения требуется, чтобы из строя без возможности восстановления было выведено не менее половины составляющих их дисков. Правда, очевиден и недостаток таких массивов: при очень высоком уровне надежности в первом случае теряется как минимум половина емкости дисков, включаемых в массив, а во втором – даже больше (половина минус 1 диск на каждый кластер составного массива). Именно поэтому данные типы массивов не слишком популярны.
Надежность массивов RAID-1, RAID-5 и RAID-6 растет линейно: это 88.6, 96.5 и 97.9% соответственно. И это также достаточно легко объяснимо: в массивах RAID-1 («зеркало») производится одновременная запись данных на два и более накопителей; соответственно, выход из строя одновременно их всех маловероятен, а все ошибки, связанные с такими массивами, приводящие их в наши лаборатории, связаны со сбоями контроллера или с ошибками пользователя (удаление данных, форматирование и т.п.). В массивах RAID-5 имеется «избыточная» емкость, кратная объему одного диска; выход из строя любого диска массива не фатален для данных. Ну а в массивах RAID-6 «избыточная» емкость распределяется уже по двум накопителям, соответственно, массив может без вреда для данных потерять любые два диска, что делает систему еще более надежной.
Массивы типа RAID-0 оказались ожидаемо наименее надежными – из всех массивов этого типа, попавших к нам в работу, удалось восстановить данные лишь в 68.7% случаев. Основная причина столь низкого процента выхода – необратимые повреждения одного или нескольких (реже – всех) дисков массива, которые оказалось невозможно устранить. Наиболее частым оказалось запиливание одного или нескольких дисков массива. Распределение отказоустойчивости массивов приведено на диаграмме ниже.
Таблица 2
Распределение неисправностей дисковых массивов, попадавших к нам в работу за период с 2007 по 2017 гг.
Статистика распределения неисправностей дисковых массивов, прошедших через нас за 10 лет, приведена в таблице 2. Все неисправности мы сгруппировали в четыре класса: логические, физические, неисправности служебной зоны и неисправности контроллера массива. Распределение получается довольно любопытным.
Составные массивы (RAID1+0, RAID5+0) наиболее устойчивы ко всем типам неисправностей.
Массивы RAID-0 оказались наименее устойчивы к логическим проблемам (удаленные данные, форматирование, перераспределение разделов и т.п.) – фактически удалось восстановить информацию в объеме, необходимом заказчику, лишь для половины таких заказов. Также весьма плачевно выглядит ситуация с физическими неисправностями дисков в массивах этого типа: восстановлению подлежало около половины поступивших с этой неисправностью устройств. Объясняется такое распределение следующим: физически неисправные диски массива не всегда возможно привести в состояние, при котором возможно их вычитывание; при этом потеря даже одного диска фатальна для данных. Другая причина – диск удавалось реанимировать лишь частично (например, при выходе из строя одной из поверхностей удавалось считать остальные), но «дыры» в страйпах были так велики, что необходимые заказчику данные или вообще не восстанавливались, или восстанавливались с повреждениями, которые заказчик не мог принять. Картину усугубляет тот факт, что дисковый массив – это не то устройство, которое обычно находится на виду, и если данные с него не используются постоянно, то от момента физического выхода из строя накопителя, входящего в массив, до обнаружения этого факта, может пройти довольно много времени; устройство при этом не обесточено, диски крутятся, а неисправность прогрессирует (особенно если это запил или царапина).
Распределение неисправностей массивов типа «зеркало»: удавалось восстановить практически все массивы с неисправностями дисков или контроллера, не удавалось восстановить некоторое количество логических заказов.
Плохие результаты по восстановлениям данных с массивов RAID-0 и RAID-1 с логическими проблемами объясняется перезаписью данных, от которой ни тот, ни другой тип массива не защищен. Как правило, пользователи не сразу замечают, что данные были удалены, и продолжают некоторое время использовать массив, перезаписывая на нем информацию. Если же массив форматируется или переразмечается, то обычно это сопровождается массивной перезаписью данных (установка операционной системы или «возвращение» назад зарезервированных данных – чаще всего зарезервированных в далеком от полного объеме). В этом ключе массивы RAID-5 и RAID-6 с одним или (реже) двумя давно исключенными из массива дисками позволяли восстановить более «старую» логику, что давало больший выход годных для заказчика данных и как результат – большее количество успешно выполненных восстановлений. Именно поэтому мы всегда просим предоставить в работу все диски, которые когда-либо устанавливались в салазки RAID-сервера.
Массивы с контролем четности (RAID-5, RAID-6) поступали в работу главным образом с физическими неисправностями дисков. Этому есть два объяснения: наиболее распространенное – при выходе из строя одного из дисков массива массив продолжал работать, и заказчик просто не замечал, что устройство работает в downgraded-состоянии; соответственно, когда из строя выходил уже следующий диск (или диски), массив отказывал, и только после этого поступал в работу. Наименее распространенное объяснение – диски в массивах с контролем четности испытывают увеличенные нагрузки (запись-чтение происходят постоянно, так как контроллер все время выполняет вычислительные операции и записывает их результаты на диски), они быстрее изнашиваются и, соответственно, выходят из строя по причине износа. Наиболее характерен такой износ в тех случаях, когда для дискового массива используются не предназначенные для этого диски, например – в серверную стойку в массив RAID-5 устанавливаются обычные накопители для ноутбука.
Физические ошибки контроллера встречаются редко для всех типов массивов, и являются самой «хорошей» неисправностью, так как при ошибках контроллера удается восстановить все 100% данных. Это связано с тем, что, когда контроллер выходит из строя, на диски не производится запись; кроме того, при неисправном контроллере нельзя произвести rebuild массива, а это означает, что массив застрахован от ошибок пользователя.
Какие можно сделать выводы из приведенных нами данных?
Прежде всего, если вам позарез нужен быстрый массив, озаботьтесь системой резервного копирования, так как при выходе такого массива из строя достаточно велики шансы (более 25%), что данные из него в случае отказа не получится восстановить.
Если вам нужен массив максимальной надежности, то используйте составной массив. В нашей практике не было ни одного случая, когда из такого массива не удалось восстановить данные. Конечно, вы серьезно потеряете в емкости, но зато получите практически 100%-надежность. С учетом цен на современные накопители, потери в емкости в денежном эквиваленте оказываются минимальными.
Ну, а если вы хотите достичь баланса и получить и надежный, и быстрый массив, и при этом не сильно проиграть в емкости, то лучше всего использовать массив RAID-5. Он весьма незначительно отличается по надежности и от RAID-1, и от RAID-6, которые оба проигрывают ему в емкости, а RAID-6 – еще и в производительности.
Производители жестких дисков давно и серьезно задумываются о том, как увеличить производительность своих устройств. Увеличение скорости вращения шпиндельного двигателя, наращивание буфера обмена, включение в состав накопителя твердотельной части и многое другое – все это и многое другое делалось для того, чтобы жесткие диски стали работать быстрее. Однако обеспечить прирост производительности «в разы» все эти ухищрения не могли.
И вот корпорация Seagate в конце прошлого года анонсирует технологию Multi Actuator: в жестком диске будет использоваться два блока магнитных головок (БМГ) и, соответственно, две независимые звуковые катушки. Теоретически производительность одного устройства должна увеличиться в два раза.
При анонсировании этой технологии корпорация обращает внимание на то, что в настоящее время весьма активно развивается параллелизм – стратегия, при которой хост-устройство настроено на одновременную отправку нескольких рабочих запросов на несколько независимых устройств, а одновременное выполнение сразу нескольких операций означает, что работа выполняется быстрее. До недавнего времени параллелизм в использовании жестких дисков означал одновременное обращение к нескольким накопителям в составе дисковых массивов (RAID).
Новая технология Multi Actuator от Seagate направлена на то, чтобы установить параллелизм внутри одного жесткого диска. Компьютер будет работать с одним накопителем Multi Actuator как с двумя независимыми дисками. Грубо говоря, компьютер может запросить один накопитель для одновременного извлечения двух разных порций данных – теоретически, информация из диска будет считываться в два раза быстрее по сравнению с традиционным одно-актуаторным диском.
«В принципе, мы берем жесткий диск большой емкости, в котором клиент уже нуждается и который ожидает, и магически удваиваем его производительность в рамках этой уже протестированной технологии», — говорит Джеймс Борден, главный стратег по продуктам компании Seagate.
И вот уже диски с новыми принципами работы показывают на выставке Microsoft OCP 2018, которая проходила 20 – 21 марта в Сан Хосе. Примечательно, что показанная Seagate работающая модель диска с двойным актуатором демонстрировалась под кодовым названием дисков Exos, то есть можно смело заключить, что новые диски будут с гелиевым заполнением и, скорее всего, со скоростью вращения шпинделя 15К. Это должно еще заметнее прибавить их производительность.
Компания Nimbus Data, работающая под весьма претенциозным хештегом #MayTheFlashBeWithYou, презентовала устройство под названием Nimbus Data ExaDrive DC100, имеющий не только потрясающую емкость 100 терабайт (а это, на минуточку, 20 000 полноформатных HD-фильмов или 20 000 000 mp3-файлов), но также и другие приятные заявленные опции, среди которых:
неограниченная гарантия в течение 5 лет;
наибольшая энергетическая эффективность в мире;
Основными местами применения нового диска обозначены:
датацентры;
облачные сервисы;
обработка медиа (включая большие объемы видео);
системы резервного копирования.
тоимость устройства пока не называется, но, по аналогии с нашумевшими SSD Samsung большой емкости, думается, что будет она далека от эквивалентной емкости в жестких дисках.
Наверное, вы неоднократно слышали такое выражение – «кипит чип». Это означает, что какая-то микросхем на плате электроники очень быстро и очень сильно нагревается. Как сильно и как быстро?
Для примера возьмем жесткий диск Maxtor емкостью 80 Гбайт с неисправной платой – у него как раз «кипит» чип VCM & Motor driver (микросхема управления звуковой катушкой и шпиндельным двигателем). Подаем на диск питание и меряем температуру микросхемы лазерным термометром: 155 градусов! Меряем снова – 165! Прикладывать палец к микросхеме не советую – ожог второй, а то и третьей степени будет точно обеспечен.
Насколько быстро нагревается чип? Ставим секундомер, запускаем диск. До 150 градусов – меньше чем за 1 секунду. Еще раз – результат тот же. Нагрев происходит практически мгновенно.
О чем это говорит? Очевидно, в «кипящей» микросхеме произошло короткое замыкание, и когда производится подача электропитания, в месте замыкания происходит локальный нагрев, который мы и наблюдаем. Выгорания места короткого замыкания не происходит, так как чип закрыт компаундом и для того, чтобы его прожечь, нужна довольно приличная мощность. Кстати, прожженые чипы (микросхемы с дырками) – отнюдь не редкость, но и они также хорошо греются (хотя и не так сильно, как микросхемы без дырок).
Обычно при «кипящих» чипах ремонт платы электроники накопителя нецелесообразен или даже невозможен – либо это получается слишком дорого, либо невозможно (вышедший из строя чип «утягивает» за собой еще какие-то элементы платы или даже головки). Мы практикуем замену неисправной платы электроники на аналогичную с переносом необходимых настроек из «больной» платы на здоровую. Если головки не пострадали, этого обычно хватает для того, чтобы диск начал функционировать нормально и позволил забрать данные.
В Интернете (особенно на ютьюбе) имеется масса «информации» о том, что делать, если у вас вышел из строя жесткий диск. Уверенно можно сказать — там, где вам советуют магические программы (например, HDD Regenerator) или разбирают жесткий диск едва ли не на коленке – видео сделано не для того, чтобы помочь, а для того, чтобы набрать как можно больше просмотров и лайков и поиметь с этого денег или славы (а обычно – и того, и другого).
Настоящие специалисты никогда не дадут вам совет разбирать жесткий диск самостоятельно, так как они понимают, насколько опасна эта процедура. Ведь дело даже не в грязи – в конце концов, в хорошей лаборатории ее можно вычистить с помощью специальной химии – дело в том, что человек, впервые открывающий жесткий диск, абсолютно не имеет понятия о том, как он устроен и с какими подводными камнями ему предстоит встретиться. Да, в Сети есть общая схема устройства HDD (пластины, головки, магниты…), но ключевое слово тут – общая; у разных накопителей будут свои особенности. Где-то расстояние между крышкой и верхней поверхностью минимальное; где-то магниты прикручены одним шурупом, где-то – двумя, а где-то вообще не прикручены; где-то головки стоят на парковочной рампе. а где-то – в парковочной зоне диска. И так далее. Эти нюансы знает только тот, кто ежедневно работает с накопителями на физическом уровне; без их знания пластины можно не просто запачкать, а повредить, что намного хуже.
Наиболее опасной является та часть видео-инструкций, где рассказывается и показывается, как снимать из накопителя магнитные пластины (как их часто называют, «блины»). Ситуации, когда это действительно необходимо: заклинил шпиндельный двигатель, имеется необходимость проверить поверхности, которые не видны, или нужно почистить эти поверхности. Других ситуаций нет, просто для увеселения настоящий специалист снимать «блины» не будет. Причины?
31 Первая. Пластины в гермоблоке отцентрованы. Делается это для того, чтобы исключить биения при вращении пакета пластин. Когда вы снимаете пластины, вы нарушаете центровку; хорошо отцентровать пластины можно только в том случае, если у вас есть для этого необходимое оборудование. Для нужд восстановления данных центровка производится обычно с довольно большими допусками, так как заводского оборудования для этих работ нет ни у кого, кроме производителя. Существует два способа центровки – акустический и геометрический – если вам будет интересно, мы можем рассказать об этом в отдельной статье. Ни тот, ни другой методы невозможны без специального оснащения.
Вторая. Пластины в пакете имеют взаимозависимое расположение. Это касается не только положения серворазметки, но и вообще порядка пластин. Снимая пластины, можно потерять их порядок и ориентацию, поставить вторую на место третьей, а первую перевернуть, и т.п. Для работы с магнитными пластинами у специалистов имеются особые приспособления, не позволяющие их перепутать, об одном из оторых (выпрессовщик шпинделя) мы и поговорим ниже.
Третья. Работая без средств защиты, вы рискуете перепачкать пластины так, что их очистка выльется в кругленькую сумму – ведь химические вещества, применяемые для очистки магнитных поверхностей, отнюдь не дешевы (по многим причинам – во-первых, степень их химической очистки, во-вторых, высокая токсичность, в-третьих, допуски, и т.д.).
Как видим, причины весьма весомые, и пренебрегать ими не стоит.
Наиболее опасной является потеря взаимозависимости положения пластин. Для некоторых накопителей положение серворазметки при сохранении правильного порядка пластин не является критичным, для некоторых сдвиг одной пластины на доли миллиметра приведет к неработоспособности накопителя. Все эти нюансы известны специалистам, их озвучивание не входит в цели данного сообщения. Скажу лишь, что количество накопителей, сдвиг пластины которых приведет к неработоспособности, значительно больше, чем накопителей, для которых это пройдет безболезненно.
Специалисты по восстановлению данных давно решили вопрос с сохранением и центровки, и взаимного положения пластин. Пакет из накопителя извлекается целиком, не разбирается. Для этого существует несколько методик, имеющих свои плюсы и минусы, одна из которых – выпрессовка шпинделя из шпиндельного двигателя. К примеру, такие решения доступны от сербского производителя HDD Surgery, однако их слабое место – они производятся строго для определённых линеек накопителей (маркетинг…).
Устройство для выпрессовки и запрессовки шпинделя нашей конструкции.
Именно поэтому наиболее требовательные эксперты в области восстановления данных создали собственные инструменты для выпрессовки шпинделя. Принцип работы выпрессовщика предельно прост: на шпиндель создается избыточное давление, выдавливающее ось шпинделя. После того, как ось выдавлена, шпиндель оказывается свободным, и его можно легко извлечь из гермоблока. Запрессовка производится в обратном порядке.
Казалось бы, ничего сложного нет: собираем микродомкрат, ориентируем его строго перпендикулярно, и дело в шляпе. Но не тут-то было. Во-первых, необходимо предусмотреть сменные биты для выдавливания оси, так как у разных дисков она имеет разный диаметр. Во-вторых, эти биты должны быть очень прочными и при этом не ломкими, так как при сильном давлении, если бита ломкая, а вы ошиблись с углом приложения силы, ломающаяся бита повредит верхнюю поверхность накопителя. Наконец, нужно продумать механизм запрессовки, ведь он сложнее выпрессовки.
Разные DR-специалисты пошли разными путями для создания такой машины. Нам больше всего подошел метод модификации небольшого ручного пресса, используемого золотарями для нанесения оттисков на золотые и серебряные изделия. У этого пресса два неоспоримых преимущества: он сделан для работы с небольшими предметами и он сделан исключительно качественно. После необходимых изменений (на самом деле, сведшихся к изменению фиксатора бит и к подбору этих самых бит) пресс стал прекрасно выпрессовывать шпиндели. Для запрессовки оказалось необходимо разработать комплект оправок под каждый конкретный размер оси. Установка шпинделя в исправный мотор происходит методом холодной посадки и выполняется с допусками по люфтам не более одной сотой доли градуса.
Обычно мы используем выпрессовку в тех случаях, когда требуется осмотреть нижнюю пластину накопителя. Дело в том, что шпиндельный двигатель, как и любой другой, имеет внутри смазку. У части накопителей эта смазка графитовая, у части – силиконовая. При некоторых неисправностях смазка выдавливается из мотора внутрь гермоблока и разбрызгивается по нижней поверхности. Увидеть это без снятия пластины невозможно, рассматривание головок под микроскопом помогает редко (головки имеют небольшие размеры и понять, что на них налипло – силикон, частица пыли, ворсинка или что-то еще, не всегда возможно). Вот и приходится выпрессовывать пакет пластин целиком. Кроме того, что это безопасно, это еще и удобно: если пластины необходимо мыть (а в случае с разбрызгиванием силиконовой смазки по другому добраться до данных не получится), то лучше это делать для полного сета пластин, ведь они будут находится на шпинделе и не будут поэтому задевать ни дно, ни борта ванночки для мытья.
Выпрессовка для восстановления данных (перенос пластин в другой гермоблок или замена шпиндельного двигателя) используется реже, чем для нужд диагностики, так как для части случаев с заклиниванием шпинделя возможны другие варианты работы (например, расклинивание шпинделя).
Если у вас возникнут вопросы по вашему жесткому диску – обращайтесь. Мы с удовольствием на них ответим.
На праздниках 8 марта случилось весьма примечательное событие: нам принесли древний жесткий диск, еще MFM, еще 5-дюймов, объемом аж 31 Мегабайт (!!!) Seagate ST-4038. Это был шок: жесткий диск огромного размера, тяжеленный, старинный, и с него нужно восстановить данные!
При включении диск рекалибровался и определился. Странно, а в чем проблема? Диск старый, поэтому LBA не поддерживает. К счастью, в нашем комплекте программ для 286 компьютера есть и одна из первых версий DiskEditor, позволяющая просматривать сектора CHS-дисков и клонировать диск. Приступаем к работе.
Вот тут и обнаружилось, отчего данные на диске были недоступны. Как только мы начали клонировать накопитель, начались проблемы с позиционированием, подстукивания и хрип из гермозоны. Шаговый двигатель – это очень интересно, звуки совершенно не похожи на звуки современных HDD, такие скрипяще-долбящие. В общем, было принято решение читать накопитель с использованием давно забытой команды read long.
31 Мегабайт. Это удивительно… Диск стоял в станке с ЧПУ. Требовалось не просто восстановить с диска файлы, а сделать его полную посекторную копию, которую поместить на другой диск и отдать заказчику. Станок должен продолжать работать.
Read long отработал, как и ожидалось – диск считался полностью. Теперь нужно было решить проблему с накопителем, на который требуется записать данные, чтобы запустить станок. Очевидно, что в станке точно такой же коннектор, как на нашем больном. То есть рассматривать варианты с адаптацией в станок современного или даже не очень современного диска – не вариант.
А почему бы не отремонтировать больного? Физически он исправен, есть некоторые проблемы с поверхностью – но есть и комплекс РС-3000 ISA. Забегая вперед, скажу, что диск починился без проблем, образ диска был записан на него обратно, и станок запустился. Ну а для того, чтобы у заказчика не возникало проблем с этим станком в будущем, образ его жесткого диска был передан ему на компакт-диске.
Намедни поступила к нам в работу довольно своеобразная флеш-карта. Не скажу, что такие карты памяти я вижу в первый раз – приходилось видеть и раньше. Но сегодня я решил про них написать.
Итак, флешка на фотографиях ниже. Казалось бы, все, как обычно: плата, распаянные на ней SMD-компоненты, USB-разъем, чип контроллера и чип памяти. Постойте-ка, чип памяти выглядит довольно необычно. Что это за странная конструкция? Отчётливо видим, что чип расположен на текстолитовой подложке, правда, более тонкой, чем та, которая используется для распайки электронных компонентов в этой флешке. Также видим, что пайка довольно обильная, что не совсем обычно для производства таких накопителей (производитель экономит на всем, включая припой, для повышения прибыли). Что же это такое?
Секрет прост. Именно так выглядят чипы памяти во многих дешевых SD и SDHC-картах. Дядюшка Ляо в одном из подвалов Нанкина (или любого другого китайского города, и любой другой дядюшка), имея доступ к отбраковке одного из заводов, производящих такие карты, использует его для своего собственного производства. Скорее всего, доступ имеется даже не к складу отбраковки, а к свалке, куда ее свозят. Он забирает оттуда не прошедшие выходной контроль карты (а может, и карты, которые вернулись на завод по гарантии – кто знает?), выпиливает оттуда чипы, тестирует их и использует в своих собственных «продуктах».
Дело в том, что довольно часто NAND-микросхема из отбракованных устройств не неисправна физически, но имеет такое количество битовых ошибок, что ее нормальное или полноценное использование в нормальном режиме не может быть подтверждено заводом-изготовителем при выходном тестировании. Поскольку такие устройства для завода стоят очень мало, их демонтаж оказывается дороже, чем простая утилизация. Заводу не выгодно разбирать карту на компоненты, которые должны снова пройти тестирование, поступить на сборочную линию, попасть на новую плату и т.д. Проще все это выбросить в составе уже готовой продукции.
Ну а дядюшке Ляо, в отличие от завода, прибыль в 1 – 2 доллара с устройства вполне подходит, поэтому он изготовил себе станок для вырезания чипов, станок для пайки компонентов и станок для прессовки пластиковых корпусов флешек и нанесения на них необходимого рисунка. Не тешьте себя иллюзиями – эти станки далеки от совершенства, но с возложенными задачами они справляются.
Вот так и поступают на наш рынок кустарные поделки китайских мастеров: переделанные флеш-карты, собранные из отбракованных компонентов. Приведенный в этой статье гибрид дешевой SD и обычного pen-drive – лишь один из многих примеров, которыми буквально засыпан рынок азиатских городов. Любопытно, что иногда такие поделки проникают и в серьезные компании, казалось бы, защищенные от использования некачественного оборудования использованием только серьезных брендов. Как? Изготовленная подделка не отличается от продукции серьезного бренда – например, Kingston – ничем. Количество моделей флешек у того же Kingston настолько велико, что уследить за изменениями этих моделей нереально. Естественно, закупочный отдел компании будет искать наиболее выгодное предложение от этого бренда, и если дядюшка Ляо сможет предложить Kingston на 1 – 2 доллара дешевле, чем другие магазины, то отдел закупок купит продукцию дядюшки Ляо. И потом, в течение очень короткого времени, будет проклинать все на свете за купленный геморрой.
Восстановить данные с такой флешки сложнее, чем с произведенной серийно на заводе, так как она уже имеет производственный брак. Но, к счастью, заложенные в NAND мехаизмы защиты и восстановления данных (ЕСС) позволяют это делать с минимальными потерями.
Покупателям новых устройств я хочу дать простой совет. Соблазн купить «новое» оборудование по весьма привлекательным ценам на «ночном рынке Икебукуро» где-нибудь в сердце Китая очень велик, но задумайтесь: вы рискуете деньгами, при этом получая весьма сомнительную выгоду и продукт, на который у вас нет и не будет никаких гарантий. Уж лучше посетить крупный торговый центр электроники в том же городе, где вы купите аналогичное устройство пусть немного дороже, но зато с официальной гарантией производителя и уж точно не произведенное на коленке в подвале дядюшки Ляо.
Каждый слышал, что iPhone – это прекрасный аппарат, верх технологической мысли и мечта любого среднестатистического тинейджера. Действительно, iPhone – продукт очень качественный и весьма продуманный, в нем используются передовые технологические решения как на компонентном, так и на алгоритмическом и программном уровне. Часть этих ноу хау направлена на обеспечение максимального уровня конфиденциальности. И самым основным решением в этом плане является шифрование.
И вот тут возникает проблема. Начиная с iPhone 4S компания Apple использует так называемую технологию тотального шифрования – то есть шифруются не отдельные файлы, а устройство целиком. При этом если устройство работает и пользователь имеет к нему доступ (знает пароль, или настроен вход по отпечатку пальцев), то никаких проблем с данными нет: владелец имеет к ним полный и неограниченный доступ. Но стоит забыть пароль, или вдруг перестает работать сенсор отпечатков пальцев, или устройство выходит из строя – и все. Данные недоступны от слова «совсем».
Конечно, есть еще синхронизация с iCloud – в случае, если пользователь помнит логин и пароль для своего хранилища iCloud, и телефон был настроен на синхронизацию, какие-то данные могут быть извлечены из облака. Но не следует забывать, что по умолчанию и бесплатно iCloud предоставляет только 5 Гбайт места – даже для телефона в 16 Гбайт это уже очень мало, что уже говорить о моделях с большей емкостью? В общем, iCloud – отнюдь не панацея, и скорее всего из него удастся вытянуть только контакты, заметки и, скорее всего, некоторые фотографии. И все.
Довольно часто компании по восстановлению данных предлагают восстановление данных с iPhone методом «распайки» микросхемы. Ну чтож, это прекрасный рекламный ход, но не более: ответственно заявляем, что для устройств старше iPhone 4S выпаивание и вычитывание NAND-микросхемы – абсолютно бесполезное занятие. Данных из него восстановить не получится. Помните нашумевший скандал, когда американская ФБР требовала от компании Apple расшифровать iPhone одного из крупных международных террористов, а Apple отказала? Это означает, что в ФБР не смогли самостоятельно расшифровать аппарат (а там отнюдь не глупые люди работают, и наверняка вначале были привлечены очень хорошие специалисты по компьютерной безопасности). Это также означает, что Apple, соблюдая принцип конфиденциальности, может отказать даже такой влиятельной организации и даже заплатит крупный штраф, лишь бы не терять свою репутацию. Какие из этого следует сделать выводы?
Вывод первый. Ни одна компания по восстановлению данных не сравнится по возможностям и влиянию с ФБР, и уже если расшифровать телефон не смогли там, то это подавно невозможно для компании по восстановлению данных.
Вывод второй. Все, кто обещают вам восстановить данные с iPhone старше 4S выпаиванием и вычитыванием NAND-микросхемы, вас нагло обманывают. Скорее всего, природа этого обмана в том, чтобы завлечь вас и ваше устройство в свой офис, а там уже как-нибудь развести вас на деньги (например, сделать платную диагностику, или потребовать деньги за выпаивание микросхемы, или (самое неприятное предположение) – снять с платы iPhone дорогостоящие чипы и использовать их для ремонта другого аппарата).
Но не стоит отчаиваться. Методы восстановления данных с iPhone все-таки имеются, и в том числе – с неисправных физически устройств. Это – ремонт аппарата до рабочего или квазирабочего (аппарат частично не работает, но загружается и имеется возможность применить пароль или отпечаток пальцев для разблокировки доступа и расшифровки данных) с последующей выгрузкой данных на компьютер или в iCloud (а уж из iCloud данные вытащить намного легче, чем с неисправного iPhone). Если ваш iPhone вышел из строя – приносите. Диагностика у нас бесплатная, а по ее результатам мы сможем сказать, можно ли восстановить с вашего аппарата данные, и какие для этого потребуются затраты.
Технология TRIM была имплементирована в АТА-Стандарт с массовым появлением твердотельных накопителей (SSD) и предназначена для существенного улучшения производительности (чтобы твердотельный накопитель не становился, как обычный жесткий диск, хранилищем различного «мусора» операционной системы – временных файлов, сброшенных на поверхность содержимых буфера, не присутствующих в файловых таблицах данных и т.п.) и продления жизни SSD (общеизвестно, что основная проблема твердотельных дисков, как и вообще накопителей на основе флеш-памяти – это ограниченный ресурс «запись-перезапись» для каждой ячейки памяти). Суть технологии предельно проста: накопителю на физическом уровне дается команда о том, какие блоки данных следует физически хранить и обрабатывать, а какие – нет. Как результат, накопитель самостоятельно очищает те области, которые принимаются как ненужные. А поскольку скорость работы SSD исключительно высока, то очистка нескольких десятков или даже сотен гигабайт данных может занять от нескольких секунд до пары минут. Согласитесь, быстро.
Практически все свежие операционные системы (Windows начиная с версии 7, Mac OS начиная с версии 10.10.4, Linux начиная с октября 2010 г., и т.д.) поддерживают технологию TRIM, а значит: автоматически определяют тип накопителя, и, если это твердотельный диск, создают список секторов, в которых, по мнению операционной системы, не хранится данных, или хранятся данные, которые не нужны (временные файлы, содержимое буфера и т.п.), и отправляют его диску с использованием команды TRIM. Ну а дальше сам накопитель производит быструю и необратимую очистку «поляны», удаляя то, что операционная система посчитала ненужным.
Вроде бы, передовая технология, призванная существенно улучшить работу SSD. Вроде бы, все продумано: ведь ненужные данные, что звучит логично, не нужны, и их можно удалить без сожаления. Но не все так просто…
Использование технологии TRIM открывает новую веху индустрии восстановления данных: веху невозможных восстановлений, связанных с ошибками пользователя и безошибочной работой TRIM. Рассмотрим два наиболее распространенных примера.
1. Вы счастливо использовали SSD в своем компьютере, но настало время переустановить операционную систему. Вы предусмотрительно разделили диск на два раздела, и перенесли все ваши данные на новый раздел. Вроде бы все безопасно, но при переустановке по инерции вы заново переразбили диск на разделы. Если бы это был традиционный жесткий диск, то ничего страшного не произошло: с помощью специализированного программного обеспечения ваш старый раздел с данными можно найти и данные из него можно восстановить. Но если это операционная система с поддержкой TRIM, а ваш накопитель – SSD, то уже на стадии форматирования то, что будет сочтено ненужным (а это все данные на новых разделах), будет стерто. Все. Сушите весла.
2. Вы использовали ваш SSD в каком-то внешнем устройстве (скажем, видеокамера или переносной накопитель). Все было хорошо до того момента, пока вы вставили накопитель в ваш компьютер для переноса данных, и накопитель дал сбой (причем без разницы, какой). Например, накопитель вставляется в Mac, операционная система не смогла распознать тип раздела и предложила инициализировать диск. Многие не понимают, что в Mac-системах инициализация – это создание нового раздела, то есть удаление информации о старом. Ну а в случае использования TRIM – полная очистка диска во всеми вытекающими последствиями. После такой инициализации данные с диска уже не спасти.
Примеры можно продолжать; в принципе, количество ситуаций, которые при использовании технологии TRIM могут привести к потере данных, достаточно велико. Мы довольно часто сталкиваемся с такими ситуациями, особенно среди пользователей Windows 10 и Mac OS начиная с версии Sierra. Как определить, что диск очищен? Откройте накопитель любым шестнадцатеричным редактором и пролистайте его вниз. После заголовка раздела будут данные, которые использует операционная система и установленные приложения, а за ними будет пустота – причем пустота может варьировать в шестнадцатеричном представлении от заполнения 00 или FF до заполнения с номером сектора или полным заполнением сектора каким-то идентичным содержимым. Если после какого-то момента, достаточно недалеко от начала диска (скажем, 30 – 60 Гбайт) вдруг начались «пустые» сектора – диск почти 100% очищен.
На приведенных ниже изображениях показаны такие SSD. В первом случае это системный диск с только что установленной операционной системой. Начиная с адреса 120 000 000 LBA (что соответствует 60 Гбайт) и до конца идут сектора с заполнением показанным на картинке паттерном. Диск очищен.
Во втором случае – тот же диск до переустановки ОС. Я показал лишь один сектор дальше середины, в котором точно имеются данные; таких секторов – больше 70% содержимого диска (диск был почти полный).
Как видим, при установке ОС диск был полностью очищен. Теперь данные с такого диска уже не восстановить.
Этой статьей я хочу предупредить пользователей последних версий операционных систем и твердотельных накопителей о том, что нельзя совершать никаких необдуманных или рискованных шагов с данными. Любые действия, начиная от инициализации диска и заканчивая банальным удалением данных, могут привести к тому, что эти данные вы больше никогда не увидите – TRIM очень быстро почистит сектора, где данные хранились, а восстановить то, чего уже нет, нельзя. Конечно, встречаются исключения, когда данные стираются не сразу (например, по технологии отложенной записи Windows) – и в этом случае это спасение для данных. Но уповать на то, что ваши данные случайно сохранятся, не стоит – лучше сделать резервную копию на другой накопитель, чтобы, в случае неудачного эксперимента, не было риска их потерять.
Однако бывают случаи, когда TRIM отрабатывает не полностью. В этих случаях мы можем вам помочь и вернуть ваши данные хотя бы частично.
