DATA Lab
 

Odzyskiwanie danych z dysków SSD

  1. Jaka jest budowa dysku SSD?
  2. Co jest przyczyną utraty danych?
  3. Jak odzyskujemy dane z dysku SSD?

O tym wszystkim przeczytasz poniżej  

 

Wszystkie Dyski SSD (Solid State Drive) czyli urządzenia pamięci masowej, służą do przechowywania danych. Dostępne na rynku niezależnie od marki i producenta mają podobną do siebie budowę. Stosowane w tradycyjnych dyskach głowice i talerze zostały zastąpione pamięciami FLASH. Dyski SSD są następstwem technologicznym takich urządzeń jak pendrive i karty pamięci.    

zepsuty dysk

Budowa dysku SSD:

    

Dysk SSD zbudowany jest z:   

   

1. kontrolera pamięci, który najczęściej obejmuje w swojej obudowie:  

  • procesor,
  • układ interfejsu (SATA, SCSI itp.) -aby zachować kompatybilność z rozwiązaniami, które były wcześniej, dysk SSD ma interfejs dysku standardowego.
  • kontroler pamięci flash,
  • pamięć DRAM

2. z szybkiej pamięci SRAM (statyczna pamięć o dostępie swobodnym), która służy- ze względu na dużo szybszy dostęp do danych- jako pamięć podręczna,  

   

3. pamięci NAND Flash, w których przechowywane są dane- w tych nośnikach dane zapisywanie są przeważnie na jednym do czterech układów NAND (flash) natomiast w dyskach SSD o wielkości 2,5" może ich występować nawet kilkanaście,  

   

4. elementów dodatkowych, związanych z użytymi układami.  

    

Podstawową zaletą technologii SSD jest brak ruchomych części. Dysk SSD ze względu na swoją konstrukcję nie zawierającą żadnych elementów mechanicznych jest dużo bardziej odporny na wstrząsy i uderzenia niż dyski mechaniczne, gdzie dane są zapisywane na wirujących talerzach pokrytych warstwą materiału magnetycznego.   

Dodatkowo dyski te charakteryzują się szybkością działania, czyli zdecydowanie potrzebujemy mniej czasu, aby dostać się do danych, dużo cichszą pracą oraz dużo większą odpornością na uszkodzenia techniczne spowodowane upadkiem bądź wstrząsami.       

odzyskiwanie danych z ssd

Przyczyny utraty danych z dysku SSD:

      

Dyski SSD nie należą do dysków, z którymi nic złego nie może się stać. Ponieważ dysk SSD jest urządzeniem elektronicznym to podlega, jak i wszystkie inne urządzenia, możliwym awariom.  

   

Możliwe przyczyny utraty danych mogą być logiczne (usunięcie pliku, sformatowanie dysku) lub techniczne. Przyczynami technicznych awarii mogą być uszkodzone elementy elektroniczne takie jak kondensatory, które utraciły swoją pojemność, scalone przetworniki napięcia, wytwarzające nieprawidłowe jego wartości, uszkodzenia pojedynczych modułów kontrolera pamięci (np. wewnętrzna pamięć DRAM, lub interfejs) oraz uszkodzenia w oprogramowaniu wewnętrznym samego kontrolera. Częstym problemem jest również uszkodzenie translacji adresów. Translacja służy do przeadresowania zapisywanych danych, ponieważ system operacyjny adresuje dane do zapisania na dysku używając sektora o wielkości 512B, natomiast standardowa strona pamięci NAND Flash ma 8kB lub 16kB. Różni producenci kontrolerów stosują swoje własne rozwiązania, które mają za zadanie przyspieszyć pracę dysku oraz jak najlepiej zabezpieczyć zapisane w nim dane oraz wydłużyć czas jego życia.  

Dodatkowo na problemy z kontrolerem pamięci i elementami peryferyjnymi nakładają się problemy związane z pamięciami NAND.  

Dane w pamięciach NAND są zapisywane w komórkach, które mogą zawierać 1 i więcej bitów. Historycznie pierwsze były komórki SLC (1 bit danych w komórce), następnie MLC (2 bity danych w komórce), TLC (3 bity w komórce) i ostatnio QLC (4 bity w komórce). Poniższa grafika pozwoli lepiej zobrazować omawianą kwestię.  

utrata danych z karty pamięci

Ilość bitów w komórce przekłada się na możliwą do zapisania ilość danych. I tak dla pamięci QLC komórka może przyjąć 16 różnych wartości (poziomów). Wraz ze zmianą ilości możliwych poziomów zapisu w komórce zmniejszyła się liczba możliwych do niej zapisów. Ciągłe zapisywanie i kasowanie danych w tej samej lokalizacji pamięci spowoduje, że zużyje się ona i nie będzie się nadawała do dalszego wykorzystania. Dla najstarszych pamięci typu SLC była to wartość ok. 100000 cykli zapisywania i kasowania, MLC zmniejszyło się do 10000 cykli, TLC ma do 3000 cykli a QLC 500-1500 cykli zapisu i kasowania komórki. Dodatkowo, aby móc zapisać nową daną w komórce poprzednia musi być usunięta. Usuwanie danych w pamięciach NAND odbywa się na całych blokach danych. Nawet jeżeli ma zostać usunięta jedna komórka to operacja dotyczy całego bloku. Blok może mieć wielkość od kilku do kilkunastu MB (najczęściej). Jeżeli w trakcie kasowania danej w komórce, w bloku są dane, które muszą pozostać, to zostają one przenoszone w inne miejsce.  

Wszystkie operacje związane z wydłużeniem życia dysku SSD są nazywane równoważeniem zużycia (ang. Wear Leveling).  

Za wzrostem pojemności zmieniła się fizycznie wielkość komórki pamięci (przy większych pojemnościach są mniejsze przez co bardziej narażone na utratę informacji). Aby nie zmniejszać wielkości komórki producenci wymyślili pamięci warstwowe, gdzie poszczególne warstwy są ułożone jedna na drugiej, przez co uzyskujemy większą powierzchnię przeznaczona na pamięć przy identycznych wymiarach zewnętrznych układu. Jednak zagęszczenie komórek ma swoje ujemne strony związane z pogarszaniem się jakości samych komórek przez zakłócenia ze strony innych, leżących w pobliżu stron pamięci flash i mogą prowadzić do losowych błędów bitowych przechowywanych danych.  

Z wydajnością dysku związana jest funkcja TRIM, która ma za zadanie na bieżąco usuwać dane z komórek przeznaczonych do kasowania. Ma to za zadanie utrzymywanie jak największej ilość przestrzeni pamięci przygotowanej do zapisu nowych danych. Powoduje to jednak, że dane przypadkowo usunięte po krótkim czasie są nadpisywane i nie można ich odzyskać. Wyłączenie funkcji TRIM spowoduje większe szanse na odzyskanie skasowanych danych, ponieważ kontroler nie przygotowuje wcześniej komórek dysku do powtórnego zapisu, lecz wykona to dopiero, gdy zajdzie taka potrzeba – z tego powodu dysk będzie działał wolniej.  

Pamięci NAND Flash mają również własne, wewnętrzne mechanizmy, które zabezpieczają zapisane w nich informacje. Są to sumy kontrolne (ECC), których wielkość może być nawet do 10% wielkości pamięci jednego układu.  

Z powyższych powodów każda pamięć używana w dyskach SSD ma o około 30% większą pojemność niż przeznaczona dla użytkownika. Pamięci w dysku SSD o pojemności 240Gb w rzeczywistości mogą mieć pojemność nawet 320GB.  

Dyski SSD najlepiej sprawdzają się w zastosowaniach, gdzie wymagana jest bardzo duża ilość operacji np. odczytu baz danych, analizy danych, obliczeń, wirtualizacji itp.  

 

Przebieg procesu odzyskiwania danych z dysku SSD:

Odzyskiwanie danych z uszkodzonego dysku SSD całkowicie różni się w procesie postepowania od odzysku danych z tradycyjnych dysków HDD ze względu na swoją budowę. A więc jak odzyskać dane? 

      

Jeżeli do odzyskania danych trafia dysk uszkodzony „logicznie” np odzyskiwanie danych z dysku ssd po formacie, to wyszukiwanie danych sprowadza się do przeprowadzenia analizy w poszukiwaniu danych identycznej jak w dyskach HDD. Jeżeli dysk trafiając do odzyskania danych zakwalifikowany jest jako „techniczny” to w pierwszej kolejności poddawany jest szczegółowemu oglądowi pod mikroskopem. Czasem powodem może być uszkodzony element, który jest pęknięty lub przepalony. Może być on przyczyną nie działania dysku a czasem tylko widzialnym efektem większej awarii. Jeżeli dysk wygląda poprawnie to zostaje podłączony i sprawdzany jest pobór prądu. Jeżeli jest bardzo duży to najczęściej wskazuje na uszkodzenie elementu. Jeżeli jest w normie to szukamy przyczyn związanych np. z translacją. W ostateczności może okazać się, że komórki pamięci NAND są w dużej części uszkodzone i już nie działają wewnętrzne mechanizmy chroniące dysk takie jak wspomniane wyżej równoważenie danych. Wtedy dysk zaczyna gubić dane. Czasem pierwsze sygnały są wysyłane przez system wcześniej w postaci komunikatów o kończącym się miejscu na dysku, czasem jego szybkość spadła i musimy czekać na wykonanie operacji dłużej niż gdy był nowy. Wszystkie one powinny spowodować z naszej strony reakcję w postaci jak najszybszego zabezpieczenia danych na innym, sprawnym nośniku.  

   

  

   

odzyskamy dane z dysku ssd

W przypadku problemów z dyskiem SSD zgłoś się do nas.   

    

Pracownicy firmy DATA Lab posiadają rozległą wiedzę z zakresu elektroniki, fizyki, robotyki, automatyki i programowania, jak również specjalistyczne programy, technologie i urządzenia pozwalające na odzyskanie danych z dysków zbudowanych z układów NAND (flash).       

odzyskiwanie utraconych danych
Pamiętaj, że...
W przypadku awarii lepiej zdaj się na specjalistę!
NASI PARTNERZY
Strona korzysta z plików cookies w celu realizacji usług i zgodnie z Polityką Plików Cookies. Możesz określić warunki przechowywania lub dostępu do plików cookies w Twojej przeglądarce.
~ copyright © 2010-2021 DATA Lab ~
idea, gfx & code by warlock
~ all rights reserved ~