🙇🏾 👩‍👧 🦎 Wie lange oder wo Informationen schnell auf der Festplatte gespeichert werden sollen 🃏 👨‍👧 🛁

Guten Tag, Giktayms!

Vor einiger Zeit bekam ich auf dem Toaster einige interessante Fragen zum Speichern von Informationen auf Festplatten, die mich dazu veranlassten, etwas tiefer zu graben, und ich habe ein wenig recherchiert.

Einige der Informationen gingen bereits durch Habré, aber nicht alle. Und ich konnte im russischsprachigen Internet nichts finden, also beschloss ich, das, was ich fand, mit der Community zu teilen.

Über die Entmagnetisierung von Daten auf einer Festplatte.

Unter normalen Lebensbedingungen (keine starke Änderung von Temperatur / Luftfeuchtigkeit / Druck, keine Stöße) kann die magnetisierte Oberfläche der Platte Informationen über mehrere Jahrzehnte speichern. Es ist schwierig zu garantieren, da keine echten industriellen Tests durchgeführt wurden und diejenigen, die durchgeführt werden, normalerweise nur eine Änderung der äußeren Bedingungen für die Exposition gegenüber einer aggressiven Umgebung sind.

Die meisten sind sich jedoch einig, dass sich die Magnetfeldleistung mit einer Rate von etwa 1% pro Jahr verschlechtert .

Gleichzeitig kann nicht gesagt werden, dass nach 50 Jahren die Hälfte der Platte nicht mehr gelesen werden kann - dies ist falsch, da Feldverschlechterung nicht gleich Bruch ist -, wobei hier die Empfindlichkeit der Leseköpfe und die Genauigkeit des Positionierungsmechanismus eine Rolle spielen .

Selbst in einer Charge von Festplatten eines guten Herstellers ist die Ausgabe leicht unterschiedlich, und das gesamte Gerät wird im Werk sorgfältig kalibriert. Eine Neukalibrierung zu Hause ist nicht möglich.

Äußerlich mag es im Laufe der Zeit so aussehen, als hätte sich die magnetische Aufzeichnung verschlechtert, aber in den allermeisten Fällen - Leseverschlechterung ist mit mechanischer Verschlechterung von Materialien verbunden - verursacht dies auch Positionierungsfehler und Empfindlichkeit der Köpfe.

Wenn die für Sie wichtigen Daten nicht mehr von der alten Festplatte gelesen werden, handelt es sich höchstwahrscheinlich um eine Verschlechterung der Mechanik / Elektronik. Sie können in speziellen Unternehmen gelesen werden, die sich auf die Datenwiederherstellung spezialisiert haben. Die Festplatte wird auseinandergenommen, Pfannkuchen herausgenommen und auf einem separaten Gerät installiert. Anschließend werden sie gelesen sie Daten direkt.
Auch wenn die Mechanik und Elektronik komplett durcheinander sind - die Platten selbst und die Informationen darauf müssen gelesen werden.

Es gibt viele Zeugen, die alte Festplatten im Schließfach haben, die nach 15 und sogar 20 Jahren perfekt gelesen werden können (übrigens bin ich auch einer von ihnen). Und es kommt vor, dass das Laufwerk nicht startet, nachdem die Haltbarkeit der Garantie kaum überschritten wurde.

Bei modernen Festplatten fallen Elektronik und Mechanik zunächst aus, die Anschlüsse sind defekt, die Standards sind möglicherweise sogar veraltet, aber die Entmagnetisierung der Daten ist wahrscheinlich nicht der Hauptgrund.

Dazu können wir hinzufügen, dass die vom Hersteller angewendeten Low-Level-Markierungen von Spuren und Sektoren, die der Benutzer mit Standardmethoden nicht überschreiben kann, als erste entmagnetisiert werden sollten. Die Feldleistung beim Markup ist zwar viel höher, was sich unter dem Mikroskop bemerkbar macht, aber dennoch hält nichts für immer an.

Die Schlussfolgerungen aus diesem Punkt - die Informationen auf der Festplatte zu überschreiben, um die magnetische Aufzeichnung zu "aktualisieren" - gibt es keinen Grund.
Es ist viel wichtiger, sicherzustellen, dass keine aggressiven äußeren Einflüsse auftreten, da es am elementarsten ist, sie zuverlässiger anzuziehen, um Vibrationen zu reduzieren. Ein-Aus führt dazu, dass sich die Temperatur der Scheibe ändert und sich das Material ausdehnt und verengt. Dies ist einer der wichtigen Faktoren, warum schnelle Festplatten weniger leben als langsame Laufwerke aus der „grünen“ Serie, die einen viel geringeren Temperaturabfall aufweisen. Vergessen Sie jedoch nicht, dass wenn sich die Scheibe nicht heiß anfühlt, dies nicht bedeutet, dass sich das Metall nicht ausgedehnt hat - jeder Ein-Aus-Zyklus beschleunigt den Abbau des Materials, es ist einfach viel kleiner für „kalte Scheiben“.

Wenn Ihr Computer regelmäßig einschläft und mehrmals am Tag aufwacht und über das Netzwerk mit Strom versorgt wird, ist es sinnvoll, die Wartezeit zu verlängern, bis sich die Festplatte ausschaltet, wenn Sie über das Netzwerk mit Strom versorgt werden. Moderne inaktive Festplatten verbrauchen nur ein paar Watt .

Über Sektoren

Dies sind nicht genau 512 Bytes. Dies ist ein Bereich, in dem 512 Bytes für Benutzerdaten zugewiesen werden. Es gibt auch Serviceinformationen über den Sektor - dies ist eine einfache Bezeichnung für den Anfang und das Ende des Sektors sowie eine Datenkorrektureinheit, die normalerweise nach Benutzerdaten erfolgt. Plus nicht zugewiesener Platz zwischen Sektoren (Lücke).

Sektorbezeichnungen werden vom Hersteller bei der sogenannten Low-Level-Formatierung angebracht. In alten Jahren konnte dies unabhängig vom BIOS durchgeführt werden, aber jetzt, mit regulären Methoden, steht dies dem Benutzer nicht mehr zur Verfügung. Das Volumen der Servicedaten kann abhängig von der Optimierung der Firmware der Festplatte variieren, es wird jedoch angenommen, dass der Sektor zusammen mit den Servicedaten 577 Bytes benötigt. Plus Lücke.

Genauer gesagt war es vorher.

2007 wurde eine Vergrößerung des Sektors vorgeschlagen, und nach den Genehmigungs- und Genehmigungsverfahren ab 2011 sind alle produzierten Festplatten bereits mit einem Sektor von 4096 Byte Benutzerdaten (ca. 4211 Byte mit Servicedaten) formatiert - dem sogenannten Advanced Format.
Die Vereinfachung der Adressierung von Sektoren auf niedriger Ebene, die bei gleichem Volumen achtmal kleiner wurde, ist auch eine Steigerung der Produktivität aufgrund der Vereinfachung der Berechnungen und der Arbeit mit großen Blöcken, und die Effizienz der Festplattennutzung hat erheblich zugenommen. Wie viel Lesen wir den nächsten Absatz.

ECC-Datenblock

In 512-Byte-Sektoren belegte der ECC-Block 50 Bytes . In 4096-Byte-Sektoren stieg der ECC-Block auf 100 Byte , aber die Anzahl der Sektoren selbst nahm ab. Tatsächlich ist ECC jetzt viermal kleiner ( 100 Bytes für 4096 Bytes gegenüber 400 Bytes für 8 * 512 Bytes).

Darüber hinaus arbeitet der Korrekturalgorithmus in einer längeren Datenkette effizienter, wodurch sowohl Platz gespart als auch die Effizienz gesteigert wurde. Nach verschiedenen Schätzungen stieg die ECC-Berechnungsgeschwindigkeit um 5-10%. Dies bedeutet, dass der Festplattencontroller weniger angespannt ist und andere Aufgaben ausführen kann. Indirekt wirkt sich dies auf die Gesamtleistung beim Schreiben / Lesen von Daten aus.

Einer der Hauptvorteile ist natürlich die Platzersparnis.

Insgesamt - eine Verringerung des für ECC-Blöcke zugewiesenen Volumens, eine Verringerung der Gesamtzahl der Sektoren (weniger Lücke, weniger Beschriftungen, weniger Indizes für die Adressierung von Sektoren) - hat sich der für Benutzerdaten zugewiesene Gesamtplatz um mehr als 10% erhöht !

Mit großen Sektoren ist ein weiteres kleines Plus verbunden. Im Falle eines Defekts oder Oberflächendefekts wird sofort eine große Fläche schlecht markiert. Wenn Sie Megabyte von 512-Byte-Sektoren markieren, dauert dies mehrmals länger als 4 KB.
Außerdem wird der unlesbare Teil zuverlässiger markiert. Wenn wir ein verfaultes oder wurmiges Stück eines köstlichen Apfels abschneiden, schneiden wir einige der guten ab. Auf der Festplatte ist es besser, den schlechten Teil nicht im Hintern zu markieren .

Aber natürlich ist es besser, schlechte Laufwerke loszuwerden.

Die einzige Ausnahme sind logisch fehlerhafte Blöcke. Sie sind genau mit ECC verbunden - wenn aus verschiedenen Gründen (Strom plötzlich abgeschaltet, Firmware-Fehler, Mondstürme ...) und ECC sich als falsch herausstellte - ein solcher Sektor der Festplattencontroller als schlecht angesehen wird. Sie können durch erneutes Scannen fehlerhafter Sektoren korrigiert werden - es gibt jetzt viele Versorgungsunternehmen, beginnend mit dem berühmten Victoria.

Informationen zu virtuellen 512-Byte-Sektoren

Das Logo mit „512e“ bedeutet, dass das Laufwerk selbst bereits ein 4-KB-Sektor ist, jedoch im Modus der Emulation virtueller 512-Byte-Sektoren arbeitet.
Das „4Kn“ -Logo besagt, dass die Disc eine native 4k-Oberfläche unterstützt. Solche Discs sind seit 2014 im Verkauf.

Viele immer noch beliebte Betriebssysteme (hier geht es um Windows 7 und Windows Vista) unterstützen 4k-Laufwerke nicht nativ.
Die alten Festplatten funktionieren jedoch einwandfrei, und die neuen Festplatten bieten eine Schnittstelle mit virtuellen 512-Byte-Sektoren.

Virtuelle 512-Byte-Sektoren sollten beim Testen von 512s-Festplatten oder beim Ausführen eines veralteten Betriebssystems während des Tests berücksichtigt werden.
Zum Beispiel würde das Aufzeichnen zufälliger 512-Byte-Sektoren unter solchen Bedingungen wie "4k lesen, 4k schreiben" aussehen, was offensichtlich zu einer unverständlichen Geschwindigkeitsverschlechterung im Diagramm führt. Gleichzeitig zeigen lineare Schreib- und Lesegeschwindigkeiten eine normale Leistung.

Windows unterstützt 4k-Laufwerke nativ, beginnend mit Windows 8 und Windows Server 2012.

Informationen zum Cluster-Straddling.

Dies gilt für Laufwerke, die in der 512. Emulation funktionieren (und es werden noch viele weitere verwendet).

Wir werden ein solches Laufwerk in Partitionen partitionieren und mit den Standardeinstellungen formatieren. Der Standard-NTFS-Cluster ist 4 Kilobyte groß. Der HFS + (oder ext4) -Block ist normalerweise ebenfalls 4 Kilobyte groß. Der physische Sektor der Festplatte beträgt ebenfalls 4 Kilobyte. Sehr praktische Größe (selbst eine x86-Mem-Seite hat eine Größe von 4 KB).

Während der Partitionierung der 512e-Festplatte in Partitionen kann es jedoch vorkommen, dass die Partition nicht am Anfang des 4. Sektors beginnt, sondern mit einem versetzten Vielfachen von 512 Bytes.
Infolgedessen liegt ein 4-Kilobyte-Cluster / Block zwischen zwei physischen 4-Kilobyte-Sektoren der Festplatte.
Jedes Mal, wenn Sie einen solchen Cluster lesen, liest die Festplatte (aufgrund der Logik ihres Betriebs) zwei Sektoren vollständig. Auch bei der Aufnahme ist nicht alles glatt.
Verschiedene Ausrichtungsdienstprogramme lösen dieses Problem - dasselbe WD Align Tool oder HGST Align Tool für Windows 7 und höher.
Sie müssen sie nur anwenden, nachdem Sie die Festplatte in Partitionen aufgeteilt haben. Das Dienstprogramm überprüft, ob die Partitionsgrenzen mit dem Beginn eines neuen 4-KB-Sektors übereinstimmen, und verschiebt sie gegebenenfalls. Dann können Sie ohne Leistungseinbußen arbeiten.

Wo Informationen schneller gelesen werden - am Anfang oder am Ende der Festplatte?

Auf Festplatten befindet sich der erste Sektor außerhalb der Festplatte und der letzte Sektor innerhalb.

Zu Beginn der Zeit war die Anzahl der Sektoren auf der Strecke gleich, aber es war so in dichten Zeiten, dass Sie sich nicht erinnern können. Titel, die näher am Anfang der Disc (außen) liegen, enthalten jetzt mehr Sektoren.

Daher ist die lineare Geschwindigkeit des Schreibens und Lesens von Informationen am Anfang der Platte viel höher . Die genauen Zahlen hängen von der Leistung der Festplatte selbst ab, aber in Prozent ausgedrückt - der Unterschied zwischen den extremsten Tracks (!) Kann 200% oder sogar etwas mehr Prozent betragen.
Die Anzahl der Sektoren pro Spur wird nicht einzeln angegeben, sondern für die Zone, in der mehrere Spuren kombiniert sind, sodass der Geschwindigkeitsunterschied nicht für die beiden Extremspuren, sondern für die beiden Extremzonen sichtbar ist und zur Mitte der Platte hin allmählich abnimmt. Darüber hinaus kann empirisch gesagt werden, dass sich auf der Festplatte mehr „schnelle“ Sektoren befinden - da sich einfach mehr davon auf dem externen Teil der Festplatte befinden.

Wie lagere ich?

Im Vergleich zu CDs, DVDs und Flash-Laufwerken verlieren CDs und Flash-Laufwerke deutlich an Speicherdauer. DVDs können sich streiten, aber hier ist alles mehrdeutig - Sie benötigen hochwertige Discs, ein gutes Laufwerk und die Aufnahme erfolgt nicht mit maximaler Geschwindigkeit, und es besteht trotzdem die Möglichkeit, dass die Daten nicht mehr gelesen werden. Darüber hinaus sind 4,5 oder sogar 9 GB auf DVD nicht so viel, plus der Mangel an Komfort. Und Sie können nur einmal speichern - Sie müssen DVD-RW nicht für eine langfristige Datenspeicherung kontaktieren.

Ich habe über 5.000 CD / DVDs gleichzeitig gebrannt und das Lesen getestet. Natürlich hing die Lesequalität und Haltbarkeit von der Qualität der Disc ab, aber das gleiche Verbatim, das einer der Standards der CD-R 650 auf der DVD war, war eher mittelmäßig. Und in jeder Charge konnte etwas erfolglos sein.

Wenn Sie Blue Ray-Discs verwenden, sind die Kosten für einen Brenner und Discs so hoch, dass es fast gleichbedeutend ist, in 5 Jahren eine neue Festplatte zu kaufen und die Daten darauf zu übertragen, wenn dies nicht billiger ist.

Derzeit werden kostengünstige Möglichkeiten zum Speichern personenbezogener Daten hauptsächlich unterteilt in:
* Wenn nicht zu viele Daten vorhanden sind und das Internet dies zulässt, können Sie diese in der Cloud und vorzugsweise in zwei verschiedenen unabhängigen Clouds speichern, nachdem Sie die Daten mit einem Trucrypt / Archiver verschlüsselt haben. Hier werde ich für WinRAR werben, das neben der Archivierung mit einem Passwort auch weiß, wie man ECC benutzt. Sie können die Größe des Archivs um einen bestimmten Prozentsatz erhöhen, aber innerhalb dieses Prozentsatzes Daten von jedem beschädigten Ort in diesem Archiv wiederherstellen. Es ist sogar möglich, das Archiv in Volumes aufzuteilen und ein Wiederherstellungs-Volume als separate Datei zu erstellen. In alten Zeiten habe ich dies aktiv mit alten Disketten verwendet, wenn eine ganze Diskette möglicherweise einfach nicht auf dem Laufwerk eines anderen gelesen werden kann.

* Herausnehmbare Festplatte, aber ich empfehle, das Medium mit einer Häufigkeit von 3-5 Jahren gegen ein neueres auszutauschen, um die Garantiezeit nicht zu weit zu überschreiten. Sie können einfach einen SATA / USB-Adapter kaufen und das Systemlaufwerk auf ein schnelleres / leistungsfähigeres aktualisieren. Geben Sie das alte Laufwerk für Backups.

* Kaufen Sie ein kostengünstiges Heim-NAS mit einem Überfall und richten Sie einen gewöhnlichen einfachen Spiegel ein. Diese Methode ist viel teurer als die beiden vorherigen. Wenn jedoch eines der Laufwerke ausfällt, müssen Sie nur das defekte Laufwerk durch ein neues ersetzen, und der RAID-Controller verbindet das neue Laufwerk mit dem Array und füllt es mit Daten. Das heißt, es muss nichts neu konfiguriert werden, um Informationen aus verschiedenen Sicherungen zu suchen und wiederherzustellen. Einfach die Festplatte ausgetauscht und fertig. NAS ist auch sehr anspruchslos in der Leistung, es kann ständig eingeschaltet bleiben und alle Sicherungsprozesse automatisieren.

UPD: DaemonGloom empfiehlt das wunderbare WD My Cloud Mirror-Gerät, das fast zum Preis von harten Schrauben erhältlich ist, sowie eine kleine Überzahlung für das Gehäuse / den Controller:
"Zu aktuellen Preisen - ein Gerät mit 2 x 4 TB bietet eine Überzahlung von 100 US-Dollar, 2 x 6 TB - 80 US-Dollar."

Persönlich sichere ich alles, was für das zweite Laufwerk wichtig ist, und lege Archive regelmäßig manuell auf ein externes USB-Laufwerk.
Somit gibt es a) eine Arbeitskopie, b) ein tägliches Archiv auf der zweiten Festplatte und c) ein ungefähr monatliches Archiv auf einer externen getrennten Festplatte. Aber im Prinzip denke ich schon an NAS.

Wie hältst du es?

Wie lange oder wo Informationen schnell auf der Festplatte gespeichert werden sollen