🚹 🦃 🔼 Combien de temps ou où stocker rapidement les informations sur le disque 🕥 🕝 🧟

Bonjour, Giktayms!

Il y a quelque temps, sur le grille-pain, j'ai reçu des questions intéressantes sur le stockage d'informations sur les disques durs, ce qui m'a donné envie de creuser un peu plus, et j'ai fait quelques recherches.

Certaines informations ont déjà transité par Habré, mais pas toutes. Et je ne pouvais pas trouver quelque chose sur Internet russophone, alors j'ai décidé de partager ce que j'ai trouvé avec la communauté.

À propos de la démagnétisation des données sur un disque.

Dans des conditions de vie normales (absence de changement brusque de température / humidité / pression, absence de chocs), la surface aimantée du disque peut stocker des informations pendant plusieurs décennies. Il est difficile de garantir, car de vrais tests industriels n'ont pas été effectués, et ceux qui sont effectués ne sont généralement qu'un changement des conditions externes d'exposition à un environnement agressif.

Mais la plupart conviennent que la puissance du champ magnétique se dégrade à un rythme d'environ 1% par an .

En même temps, on ne peut pas dire qu'après 50 ans, la moitié du disque ne peut pas être lue - c'est incorrect, car la dégradation du champ n'est pas égale à la rupture - ici, la sensibilité des têtes de lecture et la précision du mécanisme de positionnement jouent un rôle .

Même dans un lot de disques durs d'un bon fabricant, la sortie est légèrement différente, et l'ensemble de l'appareil est soigneusement calibré en usine. Le recalibrage à domicile n'est pas possible.

Au fil du temps, extérieurement, il peut sembler que cela ait détérioré l'enregistrement magnétique, mais dans la grande majorité des cas - la détérioration de la lecture est associée à une dégradation mécanique des matériaux - cela provoque également des erreurs de positionnement et la sensibilité des têtes.

Si les données importantes pour vous ont cessé d'être lues à partir de l'ancien disque dur, il s'agit très probablement d'une question de dégradation mécanique / électronique, et elles peuvent être lues dans des entreprises spéciales spécialisées dans la récupération de données - le disque dur sera démonté, les crêpes retirées et installées sur un appareil séparé, après quoi elles seront lues à partir de les données directement.
Même si la mécanique et l'électronique sont complètement vissées - les plaques elles-mêmes et les informations à leur sujet doivent être lues.

Il y a beaucoup de témoins qui ont de vieux disques dans le casier qui peuvent être lus parfaitement après 15, et même 20 ans (en passant, je suis aussi l'un d'eux). Et il arrive que le variateur ne démarre pas, ayant à peine franchi la durée de vie de la garantie.

Ainsi, dans les disques modernes, l'électronique et la mécanique échouent d'abord, les connecteurs sont cassés, les normes peuvent même devenir obsolètes, mais la démagnétisation des données n'est probablement pas la principale raison.

À cela, nous pouvons ajouter que les marquages de bas niveau des pistes et des secteurs qui ont été appliqués par le fabricant et que l'utilisateur ne pourra pas écraser à l'aide de méthodes standard devraient être les premiers à démagnétiser. Certes, la puissance de champ au niveau du balisage est beaucoup plus élevée, ce qui est visible au microscope, mais néanmoins, rien ne dure éternellement.

Les conclusions de ce point - pour écraser les informations sur le disque afin de "mettre à jour" l'enregistrement magnétique - il n'y a aucune raison.
Il est beaucoup plus important d'assurer l'absence d'influences extérieures agressives, car le plus élémentaire est de le resserrer de manière plus fiable afin de réduire les vibrations. On-off conduit au fait que la température du disque change et donc le matériau se dilate et se rétrécit. C'est l'un des facteurs importants pour lesquels les disques durs rapides vivent moins que les disques lents de la série «verte», qui ont une baisse de température beaucoup plus faible. Mais n'oubliez pas que si le disque n'est pas chaud au toucher, cela ne signifie pas que le métal ne s'est pas dilaté - chaque cycle marche-arrêt accélère la dégradation du matériau, il est juste sensiblement plus petit pour les «disques froids».

Si votre ordinateur s'endort régulièrement et se réveille plusieurs fois par jour et qu'il est alimenté par le réseau, il est logique d'augmenter le temps d'attente jusqu'à ce que le disque s'éteigne lorsqu'il est alimenté par le réseau. Les disques durs inactifs modernes ne consomment que quelques watts .

À propos des secteurs

Ce n'est pas exactement 512 octets. Il s'agit d'un domaine dans lequel 512 octets sont alloués pour les données utilisateur. Il existe également des informations de service sur le secteur - il s'agit d'une étiquette de bas niveau du début et de la fin du secteur, ainsi que d'une unité de correction des données, généralement après les données des utilisateurs. Plus l'espace non alloué entre les secteurs (écart).

Les étiquettes de secteur sont appliquées par le fabricant lors du formatage dit de bas niveau. Dans les années anciennes, cela pouvait se faire indépendamment du BIOS, mais maintenant, en utilisant des méthodes régulières, cela n'est plus disponible pour l'utilisateur. Le volume des données de service peut varier en fonction de l'optimisation du micrologiciel du disque, mais on pense que le secteur avec les données de service prend 577 octets. Plus l'écart.

Plus précisément, c'était avant.

En 2007, une augmentation de la taille du secteur a été proposée, et après les procédures d'approbation et d'approbation, à partir de 2011, tous les disques produits sont déjà formatés avec un secteur de 4096 octets de données utilisateur (environ 4211 octets avec des données de service) - le soi-disant format avancé.
La simplification de l'adressage des secteurs de bas niveau, qui sont devenus huit fois plus petits avec le même volume, est également une augmentation de la productivité en raison de la simplification des calculs et du travail avec de gros blocs, et l'efficacité de l'utilisation du disque a considérablement augmenté. Combien Lisons le paragraphe suivant.

Bloc de données ECC

Dans 512 secteurs d'octets, le bloc ECC occupait 50 octets . Dans les secteurs de 4096 octets, le bloc ECC est passé à 100 octets , mais le nombre de secteurs eux-mêmes a diminué. Et en fait, ECC est maintenant quatre fois plus petit ( 100 octets pour 4096 octets contre 400 octets pour 8 * 512 octets).

De plus, sur une chaîne de données plus longue, l'algorithme de correction fonctionne plus efficacement, ce qui a permis d'économiser de l'espace et d'augmenter l'efficacité. Selon diverses estimations, la vitesse de calcul ECC a augmenté de 5 à 10%. Cela signifie que le contrôleur de disque est moins tendu et peut faire d'autres choses. Indirectement, cela affecte les performances globales d'écriture / lecture de données.

L'un des principaux avantages est bien sûr un gain de place.

Au total - une diminution du volume alloué aux blocs ECC, une diminution du nombre total de secteurs (moins d'espace, moins d'étiquettes, moins d'index pour les secteurs d'adressage) - l'espace total alloué aux données utilisateurs a augmenté de plus de 10% !

Il y a un autre petit plus associé aux grands secteurs. En cas de défaut ou de surface, immédiatement une grande surface sera mal marquée. Si vous marquez des mégaoctets de secteurs de 512 octets, cela prendra plusieurs fois plus de 4 Ko.
De plus, la partie illisible sera marquée de manière plus fiable - si nous coupons un morceau pourri ou vermifuge d'une délicieuse pomme, nous coupons une partie du bon - et dans le disque dur - il est préférable de marquer la mauvaise partie pas dans le cul .

Mais bien sûr, il vaut mieux se débarrasser des mauvais disques.

La seule exception est les mauvais blocs logiques. Ils sont connectés précisément avec ECC - lorsque pour diverses raisons (électricité soudainement coupée, bug du firmware, tempêtes de lune ...), et ECC s'est avéré incorrect - un tel secteur le contrôleur de disque sera considéré comme mauvais. Ils peuvent être corrigés en réanalysant les secteurs défectueux - il existe maintenant de nombreux services publics, à commencer par le célèbre Victoria.

À propos des secteurs virtuels de 512 octets

Le logo avec «512e» signifie que le lecteur lui-même est déjà un secteur de 4 Ko, mais il fonctionne en mode d'émulation de secteurs virtuels de 512 octets.
Le logo «4Kn» indique que le disque prend en charge une interface native 4k, ces disques sont en vente depuis 2014.

De nombreux systèmes d'exploitation encore populaires (je parle ici de Windows 7 et Windows Vista) ne prennent pas en charge les lecteurs 4k de manière native.
Cependant, les anciens disques sur eux fonctionnent correctement et les nouveaux disques fournissent une interface avec des secteurs virtuels de 512 octets.

Les secteurs virtuels de 512 octets doivent être mémorisés lorsque vous testez des disques 512 ou que vous exécutez un système d'exploitation obsolète pendant le test.
Par exemple, l'enregistrement de secteurs aléatoires de 512 octets dans de telles conditions ressemblerait à "lire 4k, écrire 4k", ce qui produira évidemment une dégradation de vitesse incompréhensible sur le graphique. En même temps, les vitesses d'écriture et de lecture linéaires afficheront des performances normales.

Windows prend en charge les lecteurs 4K nativement, à commencer par Windows 8 et Windows Server 2012.

À propos de Cluster Straddling.

Cela s'applique aux lecteurs qui fonctionnent dans la 512ème émulation (et il y en a beaucoup d'autres en cours d'utilisation).

Nous allons partitionner un tel lecteur en partitions et le formater avec les paramètres par défaut. Le cluster NTFS standard fait 4 kilo-octets. Le bloc HFS + (ou ext4) fait généralement 4 kilo-octets. Et le secteur physique du disque est également de 4 kilo-octets. Taille très pratique (même une page mem x86 fait aussi 4 Ko).

Mais lors du partitionnement du disque 512e en partitions, il peut arriver que la partition démarre non pas au début du 4ème secteur, mais avec un multiple de décalage de 512 octets.
Par conséquent, un cluster / bloc de 4 kilo-octets se situera entre deux secteurs physiques de 4 kilo-octets du disque dur.
Chaque fois que vous lisez un tel cluster, le disque dur (en raison de la logique de son fonctionnement) lit entièrement deux secteurs. Lors de l'enregistrement également, tout n'est pas fluide.
Divers utilitaires d'alignement résolvent ce problème - le même outil WD Align ou HGST Align Tool pour Windows 7 et supérieur.
Vous devez seulement les appliquer APRÈS avoir divisé le disque en partitions - l'utilitaire vérifiera que les bordures de partition coïncident avec le début d'un nouveau secteur de 4 Ko et les déplacera si nécessaire. Ensuite, vous pouvez travailler sans baisse de performances.

Où les informations sont lues plus rapidement - au début ou à la fin du disque?

Sur les disques durs, le premier secteur est à l'extérieur du lecteur et le dernier secteur est à l'intérieur.

Au début des temps, le nombre de secteurs sur la piste était le même, mais c'était tellement en période dense que vous ne vous en souvenez pas. Les pistes plus proches du début du disque (extérieur) contiennent désormais plus de secteurs.

Ainsi, la vitesse linéaire d'écriture et de lecture des informations situées au début du disque est beaucoup plus élevée . Les nombres exacts dépendent des performances du disque lui-même, mais en termes de pourcentage - la différence peut être de 200% ou même un peu plus de pourcentage entre les pistes les plus extrêmes (!)
Le nombre de secteurs par piste n'est pas indiqué individuellement, mais pour la zone dans laquelle plusieurs pistes sont combinées, de sorte que la différence de vitesse sera visible non pas pour les deux pistes extrêmes, mais pour les deux zones extrêmes et diminuera progressivement vers le milieu du disque. De plus, on peut dire empiriquement qu'il y a plus de secteurs «rapides» sur le disque - car il y en a simplement plus sur la partie externe du disque.

Comment conserver?

Par rapport aux CD, DVD et lecteurs flash, les CD et les lecteurs flash perdent clairement dans la durée de stockage des données. Les DVD peuvent argumenter, mais ici, tout est ambigu - vous avez besoin de disques de haute qualité, d'un bon lecteur et l'enregistrement n'est pas à la vitesse maximale, et pourtant, il est possible que les données s'arrêtent de lire. De plus, 4,5 ou même 9 Go sur DVD ce n'est pas tant, plus le manque de confort. Et vous ne pouvez enregistrer qu'une seule fois - vous n'avez pas besoin de contacter DVD-RW pour le stockage de données à long terme.

J'ai gravé plus de 5 000 CD / DVD en même temps, testé la lecture. Bien sûr, la qualité de lecture et la durabilité dépendaient de la qualité du disque, mais le même Verbatim, qui était l'une des normes du CD-R 650, dans le DVD était plutôt médiocre. Et dans chaque lot, il pouvait y avoir quelque chose sans succès.

Si vous prenez des disques Blue Ray, le coût d'un graveur et de disques est tel que s'il n'est pas moins cher, il est presque équivalent d'acheter un nouveau disque dur dans 5 ans et de lui transférer les données.

Actuellement, les moyens peu coûteux de stocker des données personnelles sont principalement divisés en:
* S'il n'y a pas trop de données, et Internet le permet - vous pouvez les stocker dans le cloud, et de préférence dans deux clouds indépendants différents, après avoir chiffré les données avec un trucrypt / archiveur. Ici, je vais annoncer WinRAR, qui, en plus de l'archivage avec un mot de passe, sait également utiliser ECC. Vous pouvez augmenter la taille de l'archive d'un certain pourcentage, mais être en mesure de récupérer des données à partir de n'importe quel emplacement endommagé dans cette archive, dans ce pourcentage. Il est même possible de diviser l'archive en volumes et de créer un volume de récupération en tant que fichier séparé. Dans les temps anciens, je l'utilisais activement avec les vieilles disquettes, quand une disquette entière pouvait tout simplement ne pas être lue sur le lecteur de quelqu'un d'autre.

* Disque dur amovible, mais je recommande de changer le support avec une fréquence de 3-5 ans à un plus récent, en essayant de ne pas aller trop loin de la période de garantie. Vous pouvez simplement acheter un adaptateur SATA / USB et mettre à niveau le disque système vers un disque plus rapide / plus spacieux, donner l'ancien disque pour les sauvegardes.

* Achetez un NAS domestique bon marché avec un raid et installez un simple miroir ordinaire. Cette méthode est beaucoup plus chère que les deux précédentes, mais si l'un des disques tombe en panne, il vous suffit de remplacer le disque cassé par un nouveau, et le contrôleur de raid connectera le nouveau disque à la baie et le remplira de données. Autrement dit, rien ne devra être reconfiguré pour rechercher et restaurer des informations à partir de différentes sauvegardes. Je viens de remplacer le disque et c'est tout. Le NAS est également très peu exigeant en puissance, il peut être laissé en permanence et automatiser tous les processus de sauvegarde.

UPD: DaemonGloom recommande le merveilleux appareil WD My Cloud Mirror, qui vient presque au prix des vis dures, plus un petit trop-payé pour le boîtier / contrôleur:
"Aux prix actuels - un appareil 2x4 To donne 100 $ en trop, 2x6 To - 80 $."

Personnellement, je sauvegarde tout ce qui est important pour le deuxième lecteur et je dépose périodiquement des archives sur un lecteur USB externe manuellement.
Ainsi, il y a a) une copie de travail, b) une archive quotidienne sur le deuxième disque, et c) une archive approximativement mensuelle sur un disque externe déconnecté. Mais en principe, je commence déjà à penser au NAS.

Comment le gardez-vous?

Combien de temps ou où stocker rapidement les informations sur le disque