在磁盘上快速存储信息的时间或位置
下午好,Giktayms!前一段时间,在烤面包机上,我遇到了一些有关将信息存储在硬盘上的有趣问题,这使我想更深入地研究,并且进行了一些研究。一些信息已经通过Habré传递,但不是全部。而且我在俄语国家的互联网上找不到任何东西,所以我决定与社区分享我发现的东西。关于磁盘上数据的消磁。
在正常的生活条件下(温度/湿度/压力没有急剧变化,没有冲击),磁盘的磁化表面可以存储信息数十年。由于尚未进行实际的工业测试,因此很难保证,而所进行的测试通常只是外部条件的变化,以暴露于腐蚀性环境。但是大多数人都同意磁场功率以每年约1%的速度下降。同时,不能说在50年后无法读取一半的磁盘-这是不正确的,因为场衰减不等于破损-在这里,读取头的灵敏度和定位机构的准确性起着作用。即使在一个好的制造商的一批硬盘驱动器中,输出的板数也略有不同,并且整个设备在出厂前都经过了仔细的校准。无法在家进行重新校准。随着时间的流逝,从表面上看,这似乎使磁记录变差了,但是在大多数情况下-读取变差与材料的机械变差有关-这也会引起磁头的定位误差和灵敏度。如果不再从旧硬盘中读取对您重要的数据,则很可能是机械/电子设备性能下降,并且可以在专门从事数据恢复的特殊公司中读取该数据-硬盘将被拆开,取出煎饼并安装在单独的设备上,然后从中读取他们直接数据。即使机械和电子设备完全拧紧,也必须阅读板子本身及其上的信息。有许多证人的储物柜中有旧磁盘,可以在15年甚至20年后完美读取(顺便说一句,我也是其中之一)。碰巧驱动器无法启动,几乎没有超过保修期限。因此,在现代磁盘中,电子和机械首先失效,连接器损坏,标准甚至可能变得过时,但是数据的消磁不太可能是主要原因。为此,我们可以补充一点:制造商应用的,用户将无法使用标准方法覆盖的轨道和扇区的低级标记应该首先消磁。没错,标记处的场功率要高得多,这在显微镜下很明显,但是,没有什么可以永远持续下去。从这一点得出的结论-覆盖磁盘上的信息以“更新”磁记录-没有理由。确保没有侵略性的外部影响更为重要,因为最基本的方法是更可靠地拧紧它,以减少振动。开关会导致磁盘温度发生变化,从而使材料膨胀和变窄。这是为什么快速HDD的寿命比温度较低得多的“绿色”系列慢驱动器寿命短的重要因素之一。但是请不要忘记,如果光盘不易触摸,这并不意味着金属没有膨胀-每个开-关循环都会加速材料的降解,“冷光盘”的尺寸明显较小。如果您的计算机每天定期入睡并唤醒几次,并且已通过网络供电,则增加从网络供电直到磁盘关闭的等待时间是有意义的。现代闲置硬盘仅消耗几瓦特。关于部门
这不完全是512个字节。在该区域中,为用户数据分配了512个字节。还有关于该扇区的服务信息-这是扇区开头和结尾的低级标签,以及数据校正单元,通常在用户数据之后。加上扇区之间的未分配空间(间隙)。扇区标签由制造商在所谓的低级格式化过程中施加。在远古时代,这可以独立于BIOS进行,但是现在,使用常规方法,用户不再可以使用此方法。服务数据的数量可能会有所不同,具体取决于磁盘固件的优化,但是可以相信该扇区与服务数据一起需要577字节。加上差距。更准确地说,是以前。在2007年,提议增加扇区的大小,从2011年开始批准和批准程序之后,所有生产的磁盘都已经使用4096字节的用户数据扇区(带有服务数据的4211字节)进行了格式化-所谓的高级格式。由于简化了计算和处理大块数据,简化了低级扇区的寻址(在相同的容量下缩小了八倍)也提高了生产率,并且磁盘使用效率大大提高了。多少钱 让我们阅读下一段。ECC数据块
在512字节的扇区中,ECC块占用了50个字节。在4096字节的扇区中,ECC块增加到100字节,但是扇区本身的数量减少了。实际上,ECC现在要小四倍(4096字节为100字节,而8 * 512字节为400字节)。此外,在更长的数据链上,校正算法可以更有效地工作,从而节省了空间并提高了效率。根据各种估计,ECC的计算速度提高了5-10%。这意味着磁盘控制器不太紧张,可以执行其他操作。间接地,这会影响写入/读取数据的整体性能。主要优点之一当然是节省空间。总计-分配给ECC块的数量减少,扇区总数减少(更少的间隙,更少的标签,更少的寻址扇区索引)-分配给用户数据的总空间增加了10%以上!还有一个与大行业相关的小加成。如果出现缺陷或表面缺陷,将立即在很大的地方进行严重标记。如果标记512字节的兆字节扇区,则其时间将是4 KB的几倍。此外,无法辨认的部分将得到更可靠的标记-如果我们切下一块烂苹果或美味的苹果,就切掉一些好东西-在硬盘驱动器中-最好不要在屁股上标出不好的部分。但是,当然,最好清除坏的驱动器。唯一的例外是逻辑坏块。它们与ECC精确连接-出于各种原因(突然断电,固件错误,月风暴...),而ECC证明是错误的-磁盘控制器的这种扇区将被视为损坏。可以通过重新扫描坏道来纠正它们-从著名的维多利亚州开始,现在有许多公用事业。关于虚拟512字节扇区
带“ 512e”的徽标表示驱动器本身已经是4kb扇区,但是它以模拟虚拟512字节扇区的方式工作。“ 4Kn”徽标表示该光盘支持4k本机接口,此类光盘自2014年以来一直在销售。许多仍然流行的操作系统(我在这里谈论的是Windows 7和Windows Vista)本身并不支持4k驱动器。但是,它们上的旧磁盘可以正常工作,新磁盘为虚拟512字节扇区提供了接口。在测试512s磁盘或在测试期间运行过时的OS时,应记住虚拟512字节的扇区。例如,在这种情况下记录随机的512字节扇区看起来像“读取4k,写入4k”,这显然会在图形上产生难以理解的速度下降。同时,线性写入和读取速度将显示正常性能。Windows从Windows 8和Windows Server 2012开始原生支持4k驱动器。关于集群跨越。
这适用于在第512个仿真中工作的驱动器(还有更多使用中的驱动器),我们会将其划分为多个分区,并使用默认设置对其进行格式化。标准NTFS群集为4 KB。 HFS +(或ext4)块通常也为4 KB。磁盘的物理扇区也为4 KB。非常方便的大小(即使x86 mem页面也为4 kB)。但是,在将512e磁盘分区为多个分区的过程中,分区可能不是从第4个扇区的开头开始,而是以512字节的偏移倍数开始。结果,一个4 KB的群集/块将位于硬盘驱动器的两个4 KB的物理扇区之间。每次读取这样的群集时,硬盘(由于其操作逻辑)将完全读取两个扇区。录制时,也并非一切都非常顺利。各种对齐工具可解决此问题-适用于Windows 7和更高版本的相同WD对齐工具或HGST对齐工具。仅在将磁盘划分为分区之后才需要应用它们-该实用程序将验证分区边界是否与新的4 KB扇区的开头重合,并在必要时进行移动。这样您就可以在不降低性能的情况下工作。在哪里更快地读取信息-在磁盘的开头还是结尾?
在硬盘驱动器上,第一个扇区在驱动器的外部,而最后一个扇区在内部。在一开始的时候,磁道上的扇区数是相同的,但是在密集的时间里,您已经记不起来了。现在,靠近光盘开头(外部)的磁道包含更多扇区。因此,位于磁盘开始处的信息读写的线性速度要高得多。确切的数字取决于磁盘本身的性能,但以百分比表示-最极端的磁道(!)之间的差异可能是200%甚至更多一点。每个磁道的扇区数不是单独显示的,而是针对几个磁道合并到的区域显示的,因此,速度的差异对于两个极限磁道不是可见的,而对于两个极限磁道则是可见的,并逐渐减小到磁盘中间。另外,可以凭经验说磁盘上有更多的“快速”扇区-因为在磁盘的外部部分中仅存在更多的“快速”扇区。如何储存?
与CD,DVD和闪存驱动器相比,CD和闪存驱动器显然在数据存储期间会丢失。 DVD可能会引起争议,但这里的一切都是模棱两可的-您需要高质量的光盘,良好的驱动器,并且刻录并非以最快的速度进行,无论如何,都有可能停止读取数据。此外,DVD上的4.5 GB甚至9 GB的存储空间不是很大,而且缺乏舒适感。而且您只能保存一次-无需联系DVD-RW进行长期数据存储。我一次刻录了超过5,000张CD / DVD,并进行了读取测试。当然,读取质量和耐用性取决于光盘的质量,但DVD中CD-R 650的标准之一,即Verbatim则相当中等,而且每批中都有可能不成功。如果您购买Blue Ray光盘,则刻录机和光盘的成本如此之高,即使不便宜,也几乎相当于在5年内购买新硬盘并将数据传输到该硬盘上。当前,低成本的个人数据存储方式主要分为:*如果数据太多,并且Internet允许,则可以使用trucrypt /存档器对数据进行加密,然后将其存储在云中,最好存储在两个不同的独立云中。在这里,我将发布WinRAR,该WinRAR除了使用密码进行归档外,还知道如何使用ECC。您可以按一定百分比增加档案的大小,但是可以在此百分比之内从该档案中任何损坏的位置恢复数据。甚至可以将归档文件拆分为多个卷,并将恢复卷创建为单独的文件。在远古时代,当整个软盘可能根本无法在他人的驱动器中读取时,我经常将其与旧的软盘一起使用。*可移动硬盘,但我建议将频率为3-5年的介质更换为较新的介质,以免与保修期相距太远。您只需购买SATA / USB适配器,然后将系统驱动器升级为速度更快/容量更大的适配器,然后为旧驱动器提供备份。*买一个便宜的家用NAS并设置一个普通的简单镜像。此方法比前两个驱动器昂贵得多,但是如果其中一个驱动器发生故障,则只需用新的驱动器替换损坏的驱动器,然后raid控制器会将新的驱动器连接到阵列并填充数据。也就是说,无需重新配置任何内容即可搜索和还原来自不同备份的信息。只是更换了磁盘,仅此而已。 NAS的功能也非常不需要,它可以一直保持打开状态并自动执行所有备份过程。UPD:DaemonGloom建议使用出色的WD My Cloud Mirror设备,该设备的价格几乎是硬螺钉的价格,外加少量的机箱/控制器费用:“以目前的价格-2x4TB设备将多付100美元,而2x6TB设备将多付80美元。”就个人而言,我备份了对第二个驱动器重要的所有内容,并定期手动将存档拖放到外部USB驱动器上。因此,存在a)工作副本,b)第二个磁盘上的每日存档,以及c)外部断开连接的磁盘上的大约每月存档。但原则上,我已经开始考虑NAS。你如何保存它?Source: https://habr.com/ru/post/zh-CN394111/
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