固態硬盤,當心重要文件丟失后無法恢復!
瀏覽量: 次 發布日期:2023-08-25 18:55:22
固態硬盤,當心重要文件丟失后無法恢復!
隨著SSD應用的越來越廣,我們的臺式機、筆記本甚至服務器都被SSD占領。你有沒有想過一個很細思極恐的問題:紅旗到底能打多久——SSD硬盤能用多久?我們的數據安全嗎?我們常說的SSD,也就是基于閃存的固態硬盤,使用固態硬盤的電腦開機一般都在十秒以下,電腦運行速度也要比普通機械硬盤快數倍以上。至于固態硬盤能用多久,要看你具體怎么用。一般的話,6、7年是沒有什么問題的。機械硬盤典型的溫切斯特硬盤結構如下:
一般操作情況下,盤片(2)在轉子(1)的帶動下,以每分鐘數千轉的速度飛速旋轉。轉臂(5)在程序指令下,帶著磁頭(4)來到指定位置開始讀取/寫入數據。磁頭是依靠空氣動力的原理懸浮在磁盤表面,高度比頭發絲還細。這樣它既可以迅速準確的讀取/寫入內容,又不會和盤面接觸(想象一下數千轉的速度旋轉的磁盤和磁頭接觸時會發生什么)。這時如果沒有電了,磁盤不轉了,空氣浮力也不復存在,磁頭就會慢慢降落,進而碰到盤片,引發物理損傷。那怎么避免這種情況呢?正常斷電的時候,硬盤控制芯片會收到SATA控制器傳來的STANDBY IMMEDIATE命令;而SAS和SCSI硬盤會收到stop命令。這時控制器會把磁頭歸位到一個叫做Parking Zone的地方:
磁頭完美地停在停車區,避免了和磁盤接觸。而在停好之前,關機時序并不能夠結束,保證了整個過程的完整性。似乎很完美,但是意外斷電的時候,并不會收到各種命令,也沒有時間從容的停車,那該怎么辦呢?心細的同學也許注意到我在介紹硬盤構造的圖片中沒有介紹3的位置。其實這里別有玄機,這里叫做Landing Zone。這里并沒有磁道,表面介質也不同:
在意外斷電的情況下,磁盤控制器會利用空氣動力和一些電容的余電,將磁頭移到Landing Zone里面降落,從而保證不會劃傷盤片。Landing Zone也是硬盤沒事干時,磁頭的休息區。還有些硬盤廠商采用load/unload技術來做類似的事情,這里就不詳細介紹了。固態硬盤SSD固態硬盤沒有機械旋轉,應該不會出問題吧。其實沒有那么簡單,FTL的邏輯塊和物理塊的轉換表必須存儲在NAND Flash上,否則會造成混亂;高端企業級硬盤上有大量的DRAM來加速,其中的內容也必須存儲下來。在正常關電的時候,和機械硬盤類似,SATA的STANDBY IMMEDIATE命令和SCSI的Stop指令是合適的存儲這些信息的機會。SSD控制器可以從容的將這些信息寫在合適的地方。在意外掉電的情況下,情況就復雜不少。不知道大家注意過沒有,現在M.2的SSD上面有很多很小的電容:
在Vcc沒電的時候,這些電容的gate就會打開,會為主控爭取1ms左右的時間。主控會立刻放棄現在所有沒有存儲的數據,而立刻開始存儲FTL表,保證不會出大問題。在企業級的SSD中,有的DRAM大小將近1GB,而企業SSD的數據完整性要求極高,不容有失,不但FTL表要存好,DRAM中沒有存儲過的,也必須全部存下來。這就需要很大的電容,來爭取更多的時間,如果我們拆開企業SSD,就會發現很多大黃快:
有些低端SSD廠商,沒有電容,或者在長時間使用后電容能力下降。在掉電后,FTL表并沒有存下來。而是采取在下一次上電的時候重建FTL表,這是用戶就會發現SSD反應很慢,要一會才會恢復正常。根據廠商的相關統計,返修的SSD掛掉的主要原因并不是閃存壽命耗盡,大部分是因為意外斷電導致固件損壞或是低價低質的固態硬盤,有九成的SSD返修都是這個原因,不過意外斷電這個就真的很難防了。如果從數據安全角度與數據恢復機率來講,SSD硬盤卻存在著致命的缺陷!因為SSD硬盤在刪除與格式化后,硬盤上的數據是無法恢復的,那么這又是什么原因造成的呢?固態硬盤在寫入數據時需要先進行擦除操作,為了保證硬盤隨時有可以寫入的地方,平均分配各個閃存模塊的損耗因為閃存是都是有擦寫次數限制),用名為FTL的動態鏈表記錄和維護,由于是動態記錄,使得固態硬盤數據存放的位置和外部的存取地址并不對應,因此誰都不知道實際的數據是在哪個模塊內。使用以前使用的數據恢復軟件按著操作系統之前的記錄方式去恢復,是找不到的任何有用的數據的。為了讓固態硬盤更長壽的Trim指令,刪除數據時,它直接讓SSD把數據清理掉騰地方,而不是像機械硬盤那樣先存著,新數據進來再擦寫覆蓋。所以在固態硬盤刪除或格式化硬盤后使用目前的數據恢復工具是沒有任何意義的。建議:固態硬盤目前價格雖然不是很高,但是如果有重要的數據需要存儲最好還是選擇傳統的機械硬盤,因為至少機械硬盤的可恢復性還能讓您有后悔的機會,所以購買新電腦時,盡量考慮是固態+機械的搭配比較合理一些。硬盤如果壞了,最大的災難是硬盤里面的數據已經沒有辦法拿回來,壞硬盤是小事,數據無法找回才是最大的災難級問題。所以,重要的文件數據,務必做好備份,不能單獨保存在一臺電腦上,至少同時保存在2個不同的地方,例如另一臺電腦、網盤、移動硬盤和NAS等。硬盤有價數據無價!