Ανάκτηση Αρχείων Από SSD: Γιατί Είναι ΑΔΥΝΑΤΗ Στο Σπίτι

Όσοι έχουμε συνηθίσει να λειτουργούμε έναν υπολογιστή με SSD, δύσκολα θα επιστρέψουμε σε μηχανικό δίσκο. Όμως, στον SSD ο αριθμός των κύκλων εγγραφής είναι περιορισμένος με αποτέλεσμα να υπάρχει ο κίνδυνος της φθοράς και της απώλειας δεδομένων που δεν μπορεί να αποκαταστήσει καμία δωρεάν ή πληρωμένη εφαρμογή. Στον οδηγό θα δούμε γιατί δεν μπορούμε να κάνουμε μόνοι μας την ανάκτηση αρχείων από SSD, και γιατί είναι απαραίτητο να απευθυνθούμε σε επαγγελματίες.

Ποια είναι η Datalabs

Αυτός ο οδηγός είναι μία χορηγία της Datalabs. Η εταιρεία αποτελεί ένα από τα πιο σύγχρονα εργαστήρια ανάκτησης, διαγραφής και μετατροπής δεδομένων. Αναλαμβάνουν την ανάκτηση αρχείων από:

• Εσωτερικούς και εξωτερικούς σκληρούς δίσκους HDD
• SSD τύπου SATA και M.2
• Κάρτες μνήμης και φλασάκια USB
• Συστοιχίες RAID
• και από την αποθηκευτική μνήμη κινητών τηλεφώνων και tablet.

Επιπλέον, αναλαμβάνουν την μόνιμη καταστροφή ευαίσθητων δεδομένων, με πιστοποίηση.

Εκτός από τις εκατοντάδες περιπτώσεις ιδιωτών, την Datalabs έχουν εμπιστευτεί ορισμένες από τις μεγαλύτερες επιχειρήσεις και οργανισμούς στην Ελλάδα.

Μπείτε στη σελίδα τους για να δείτε αναλυτικά τις υπηρεσίες τους, τα case studies πελατών τους, τις κριτικές, και φυσικά και τα στοιχεία επικοινωνίας μαζί τους όλο το 24ωρο, 7 ημέρες την εβδομάδα.

Για πελάτες εντός του λεκανοπεδίου της Αττικής διαθέτουν υπηρεσία παραλαβής του αποθηκευτικού μέσου από το χώρο σας, από συνεργάτη της εταιρείας, την ημέρα και την ώρα της επιλογής σας.

Πόσο αξιόπιστος είναι ένας SSD για τα δεδομένα μας

Οι SSD (Solid State Drive), σε αντίθεση με τους μηχανικούς σκληρούς δίσκους HDD, δεν έχουν μηχανικά μέρη. Άρα, δεν έχουν καθόλου τριβές εσωτερικά κατά τη λειτουργία τους. Αυτό οδηγεί πολλούς χρήστες στο να θεωρούν πως τα δεδομένα τους είναι πολύ πιο ασφαλή σε έναν SSD.

Η αλήθεια, όμως, είναι διαφορετική. Κάθε εγγραφή στον SSD προξενεί έναν βαθμό φθοράς στις μνήμες όπου αποθηκεύονται τα δεδομένα. Είναι θέμα χρόνου, μετά από έναν αριθμό εγγραφών, οι μνήμες του SSD να αποτύχουν.

Ενώ θεωρητικά οι μνήμες θα κρατήσουν για εκατοντάδες χιλιάδες εγγραφές, στατιστικά υπάρχει πάντοτε η πιθανότητα να αποτύχουν κατά πολύ νωρίτερα, και χωρίς καμία προειδοποίηση.

Επιπλέον, υπάρχει και το ανθρώπινο λάθος. Αν διαγράψουμε οριστικά κάποιο αρχείο που χρειαζόμασταν, είναι ουσιαστικά αδύνατον να κάνουμε ανάκτηση αρχείων με οποιαδήποτε δωρεάν ή πληρωμένη εφαρμογή.

Ναι, η διαδικασία που ισχύει για κάθε HDD, πως με ειδικές εφαρμογές μπορούμε να επαναφέρουμε αρχεία που διαγράψαμε οριστικά, στον SSD απλά δεν γίνεται.

Ανάκτηση Δεδομένων: Οι Καλύτερες Εφαρμογές Για Ανάκτηση Αρχείων

Η ανάκτηση δεδομένων σκληρού δίσκου είναι η διαδικασία με την οποία χρησιμοποιούμε εφαρμογές ή και ειδικό εξοπλισμό για την ανάκτηση αρχείων μετά από οριστική διαγραφή,…

Για να κατανοήσουμε το γιατί, πρέπει να δούμε τις ιδιαιτερότητες των SSD όσον αφορά την εγγραφή και τη διαγραφή δεδομένων, και συγκεκριμένα την ανάγκη της εντολής TRIM, χωρίς την οποία η απόδοση των SSD μειώνεται κατακόρυφα όσο γεμίζουν.

Τι είναι το TRIM και γιατί είναι απαραίτητο σε κάθε SSD

Όταν διαγράφουμε ένα αρχείο σε έναν SSD, ουσιαστικά τα δεδομένα του αρχείου παραμένουν στον SSD. Απλά είναι μαρκαρισμένα ως “διαγραμμένα” και το λειτουργικό σύστημα δεν τα λαμβάνει υπόψιν.

Ως εδώ, είναι ουσιαστικά ακριβώς το ίδιο με αυτό που συμβαίνει στους μηχανικούς δίσκους. Όμως, σε αντίθεση με τους μηχανικούς δίσκους, το λειτουργικό σύστημα στέλνει μια ειδική εντολή στον SSD, η οποία ονομάζεται TRIM.

Η εντολή αυτή λέει στον ελεγκτή του SSD ποια δεδομένα είναι προς διαγραφή. Έτσι, λίγο αργότερα ο ελεγκτής πάει και τα σβήνει σε φυσικό επίπεδο από τις μνήμες του SSD. Αν γίνει αυτό, η ανάκτηση αρχείων είναι εντελώς αδύνατη.

Για να κατανοήσουμε γιατί το TRIM είναι απαραίτητο σε κάθε SSD, πρέπει πρώτα να δούμε το πώς λειτουργεί η αποθήκευση δεδομένων στη συγκεκριμένη τεχνολογία.

NAND Cells

Όπως πιθανώς γνωρίζουμε, αντί για τους περιστρεφόμενους δίσκους των HDD, οι SSD αποθηκεύουν τα δεδομένα μας σε μνήμες τύπου NAND, καθεμία εκ των οποίων αποτελείται από τα λεγόμενα NAND cells.

Τα NAND cells Είναι ομαδοποιημένα σε σελίδες (pages), με χωρητικότητα συνήθως 4 έως 16KB, ανάλογα με το μέγεθος κάθε NAND cell. Η μία σελίδα είναι η μικρότερη μονάδα δεδομένων που μπορεί να γραφτεί και να διαβαστεί στον SSD.

Δηλαδή, αν σε έναν SSD με σελίδες χωρητικότητας 16KB θελήσουμε να γράψουμε 1KB δεδομένων, θα πιάσει όλα τα 16KB, με τα 15KB να είναι ουσιαστικά κενά.

Οι σελίδες αυτές είναι επίσης ομαδοποιημένες σε block, που τυπικά περιέχουν από 128 έως 512 σελίδες το καθένα, ανάλογα με τον σχεδιασμό του SSD.

Το σημαντικότερο της υπόθεσης είναι ότι ο SSD μπορεί να γράψει και να διαβάσει δεδομένα σε μία μεμονωμένη σελίδα. Όμως, δεν μπορεί να διαγράψει δεδομένα σε μία μεμονωμένη σελίδα. Θα πρέπει να διαγράψει ολόκληρο το block.

Αυτό συμβαίνει επειδή για τη διαγραφή μίας μεμονωμένης σελίδας, θα έπρεπε να εφαρμόσει μία συγκεκριμένη ηλεκτρική τάση, σημαντικά υψηλότερη απ' ό,τι για την εγγραφή. Αυτή η τάση θα επηρέαζε τα δεδομένα και στις γύρω σελίδες, που δεν θέλουμε να διαγραφούν.

Αυτή η αδυναμία διαγραφής μεμονωμένων σελίδων σημαίνει πως δεν μπορούμε να γράψουμε δεδομένα σε μια ήδη γεμάτη σελίδα, χωρίς πρώτα να τη διαγράψουμε. Και χωρίς την εντολή TRIM, αυτό οδηγούσε σε σοβαρές καθυστερήσεις τους SSD πρώτης γενιάς.

Τι γίνεται χωρίς το TRIM?

Για να κατανοήσουμε καλύτερα το πρόβλημα που δημιουργείται όσον αφορά το σβήσιμο των δεδομένων, ας δούμε ένα απλό παράδειγμα στο οποίο δεν υπάρχει καθόλου η διαδικασία TRIM.

Το block του παραδείγματος θα περιέχει μόνο 8 σελίδες, διότι αν κάναμε σχεδιάγραμμα με 128 σελίδες, δεν θα φαινόταν τίποτα.

Αν οι 6 σελίδες του block είναι γεμάτες, και πάμε και γράψουμε δεδομένα στις δύο κενές σελίδες, δεν υπάρχει κανένα πρόβλημα.

Αν διαγράψουμε δεδομένα δύο σελίδων, όπως αναφέραμε τα δεδομένα αυτά δεν σβήνονται από τον SSD σε φυσικό επίπεδο, απλά μαρκάρονται σαν διαγραμμένα.

Ας πούμε λοιπόν πως σε αυτό το block, που έχει έξι σελίδες (pages) με κανονικά δεδομένα και δύο με διαγραμμένα, θέλουμε να γράψουμε νέα δεδομένα, που πιάνουν δύο σελίδες.

Όπως αναφέραμε, ο ελεγκτής του SSD εκ σχεδιασμού δεν μπορεί να σβήσει τις δύο μεμονωμένες σελίδες με τα διαγραμμένα δεδομένα, πρέπει να σβήσει όλο το block.

Για να μην χαθούν λοιπόν οι έξι σελίδες με τα χρήσιμα δεδομένα, πρώτα αντιγράφει όλο το block σε μια εσωτερική μνήμη cache.

Η cache δεν έχει τον περιορισμό των μνημών NAND. Εκεί, ο ελεγκτής του SSD μπορεί να πετάξει τις δύο σελίδες με τα διαγραμμένα αρχεία, και να βάλει στη θέση τους τις δύο σελίδες με τα νέα δεδομένα.

Ύστερα, διαγράφει ολόκληρο το αρχικό block…

…και αντιγράφει τα δεδομένα από την cache στο κενό πλέον block.

Στις 8 σελίδες του παραδείγματος, αυτό δεν φαίνεται σαν σπουδαίο πρόβλημα. Αν όμως ένα block έχει 512 σελίδες των 8KB η καθεμία, σημαίνει πως έχει μέγεθος 4MB.

Δηλαδή για να γράψουμε πληροφορίες από 16KB, θα πρέπει ο ελεγκτής του SSD:

• να διαβάσει 4MB από το block τα οποία θα στείλει στην cache
• να πετάξει στην cache τα διαγραμμένα δεδομένα
• να προσθέσει τα νέα δεδομένα
• να σβήσει ολόκληρο το block
• και μετά να γράψει 4ΜΒ στο κενό πλέον block.

Με άλλα λόγια, η απλή εγγραφή 16KB δεδομένων θα πάρει χρονικά όσο η ανάγνωση και η εγγραφή 4096KB, κυριολεκτικά χιλιάδες φορές περισσότερο χρόνο.

Αυτό το σενάριο προφανώς θα συμβεί αν δεν υπάρχουν πουθενά κενές σελίδες στον SSD, σε κανένα από τα block του. Αυτό όμως είναι εύκολο να συμβεί σε SSD που είναι πολύ γεμάτοι.

Το παράδειγμα δεν είναι θεωρητικό. Στην πρώτη γενιά SSD, που δεν είχε ακόμα υλοποιηθεί το TRIM, όσο γέμιζαν υπήρχε εμφανής καθυστέρηση στη λειτουργία του SSD. Και η λύση σε αυτό το θέμα είναι που εμποδίσει την ανάκτηση αρχείων από SSD στο σπίτι.

Η λύση του garbage collection

Για να αποφευχθεί όσο γίνεται το σενάριο να ξεμείνει ο SSD από κενές σελίδες και να δημιουργούνται καθυστερήσεις για την εγγραφή block, έχουν υλοποιηθεί διάφορες τεχνικές garbage collection, που κυριολεκτικά σημαίνει “συλλογή απορριμμάτων”.

Μέρος αυτού του garbage collection είναι και η εντολή TRIM. Όταν το λειτουργικό σύστημα διαγράψει ένα ή περισσότερα αρχεία από τον SSD, στέλνει την εντολή TRIM στον ελεγκτή του SSD, ενημερώνοντάς τον πως τα δεδομένα πλέον είναι άχρηστα.

Σύντομα αργότερα, ο ελεγκτής του SSD προχωράει στο garbage collection. Κάποια στιγμή που το λειτουργικό σύστημα ή κάποια εφαρμογή δεν κάνει πολλές εγγραφές στον SSD, αντιγράφει block στην cache με δεδομένα προς διαγραφή, πετάει τα άχρηστα, και γράφει τα χρήσιμα δεδομένα σε κάποιο κενό block.

Έτσι, όταν το λειτουργικό σύστημα ή κάποια εφαρμογή θα χρειαστεί να γράψει κάτι στον SSD, θα υπάρχουν διαθέσιμες κενές σελίδες, και δεν θα υπάρχει καμία επιπλέον καθυστέρηση.

Για το πόσο συχνά γίνεται το garbage collection, αυτό εξαρτάται και από τον εκάστοτε ελεγκτή του SSD, και από το πώς είναι ρυθμισμένο το firmware του.

Κάποιοι ελεγκτές κάνουν garbage collection σε κάθε ευκαιρία, προκειμένου ο SSD να έχει όσο γίνεται περισσότερες κενές σελίδες. Άλλοι ελεγκτές έχουν απλά έναν ελάχιστο στόχο κενών σελίδων, και όταν τον πιάσουν, σταματάει το garbage collection, για να περιορίσει τη φθορά του SSD.

Γιατί είναι αδύνατη η ανάκτηση αρχείων από SSD στο σπίτι

Όταν διαγράψουμε οριστικά ένα αρχείο σε έναν μηχανικό δίσκο, ουσιαστικά δεν έχουμε κάποιο χρονικό όριο για να επιχειρήσουμε την ανάκτησή του.

Ο μόνος κίνδυνος είναι αν συνεχίσουμε να γράφουμε νέα δεδομένα στον δίσκο, τα οποία υπάρχει πιθανότητα να πάνε να γραφτούν πάνω από τα δεδομένα των διαγραμμένων αρχείων.

Αν λοιπόν διαγράψαμε ένα αρχείο πριν δύο ώρες, αλλά ύστερα δεν είχαμε κάποια δραστηριότητα στον δίσκο που να απαιτεί πολλές εγγραφές νέων δεδομένων, η πιθανότητα ανάκτησης στο σπίτι είναι ιδιαίτερα υψηλή.

Στον SSD, όμως, τα πράγματα είναι διαφορετικά. Με το που διαγράψαμε οριστικά ένα ή περισσότερα αρχεία, το λειτουργικό σύστημα στέλνει αμέσως την εντολή TRIM στον ελεγκτή του SSD.

Από εκεί και πέρα, είναι θέμα χρόνου ο ελεγκτής να προχωρήσει στο garbage collection, που θα διαγράψει οριστικά τα δεδομένα από τον SSD. Αν γίνει αυτό, τότε όχι μόνο καμία εφαρμογή, ούτε οι ειδικοί στην ανάκτηση δεδομένων δεν θα μπορέσουν να επαναφέρουν τα αρχεία μας.

Πώς να βελτιώσουμε την πιθανότητα για ανάκτηση αρχείων από SSD

Σε περίπτωση λοιπόν που διαγράψαμε οριστικά κάποιο σημαντικό αρχείο από έναν SSD, και δεν έχουμε backup, πρέπει να σβήσουμε τον υπολογιστή το ταχύτερο δυνατόν, πριν το garbage collection διαγράψει οριστικά και αμετάκλητα τα δεδομένα μας.

Ιδανικά, να μην περιμένουμε καν για τον τερματισμό λειτουργίας. Να βγάλουμε αμέσως το PC από την πρίζα. Αν είναι laptop, να κρατήσουμε πατημένο το power μέχρι να σβήσει, τυπικά 5-10 δευτερόλεπτα.

Αυτό θα μεγιστοποιήσει την πιθανότητα να είναι δυνατή η ανάκτηση αρχείων.

Στη συνέχεια, θα πρέπει να απευθυνθούμε σε κάποιους επαγγελματίες στον τομέα της ανάκτησης δεδομένων, που με τον ειδικό τους εξοπλισμό μπορούν να παρακάμψουν τη λειτουργία του ελεγκτή και να εμποδίσουν το καταστροφικό garbage collection.

Ανάκτηση αρχείων από SSD με την Datalabs Data Recovery

Στην Datalabs Data Recovery οι εξειδικευμένοι τεχνικοί ακολουθούν μια προηγμένη διαδικασία στην ανάκτηση αρχείων, κατά την οποία εάν ο δίσκος δεν αναγνωρίζεται, προχωρούν στην αποκόλληση των ολοκληρωμένων κυκλωμάτων του.

Διαθέτουν ειδικά μηχανήματα για την ανάγνωσή του SSD και στη συνέχεια με ειδικά λογισμικά πραγματοποιείται η επαναφορά των δεδομένων.

Εξαιτίας της διαφορετικότητας που υπάρχει σε κάθε SSD δίσκο, οι τεχνικοί της εταιρείας θα πραγματοποιήσουν πρώτα έναν έλεγχο, όπου θα γίνει η καταγραφή του αλγορίθμου και ένας φυσικός έλεγχος της κάθε μνήμης.

Πώς ενεργεί ο τεχνικός της Datalabs

Αρχικά, ο τεχνικός της Datalabs ξεβιδώνει το κάλυμμα του SSD.

Να σημειώσουμε εδώ πως οι SSD, σε αντίθεση με τους HDD, δεν έχουν κανένα θέμα με τη σκόνη. Όμως, τα εκτεθειμένα κυκλώματα είναι ευαίσθητα στον στατικό ηλεκτρισμό. Γι’ αυτό και ο τεχνικός φοράει ειδικά γάντια.

Στη συνέχεια, έχοντας ελέγξει την πλακέτα ότι δεν έχει κάποιο εμφανές ίχνος πως έχει καεί κάποιο από τα κυκλώματα, ο τεχνικός συνδέει την πλακέτα στο μηχάνημα PC-3000 Portable III με μια απλή σύνδεση SATA.

Να σημειώσουμε πως οι Datalabs αναλαμβάνουν την ανάκτηση δεδομένων και από M.2 SSD, τους οποίους συνδέουν με ειδικό αντάπτορα.

Η συγκεκριμένη συσκευή PC-3000 Portable III κατασκευάζεται από την Acelab, και ανάλογα με την έκδοση μπορεί να κοστίζει μέχρι και πάνω από 13.000 ευρώ. Σύμφωνα με την εταιρεία, πρόκειται για την πιο καθολική λύση για την ανάκτηση δεδομένων από αποθηκευτικά μέσα που έχουν υποστεί ζημιά.

Τρέχοντας το ειδικό λογισμικό, φαίνεται πως όλα τα sectors του συγκεκριμένου SSD είναι άδεια. Αυτό υποδηλώνει πως υπάρχει πρόβλημα στον ελεγκτή του SSD, και ίσως και στις μνήμες που γράφονται τα δεδομένα.

Έχοντας λοιπόν μια πρώτη ιδέα για την κατάσταση του SSD, ο τεχνικός χρησιμοποιεί ένα τσιμπιδάκι για να “βραχυκυκλώσει” μία ειδική επαφή. Αυτό θα θέσει το συγκεκριμένο μοντέλο SSD σε safe mode.

Μετά από αυτό, ο τεχνικός φορτώνει ένα ειδικό πρόγραμμα εκκίνησης, δηλαδή έναν loader, για να αρχίσει ο SSD να λειτουργεί εικονικά.

Το επόμενο βήμα είναι να φορτώσουν τον translator του SSD. Αυτή η διαδικασία προσδιορίζει πληροφορίες αναφορικά με το πώς είναι γραμμένα τα δεδομένα. Συνήθως παίρνει αρκετό χρόνο, ανάλογα με τη χωρητικότητα του δίσκου.

Με την επιτυχή ολοκλήρωση αυτής της διαδικασίας, πλέον ο τεχνικός αρχίζει να διαβάζει τον SSD, και δημιουργεί ένα image του ώστε να τον αναλύσει και να δει τα δεδομένα που ανακτήθηκαν.

Εκτός λοιπόν από ακριβό επαγγελματικό εξοπλισμό, η ανάκτηση αρχείων από κάθε είδους αποθηκευτικό μέσο χρειάζεται και την τεχνογνωσία για να υλοποιηθεί η κατάλληλη διαδικασία που θα μεγιστοποιήσει την πιθανότητα ανάκτησης.

Εσείς έχετε χρειαστεί να κάνετε ανάκτηση αρχείων σε SSD?

Αν σας γεννήθηκαν απορίες με την ανάκτηση αρχείων σε SSD, ή θέλετε να μοιραστείτε την δικιά σας εμπειρία με κάποιον SSD, μπορείτε να μας γράψετε στα σχόλια.