Интервью с инженером DataRecovery. Восстановление (разблокировка) SSD диска OCZ Vertex

Читайте о проблемах восстановление SSD дисков . Физическое затирание удаленных файлов командой TRIM и случаи когда она не сработает. Сегодня твердотельные накопители (англ. SSD ), становятся все популярнее и уже часто приходят на смену традиционным жестким дискам . Часто используемые в роли системных дисков, SSD-накопители хранят операционную систему, приложения, а также все или большую часть файлов пользователя, среди которых документы, настройки, веб-браузеры, электронная почта и многое другое.

Содержание:

Благодаря тому, что в конструкции SSD-накопителей нет подвижных деталей, они считаются более надежными, нежели их механические аналоги. Однако, ошибки пользователя, вирусные атаки и выход из строя операционной системы также представляют определенную угрозу целостности данных на этих накопителях. С удаленными файлами, случайно отформатированными дисками, поврежденными разделами таблиц данных и поврежденными системными файлами обладатели SSD-накопителей сталкиваются также часто, как и те, у кого установлен обычный жесткий диск.

Возможно ли восстановить SSD?

Ситуация с восстановлением данных с SSD-диска существенно отличается от того, к чему мы привыкли пользуясь обычными жесткими дисками . Не всегда можно восстановить удаленную информацию с SSD-накопителя, но вместе с тем, и не всегда это невозможно.

Давайте рассмотрим различные ситуации и выясним, что, все-таки, можно сделать, если воспользоваться для восстановления специальной программой Hetman Partition Recovery .

Восстановление файлов с SSD

В абсолютном большинстве случаев файлы, которые были удалены с SSD-накопителя, восстановить не удастся. Возможно, это утверждение отличается от того, что вы хотели бы услышать, но отличительной чертой твердотельного накопителя, не присущей другим традиционным устройствам, является TRIM – специальная команда интерфейса АТА, которая заставляет твердотельный контроллер в буквальном смысле физически очищать блоки данных, которые ранее использовались для того, чтобы сохранять удаленные файлы.

Другими словами, контроллер получит команду в тот самый момент, как только вы удалите файл. Конечно, непосредственное удаление информации не происходит мгновенно, но современные SSD-контроллеры разработаны таким образом, чтобы сообщать о том, что блок данных пуст, сразу, как только поступила команда об удалении, даже, если непосредственная очистка блока данных будет произведена немного позже.

Скорость работы SSD-накопителей Corsair, Kingmax, Kingston, PQI и т.д. практически одинакова. В независимости от производителя можно утверждать, что факт выполнения команды TRIM практически 100% гарантирует удаление файлов.

Можно ли что-то с этим сделать? На самом деле сделать можно не много. Впрочем, и из этого правила есть исключения. Если команда TRIM не была выполнена, если данная опция не поддерживается диском, операционной системой или же интерфейсом между компьютером и SSD-накопителем, вы сможете восстановить файлы, как если бы они были сохранены на обычном диске.

На сегодняшний день большинство SSD-накопителей поддерживают функцию TRIM. Однако текущая версия операционной системы MacOS, не работает с этой командой, соответственно, вы можете восстановить файлы, удаленные с Mac PC. А также возможно восстановить файлы с более старых версий Windows (те, что были до Windows Vista), которые тоже не поддерживают TRIM. Ну и, наконец, функция TRIM не поддерживается при работе с USB и FireWire протоколами, поэтому, ваши данные с внешних носителей могут быть восстановлены.

Восстановление отформатированных SSD

Обычно были доступны два вида форматирования дисков: полное и быстрое. При полном форматировании затиралась информация, содержащаяся на жестком диске, в то время как при быстром форматировании просто очищалась таблица раздела с информацией о файлах, давая возможность такой программе как Hetman Partition Recovery быстро и качественно восстанавливать необходимые данные. Теперь же для SSD-накопителей такие правила не действуют.

В тот самый момент, когда пользователь форматирует диск, независимо от того, пользуется он полным или быстрым форматированием, операционная система запускает команду TRIM, и SSD-контроллер начинает физически стирать информацию, содержащуюся в блоках данных. Опять же, данная процедура не происходит мгновенно, но большинство контролеров разработаны так, чтобы производить обнуление данных сразу же после того, как команда TRIM была выполнена. За исключением некоторых случаев (упомянутых выше) данные с отформатированных SSD-накопителей не подлежат восстановлению – даже, если был выбран быстрый формат форматирования.

Восстановление сбойных SSD

А что делать, если ваш SSD-накопитель был испорчен, серьезно поврежден (в пределах разумного, конечно) перестал читаться или определяться системой. По иронии судьбы, в этом случае все файлы надежно сохранены на диске, потому что команда TRIM не запускалась операционной системой. Другими словами, вы можете воспользоваться программой для восстановления данных, такой как Hetman Partition Recovery , чтобы восстановить информацию с испорченных, поврежденных, нечитаемых или недоступных SSD-накопителей и в кратчайшее сроки получить назад все, ну или практически все данные. Для предупреждения ситуации с неожиданным выходом накопителя из строя следите за S.M.A.R.T. параметрами SSD и своевременно меняйте устройство на новое.

Твердотельные накопители (или SSD) на сегодняшний день все больше и больше актуальны и вытесняют с рынка уже привычные жесткие диски HDD. На данный момент пользователи, у которых установлен накопитель в виде SSD, используют его для хранения и системных файлов, некоторых нужных и важных программ, документов, настроек и тому подобных вещей.

SSD диски стали набирать такую популярность благодаря тому, что у них нету подвижных элементов, в отличии от их предшественников HDD. Так, ошибки, вирусы и прекращение работы системы могут очень сильно навредить сохраненным данным на таких дисках. И поэтому удаляются файлы, форматируются диски, повреждаются разделы и системные файлы на таких накопителях так же часто, как и на обычных магнитных.

Но как же восстановить утерянные данные на твердотельном диске и возможно ли это вообще?

То, как восстанавливается информация на обычных жестких дисках, существенно отличается от того, как она может и требует того восстанавливаться на дисках типа SSD. Информацию здесь можно как и восстановить, так и не восстановить. Но можно рассмотреть метод восстановления данных, если воспользоваться специальной программой под названием Hetman Partition Recovery.

Процесс восстановление данных с диска , которые были удалены, который сделан по SSD технологии, почти невозможно.

Во многих случаях данные, которые были удалены специально, либо нечаянно, восстановить не удастся. Этот вывод может и напугать, ведь многие были бы не готовы услышать такой ответ, но это есть так. Отличительная черта, которая есть у накопителя SSD, в отличие от других традиционных устройств, это TRIM. Это — специальная команда в интерфейсе ATA, благодаря которой твердотельный контроллер буквально физически очищает блоки данных, ранее использовавшиеся для хранения удаленных файлов. То есть контроллер получает команду в момент, когда удаляется файл, но само непосредственное удаление имевшейся информации мгновенно не происходит. Тем не менее, сейчас контроллеры в SSD работают так, что сообщение о том, что блок данных является пустым приходит сразу, когда поступает команда об удалении, не взирая на то, что очищение блока данных может производиться и позже.

И что с этим возможно сделать? В общем-то, не многое, но тем не менее. Так же можно сказать и о том, что даже в этом правиле есть исключение. Когда команда TRIM не выполняется, либо данная опция вообще не поддерживается диском, в самой операционной системе или в интерфейсе между персональным компьютером и накопителем SSD, то вы сможете сделать восстановление файлов, будто бы они были сохраненными на обычном диске. Но на сегодня большинство дисков SSD поддерживают команду TRIM. Существуют версии Mac OS, которые не поддерживают данную функцию и поэтому можно спокойно восстанавливать удаленные файлы. Тем же образом можно восстановить файлы на версиях, которые были до Windows Vista. Они так же не имеют поддержки команды TRIM. И так же, к общему сведению можно сказать, что данная команда не имеет возможности и не поддерживается USB и FireWire протоколами. Потому данные с ваших внешних носителей могут спокойно восстанавливаться.

Не рекомендуется также восстанавливать удаленные файлы с уже отформатированных накопителей SSD

Бывают два типа форматирования — полное и быстрое. Если использовать полное , то тогда затирается вся информация, которая хранится на жестком диске. Но если использовать быстрое , то очищается только таблица раздела, в которой содержится информация о файлах. Это дает возможность программе с названием Hetman Partition Recovery качественно, и к тому же еще и быстро, восстановить утерянные и удаленные файлы. Но теперь, для пользователей, у которых накопители SSD, такой номер не пройдет. В момент, когда диск форматируется, и не важно, полное или быстрое форматирование, сама операционная система дает зеленый свет команде TRIM. Далее контроллер SSD буквально физическим методом стирает информацию, которая содержится в блоках данных. И снова нужно сказать, что такая процедура не моментальная, но тем не менее множество контроллеров разрабатываются таким образом, чтобы производилось обнуление имеющихся данных уже после, когда команда TRIM выполнена. Если не учитывать исключения, которые упомянуты выше, то данные после форматирования диска SSD не восстанавливаются. И даже тогда, когда был бы выбран быстрый тип форматирования.

Как восстановить разбитый или поврежденный накопитель SSD?

Если ваш диск типа SSD испортился или имеет очень серьезные повреждения, перестает читаться и его не видит система, то это так же плюс. Ирония судьбы, возможно, но в этот самый момент все файлы надежно хранятся на диске, потому как команда TRIM не имела места быть запущенной под влиянием операционной системы. Иными словами, можно спокойно воспользоваться программой Hetman Partition Recovery, которая предназначена для восстановления данных с уже испорченных, поврежденных, а так же с нечитаемых и недоступных накопителей типа SSD. С помощью этой программы можно получить назад все потерянные данные, либо почти все.

Подводя итог, можно сказать, что данные, которые были утеряны на накопителях формата SSD, не так то уж и легко восстановить, но можно, если следовать всем инструкциям, описанным выше.

Приветствую всех Хабровчан!

Предлагаю сегодня немного поговорить о восстановлении информации с неисправных SSD накопителей. Но для начала, прежде, чем мы познакомимся с технологией спасения драгоценных кило- мега- и гигабайт, прошу обратить внимание на приведенную диаграмму. На ней мы попытались расположить наиболее популярные модели SSD согласно вероятности успешного восстановления данных с них.

Как нетрудно догадаться, с накопителями, расположенными в зеленой зоне, обычно возникает меньше всего проблем (при условии, что инженер обладает необходимым инструментарием, разумеется). А накопители из красной зоны способны доставить немало страданий как их владельцам, так и инженерам-восстановителям. В случае выхода из строя подобных SSD шансы вернуть назад потерянные данные на сегодняшний день слишком малы. Если ваш SSD расположен в красной зоне или рядом с ней, то я бы советовал делать backup перед каждой чисткой зубов.

Те, кто уже сегодня сделал backup, добро пожаловать под кат.

Тут следует сделать небольшую оговорку. Некоторые компании умеют чуть больше, некоторые чуть меньше. Результаты, проиллюстрированные на диаграмме, представляют из себя нечто среднее по индустрии по состоянию на 2015 год.

На сегодняшний день распространены два подхода к восстановлению данных с неисправных SSD.

Подход №1. Вычитывание дампов NAND flash микросхем

Трудности могут возникнуть еще на этапе считывания. Микросхемы NAND flash памяти выпускаются в разных корпусах, и для конкретной микросхемы в комплекте с программатором может не оказаться нужного адаптера. Для таких случаев в комплекте обычно есть некоторый универсальный адаптер под распайку. Инженер вынужден, используя тонкие проводки и паяльник, соединить нужные ножки микросхемы с соответствующими контактами адаптера. Задача вполне решаемая, но требует прямых рук, определенных навыков и времени. Сам то я с паяльником знаком не близко, поэтому такая работа вызывает уважение.

Не будем также забывать, что в SSD таких микросхем будет скорее всего 8 или 16, и каждую придется распаять и считать. Да и сам процесс вычитывания микросхемы тоже быстрым не назовешь.
Ну а дальше остается только из полученных дампов собрать образ и дело в шляпе! Но тут то и начинается самое интересное. Не буду углубляться в подробности, опишу только основные задачи, которые предстоит решить инженеру и используемым им ПО.

Битовые ошибки

Чем выше мощность кода, тем длиннее последовательность приписываемых байт. Процесс вычисления и добавления упомянутой последовательности называется кодированием, а исправления битовых ошибок - декодированием. Схемы кодирования и декодирования обычно аппаратно реализованы внутри контроллера накопителя. При выполнении команды чтения накопитель наряду с прочими операциями выполняет также исправление битовых ошибок. С полученными файлами дампов необходимо провести ту же процедуру декодирования. Для этого нужно определить параметры используемого кода.

Формат страниц микросхем памяти

Все страницы имеют один и тот же формат, и для успешного восстановления необходимо определить каким диапазонам байт соответствуют пользовательские данные, а каким служебные.

Скремблирование VS Шифрование

Более того, маркетологи сумели сделать из этой преступной (с точки зрения восстановления данных) функциональности опцию, которая якобы дает конкурентное преимущество над другими накопителями. И ладно если бы были отдельные модели для параноиков, в которых была бы качественно сделана защита от несанкционированного доступа. Но сейчас, видимо, настало время, когда отсутствие шифрования считается плохим тоном.
В случае со скремблированием дела обстоят не так печально. В накопителях оно реализовано как побитовая операция XOR (сложение по модулю 2, исключающее «ИЛИ») , выполненная над исходными данными и некоторой сгенерированной последовательностью бит (XOR паттерном).

Часто эту операцию обозначают символом ⊕.

Поскольку
То для получения исходных данных необходимо произвести побитовое сложение прочитанного буфера и XOR паттерна:

(X ⊕ Key) ⊕ Key = X ⊕ (Key ⊕ Key) = X ⊕ 0 = X

Сборка образа

Соответственно, чтобы собрать логический образ накопителя, необходимо разобраться с форматом и назначением всех структур транслятора, а также знать как их найти. Некоторые из структур являются достаточно объемными, поэтому накопитель не хранит ее целиком в одном месте, а она также оказывается кусками разбросана по разным страницам. В таких случаях должна быть структура, описывающая это распределение. Получается некий транслятор для транслятора. На этом обычно останавливаются, но можно пойти еще дальше.

Данный подход к восстановлению данных заставляет полностью эмулировать работу накопителя на низком уровне. Отсюда вытекают плюсы и минусы этого подхода.

Минусы:

• Трудоемкость . Поскольку мы полностью эмулируем работу накопителя, нам придется выполнить всю грязную работу за него.
• Риск потерпеть фиаско . Если не удастся решить хотя бы одну из поставленных задач, то о восстановлении не может быть и речи. А вариантов много: невозможность прочитать микросхемы, потому что программатор их не поддерживает; неизвестные коды коррекции; неизвестный XOR паттерн; шифрование; неизвестный транслятор
• Риск еще больше угробить накопитель . Помимо трясущихся рук риском является сам нагрев микросхем памяти. Для изношенных микросхем это может привести к появлению дополнительного числа битовых ошибок.
• Время и стоимость работ

• Широкий круг задач . Все, что нужно от накопителя, это работающие микросхемы памяти. Неважно в каком состоянии остальные элементы.

Подход №2. Технологический режим

Как уже было сказано выше, со временем в микросхемах памяти неизбежно появляются битовые ошибки. Так вот, согласно статистике, причиной выхода из строя SSD в большинстве случаев является появление некорректируемых битовых ошибок в служебных структурах. То есть на физическом уровне все элементы работают нормально. Но SSD не может корректно инициализироваться из-за того, что одна из служебных структур повреждена. Такая ситуация разными моделями SSD обрабатывается по-разному. Некоторые SSD переходят в аварийный режим работы, в котором функциональность накопителя значительно урезана, в частности, на любые команды чтения или записи накопитель возвращает ошибку. Часто при этом, чтобы как-то просигнализировать о поломке, накопитель меняет некоторые свои паспортные данные. Например, Intel 320 series вместо своего серийного номера возвращает строку с кодом ошибки. Наиболее часто встречаются неисправности из серии «BAD_CTX %код ошибки%”.

В таких ситуациях очень кстати оказывается знание технологических команд. С помощью них можно проанализировать все служебные структуры, также почитать внутренние логи накопителя и попытаться выяснить, что же все таки пошло не так в процессе инициализации. Собственно скорее всего для этого и были добавлены техно-команды, чтобы производитель имел возможность выяснить причину выхода из строя своих накопителей и попытаться что-то улучшить в их работе. Определив причину неисправности, можно попытаться ее устранить и вновь вернуть накопитель к жизни. Но все это требует по-настоящему глубинных знаний об архитектуре устройства. Под архитектурой здесь я в большей степени понимаю микропрограмму накопителя и служебные данные, которыми она оперирует. Подобным уровнем знаний обладают разве что сами разработчики. Поэтому, если Вы к ним не относитесь, то Вы либо должны обладать исчерпывающей документацией на накопитель, либо Вам придется потратить изрядное количество часов на изучение данной модели. Понятное дело разработчики не спешат делиться своими наработками и в свободном доступе таких документаций нет. Говоря откровенно, я вообще сомневаюсь, что такие документации существуют.

В настоящее время производителей SSD слишком много, а новые модели появляются слишком часто, и на детальное изучение не остается времени. Поэтому практикуется немного другой подход.

Среди технологических команд очень полезными оказываются команды, позволяющие читать страницы микросхем памяти. Таким образом можно считать целиком дампы через SATA интерфейс накопителя, не вскрывая корпус SSD. Сам накопитель в таком случае выступает в роли программатора микросхем NAND flash памяти. В принципе, подобные действия даже не должны нарушать условий гарантии на накопитель.

Часто обработчики техно-команд чтения микросхем памяти реализованы так, что есть возможность оставить исправление битовых ошибок, а иногда и расшифровку данных , на стороне накопителя. Что, в свою очередь, значительно облегчает процесс восстановления данных. По сути остается только разобраться с механизмами трансляции и, можно сказать, решение готово.

На словах то оно, кончено, все просто звучит. Но на разработку подобных решений уходит немало человеко-часов. И в результате мы добавляем в поддержку всего одну модель SSD.

Но зато сам процесс восстановления данных упрощается колоссально! Имея подобную утилиту, остается только подключить накопитель к компьютеру и запустить эту утилиту, которая с помощью техно-команд и анализа служебных структур построит логический образ. Дальше остается только анализ разделов и файловых систем. Что тоже может быть непростой задачей. Но в большинстве случаев построенный образ без особого труда позволяет восстановить большую часть пользовательских данных.

Минусы:

• Сложность и стоимость разработки . Достаточно немногие компании могут себе позволить содержать свой отдел разработок и проводить подобного рода исследования.
• Решения индивидуальны .
• Ограниченный круг задач . Не ко всем накопителям применим данный подход. SSD должен быть физически исправен. Также, редко, но все же бывает, что повреждения некоторых служебных структур, исключает возможность восстановления пользовательских данных.

• Простота .
• В некоторых случаях позволяет обойти шифрование . По сути подход к восстановлению данных с помощью технологических команд на сегодняшний день является единственным известным способом восстановить данные с некоторых накопителей, использующих аппаратное шифрование данных.

Заключение

На этом пока все. Берегите себя! И да хранит ваши данные backup!

Жесткий диск SSD (Solid State Disk) (с англ.) – твердотельный накопитель. Основное отличие от обычных жестких дисков – отсутствие механических элементов. В производстве можно встретить два вида твердотельных накопителей: с энергозависимой Flash SSD или NAND памятью, или энергозависимой RAM SSD.

Первым, кто показал данное запоминающее устройство, была компания M-System. После по ее примеру последовали Super Talent Technology и OCZ. История этих дисков начинается с 2009 года, когда были выпущены диски объемом 512 Гб, а немного позже и 1Тб. На сегодняшний день почти не осталось производителя, который бы не производил или разрабатывал SSD накопители. Основной рынок данного продукта находится у Samsung, OCZ, SanDisk.

Эти накопители появились совсем недавно, и сразу нашли своего покупателя на рынке компьютерной техники и периферии. По началу SSD накопители проигрывали в скорости чтения и записи стандартным жестким дискам, но сейчас уже есть модели, которые приблизились, и даже превосходят по показателям.

Основными преимуществами SSD накопителей перед жесткими дисками являются:

Достаточно высокая скорость доступа к памяти накопителя

Отсутствие подвижных элементов, что исключает шум от винчестера

Высока скорость чтения и записи (до 270 Мб/сек)

Высокая эргономичность

Достаточно маленький вес и габариты

Долголетие, что выражается в высокой сопротивляемости механических повреждениям и широкий диапазон рабочих температур

Но есть и недостатки:

Приличная цена за 1Гб данных

Сильная восприимчивость к потере питания в сети

Подвержены воздействию магнитных и электрических полей

Ограничение в количестве перезаписи данных (до 100 тысяч раз)

Твердотельные накопители SSD тоже подвержены поломкам и потере данных. Наиболее часто-встречаемые:

Логические ошибки (отформатировали, стерли нужную информацию, ошибки в загрузочных секторах)

Электрические неполадки и повреждения (скачок в электросети, неправильное подключение к питанию)

Механические повреждения частей и элементов (разломана плата, поврежден разъем)

Поломка контроллера (сгорел или поврежден иным способом)

Если система не может определить SSD накопитель, то, скорее всего, присутствует механическая неисправность или поврежден контроллер. Восстановление SSD отличается от процесса реанимации жестких дисков. В случае, если обнаружена поломка, вам не помогут сторонние программы и утилиты. Сразу стоит обратиться квалифицированному специалисту, чтобы не усугубить неполадку собственным вмешательством в оборудование.

Основной проблемой является контроллер на SSD накопителе и его прошивка. Очень велика вероятность его повреждения, так как он расположен между интерфейсом и микросхемами.

Сама задача по восстановлению SSD очень не простая и состоит из нескольких этапов, которые занимают достаточно много времени и сил, и требуют специальных знаний.

Прежде всего, нужно разобрать корпус накопителя и достать все микросхемы. Затем со всех микросхем считываются данные и сохраняются на компьютер. Тут не обойтись без специального устройства для считывания. В процессе важно соблюдать последовательность считывания, в соответствии с каждой моделью твердотельного накопителя. Это поможет мастеру по восстановлению SSD в поиске правильного решения и сэкономит кучу времени. И только после, обработав данные на специальном программном обеспечении, можно будет получить восстановленную пользовательскую информацию в виде образа диска.

Всю эту работу сделают за кратчайшие сроки опытные специалисты сервисных центров или инженеры компании.