Термін служби SSD та HDD: що потрібно знати кожному користувачеві

Який термін служби твердотільного накопичувача та жорсткого диска? Дізнайтеся зараз у нашій статті! Ми розповімо вам, скільки часу можуть прослужити вам SSD і HDD, а також поділимося з вами секретами довговічності цих пристроїв. Не пропустіть можливість отримати корисну інформацію!

Вступ

На сьогоднішній день багато користувачів звикли зберігати свої особисті дані на персональних комп'ютерах. Зберігати інформацію на пристрій, що здатний миттєво надати користувачам прямий доступ до будь-яких матеріалів, за відповідної необхідності, безумовно зручний метод зберігання, проте ніхто не застрахований від поломки накопичувача на ранніх етапах його використання. Тому подібний спосіб зберігання інформації не є надійним, особливо якщо жорсткий диск або твердотільний накопичувач знаходиться окремо і не підключений до комп'ютерного пристрою, що може безпосередньо вплинути на термін служби накопичувача даних у бік зменшення.

Безумовно, існують інші способи зберігання даних, одним із яких є використання хмарних сервісів. Однак багато користувачів остерігаються зберігати в хмарному сховищі, оскільки не впевнені в надійності віддаленого сервера і побоюються витоку важливої ​​інформації в глобальну мережу Інтернет. Занепокоєння, пов'язане з дистанційним зберіганням даних у мережі «Інтернет» не позбавлено підстави, оскільки часто користувачі самі можуть виступати як джерело, що сприяє отриманню несанкціонованого доступу до збережених даних третіх осіб.Тому більшість користувачів воліють зберігати важливі дані та архівні копії своїх файлів на переносний допоміжний носій інформації.

Але з часом, задіяні накопичувачі, як внутрішні, так і зовнішні, схильні до негативного впливу, іменованим "Деградація даних", здатному призвести до втрати бітів та затирання інформаційних осередків. «Гниєння бітів», знижує якість збережених даних і зупинити його ніяк не можна, а можна тільки сповільнити.

У цій статті ми розповімо, які дії користувачів можуть сприяти зменшенню або збільшенню ресурсу успішної роботи пристрою, а також представимо існуючі способи захисту носіїв даних.

Жорсткі диски та твердотільні накопичувачі не вічні

Якщо провести невеликий експеримент і на тривалий час (вимірюється десятками років) помістити в обмежене місце зберігання паперовий носій (наприклад, книгу) і цифровий пристрій (жорсткий диск або твердотільний накопичувач), то з впевненістю можна стверджувати, що після відведеного терміну, порівнюючи джерела зберігання інформації, що використовуються для досвіду, прочитати книгу користувачам гарантовано вдасться, в той час як отримати дані з дискового носія, мабуть, буде неможливо.

Подібне можливе не тільки тому, що звичайні накопичувачі можуть страждати від апаратних збоїв.Безумовно, подібне твердження не означає, що користувачі повинні тримати персональний комп'ютер постійно включеним щодня через побоювання втратити свої дані. Але й зберігати, витягнутий з персонального комп'ютера, накопичувач, заповнений важливою інформацією, окремо у виділеному місці (в шафі, сейфі тощо) протягом десятиліть не найкраща ідея.

Зрозуміло, сучасні технології стрімко розвиваються і термін служби запам'ятовуючих пристроїв також незабаром може бути значно продовжений, а ступінь залежності від різних факторів, що безпосередньо впливають на збереження даних, буде істотно знижена. Але поки що такого рішення не знайдено, користувачам необхідно враховувати, що інформаційні накопичувачі та дані, що зберігаються на них, мають обмежений термін дії. Навіть за величезного бажання, користувачі не зможуть зберігати всю свою потрібну інформацію на паперових носіях. Тому усвідомлення обмеженості використання пристроїв, що запам'ятовують, і розташованих там даних є першим етапом, що передує подальшим діям користувачів.

Як диски зберігають дані (і як вони можуть псуватися)?

Жорсткий диск – це механічний накопичувач інформації, що задіює для зберігання магнітні пластини, на які безпосередньо здійснюються операції запису та читання даних за допомогою нижнього блоку відповідної головки, що зчитує. Жорсткі диски використовують властивості магнетизму для зберігання бітів даних (що складаються з нулів та одиниць) у кластерах. Згодом може виникнути проблема, пов'язана з пошкодженням бітів пам'яті на диску, які випадково перевертаються і псують дані.Для усунення подібної несправності, на жорстких дисках є код виправлення помилок ("ECC"), що дозволяє визначати пошкоджені біти пам'яті. І якщо під час звернення подібну помилку було виявлено, то жорсткий диск виправляє її по можливості.

Твердотільні накопичувачі - це комп'ютерні енергонезалежні немеханічні пристрої, що запам'ятовують, не мають рухомих частин, виконані на основі мікросхем пам'яті. Даний вид накопичувача, з метою зберігання даних, використовує ізолюючий шар для захоплення заряджених електронів усередині мікроскопічних транзисторів, щоб розрізняти бітовий запис у вигляді нулів та одиниць.

Грунтуючись на поданому описі, користувачі можуть отримати уявлення про методи реалізації процедури зберігання інформації та присутніх відмінностях процесів запису та читання даних у кожному зі згаданих видів пристроїв, що запам'ятовують. Тепер варто звернути увагу на те, як носії інформації можуть втратити частину даних через «Гниєння бітів». На жорстких дисках, як згадувалося раніше, збережені біти можуть змінити власну магнітну полярність. Якщо достатня кількість біт отримають пошкодження і надалі не буде здійснено їх виправлення, такий розвиток подій може призвести до "Деградації даних". Твердотільні накопичувачі, своєю чергою, втрачають свої дані, коли ізолюючий шар руйнується, а заряджені електрони просочуються і витікають.

Кількість часу, необхідне користувачам, щоб виявити частину сформованого шару пошкоджених елементів пам'яті на інформаційному носії, залежить від багатьох факторів.Жорсткі диски мають можливість зберігати закладену виробником працездатність та справність без змін протягом десятиліть, навіть якщо вони знаходяться поза комп'ютерною системою та неактивні. У той час як твердотільні накопичувачі "SSD" можуть втрачати свої дані протягом декількох років з моменту випуску, будучи в відносно новому та працездатному стані. До того ж, якщо твердотільний дисковий носій перебуватиме в гранично спекотному місці, процес знищення бітів відбудеться в кілька разів швидше.

Твердотільні накопичувачі інформації зазвичай успішно працюють до тих пір, поки не зіткнутися з типовими для даних моделей проблемами, такими як збої обладнання або випадків, коли "SSD" максимально вичерпують доступні цикли «читання/записи» даних. Також втрата інформації на твердотільних носіях може статися з цілої низки причин, включаючи шкідливий вплив шкідливих програм, які змогли не санкціоновано проникнути в систему, неполадки з вбудованим програмним забезпеченням, небажаний контакт з водою та будь-які інші джерела розвитку несправностей, які абсолютно не мають жодного відношення до процесу ушкодження даних.

Як захистити користувальницькі ресурси від "Деградації даних"?

Які дії необхідно вжити відповідальним користувачам, щоб уникнути потенційного пошкодження біт та розвитку інших проблем, пов'язаних із збоєм сховища? Відповідь на це питання значною мірою можна отримати від досвідчених власників персональних комп'ютерів, які регулярно проводять якісну та точну діагностику системи та пристроїв зберігання даних.

По-перше, необхідно звернути увагу на працездатність жорсткого диска, який активно використовується користувачами. Одним із способів перевірки є задіяння технології самодіагностики жорсткого диска «SMART». Існує достатньо сторонніх програм, що дозволяють визначити стан дискового накопичувача. Прикладом однієї з таких програм може бути AIDA64. Ця платформа надає користувачеві широкий огляд стану носія інформації. Процес діагностики жорсткого диска із використанням програми "AIDA64" не викличе у користувачів особливих труднощів і є наступною послідовністю дій.

1. Завантажте та встановіть програму для оцінки стану пристрою на персональний комп'ютер, на якому потрібно зробити діагностику задіяного інформаційного накопичувача.



2. По завершенню запустіть програму, використовуючи будь-який зручний спосіб. Наприклад, знайдіть на екрані робочого столу ярлик програми "AIDA64" і клацніть по ньому двічі лівою кнопкою миші.

Варто зазначити, що програма "AIDA64" багатозадачна та її можливості, пов'язані з діагностикою систем персонального комп'ютера, не обмежуються лише представленими можливостями.

При активному використанні, порівнюючи жорсткий диск "HDD" та твердотільний накопичувач "SSD", багато користувачів схиляються до твердження, що першим вийде з ладу саме накопичувач "SSD". Але подібне припущення було вірно частково на перших етапах застосування твердотільних носіїв, які мали невеликий ресурс. «читання/записи» даних. На сьогоднішній день, можливості "SSD" накопичувачів значно збільшено і можна порівняти за працездатністю з показниками середніх жорстких дисків.

Один із досить дієвих планів, якого рекомендується дотримуватись, полягає у зберіганні диска не більше п'яти років. Природно жорсткі диски та твердотільні накопичувачі можуть опрацювати всередині системи персонального комп'ютера значно більше часу. І багато користувачів вважають за краще максимально довго використовувати власні накопичувачі, ризикуючи дочекатися краху або пошкодження диска. І в такому разі дуже важливо мати надійну стратегію резервного копіювання, яка дозволить уберегти дані від можливої ​​втрати.

Спочатку поговоримо про архівні диски. Якщо користувачі вибирають варіант зберігання даних на звичайному жорсткому диску або твердотільному накопичувачі, розташовуючи їх дистанційно за межами комп'ютерних пристроїв (наприклад, в шафі або в сейфі), то рекомендується включити носії інформації, що запам'ятовують, і надати їм можливість працювати на регулярній основі. Такий підхід дозволить продовжити термін служби носіїв, підтримає архівні диски у хорошому робочому стані, зменшить ризик безповоротної втрати даних, зменшить ймовірність пошкодження накопичувачів та розвитку інших небажаних проблем.

Жорсткий диск відносно невибагливий в експлуатації. Якщо користувачі все ж таки віддадуть перевагу збереженню його поза системою персонального комп'ютера, то необхідно буде тільки раз на рік або раз на два роки підключати його до системи, щоб запобігти заклиненню механічних частин. Також для підвищення надійності слід «оновити» збережені на диску дані методом їх повторного копіювання або скориставшись іншим інструментом, таким як Disk Fresh. "Disk Fresh" - це простий, але потужний інструмент, який здатний оновлювати сигнал жорсткого диска користувача без зміни даних, безпосередньо читаючи і записуючи кожен сектор, тим самим дозволяючи зробити диск більш надійним сховищем інформації. Для твердотільних накопичувачів не потрібні подібні операції оновлення, оскільки їм просто необхідно підтримувати заряд. Користувачам потрібно підключати накопичувачі до персонального комп'ютера на кілька хвилин двічі на рік.

Інший варіант довгострокового зберігання інформації полягає у використанні спеціалізованих носіїв архівних даних, таких як диски "Verbatim M DISC Blu-ray", що є новим стандартом цифрового архівного зберігання, які, імовірно, здатні забезпечити зберігання матеріалів протягом 1000 років (природно, навряд чи представиться можливість спростувати або підтвердити дане твердження особисто). Диски бувають різної ємності: "25 ГБ", "50 ГБ" і "100 ГБ"Проте швидкість їх запису дуже низька, тому користувачам варто приготуватися до тривалого процесу архівування даних.

Який спосіб архівації користувачі не віддали перевагу, важливо створити кілька архівних копій даних і зберігати їх на різних видах накопичувачів, щоб уникнути непередбаченої втрати своїх файлів.

Резервне копіювання файлів

Резервне копіювання – це процес дублювання оригіналів даних користувача, призначених для відновлення інформації в існуючому або новому місці розташування при пошкодженні або руйнуванні вихідних файлів. Багато користувачів помилково вважають, що створення резервних копій є досить складним і трудомістким процесом. Однак, насправді це простий і надійний метод збереження інформації.Загалом, найкраща стратегія резервного копіювання передбачає наявність трьох файлових копій. Перша передбачає створення резервного архіву, до якого користувачі звертаються щодня під час роботи за своїми комп'ютерними пристроями.

Друга резервна копія являє собою локальне дублювання файлів, архів яких користувачі зберігають на допоміжному пристрої, прикладом якого може служити зовнішній жорсткий диск або блок «NAS». В операційній системі "Windows 10" існує вбудована функція забезпечення захищеності та збереження даних "Історія файлів", яка автоматично створює резервну копію даних і дозволяє, у разі непередбаченої зміни оригінальних документів, випадкового видалення або навіть при дії вірусу-шифрувальника, швидко відновити потрібну інформацію у вихідному варіанті подання. Багато інших інструментів для створення резервних копій сторонніх розробників також доступні для використання. Крім того, користувачі можуть вручну додатково копіювати особисті файли та папки на щоденній або щотижневій основі.

Тепер, отримавши два варіанти резервних копій файлів, може виникнути помилкова впевненість, що за будь-якого результату користувачі не втратить свої дані. Однак, у разі дій непереборної сили, такої як повені, пожежі тощо, обидві копії будуть зіпсовані одночасно, і користувачі повертаються до вихідного стану. Тому, виходячи з стратегії резервного копіювання, озвученої раніше, необхідно задіяти третій метод зберігання інформації, який передбачає використання спеціалізованих сервісів зберігання файлів.

Найпростішим рішенням збереження файлів є використання хмарного сервісу резервного копіювання, таких як OneDrive, Backblaze та інші. Якщо конфіденційність інформації, що зберігається, викликає у користувачів занепокоєння, то багато хмарних сховищ дозволяють шифрувати резервну копію, щоб постачальник послуг та інші користувачі не мали можливість переглядати дані. Наприклад, "Backblaze" дозволяє користувачам створити власний пароль шифрування. Однак, якщо його буде втрачено, то відповідно користувачі втратять також і доступ до своїх резервних копій.

Виконання операцій зі створення та зберігання трьох резервних копій у різних місцях повинно бути достатньо, щоб запобігти втраті даних, незалежно від того, що спричинило пошкодження оригінального пристрою.

Висновок

Щоденний обсяг різноманітної інформації регулярно задіюється користувачами для виконання безлічі операцій в особистих та професійних цілях. І для швидкого доступу застосовується найпростіший метод зберігання затребуваних матеріалів, виражений у безпосередньому розташуванні даних на дискових носіях комп'ютерних пристроїв.

Однак подібний варіант зберігання, крім безумовних позитивних якостей, таких як зручність використання і висока швидкість при зверненні, схильний, зокрема, і до негативного впливу. Дискові накопичувачі згодом, з низки причин, піддаються впливу ефекту деградації даних, здатного призвести до пошкодження інформації та її втрати.

Використовуючи цей посібник, користувачі зможуть вивчити перелік дій, що сприяють зменшенню або збільшенню ресурсу пристроїв, що запам'ятовують, а також застосувати дієві способи захисту інформації, для виключення втрати даних у разі розвитку небажаних наслідків.

Автор: Andrey Mareev, Технічний письменник

У далекому 2005 році я отримав диплом зі спеціальності «Прикладна математика» у Східноукраїнському національному університеті. А вже 2006 року я створив свій перший проект з відновлення даних. З 2012 року почав працювати в компанії «Hetman Software», відповідаючи за розкрутку сайту, просування програмного забезпечення компанії, і як спеціаліст з роботи з клієнтами.

Редактор: Michael Miroshnichenko, Технічний письменник

Мірошниченко Михайло – одні з провідних програмістів у Hetman Software. Спираючись на п'ятнадцятирічний досвід розробки програмного забезпечення, він ділиться своїми знаннями з читачами нашого блогу. Мимо програмування Михайло є експертом у галузі відновлення даних, файлових систем, пристроїв зберігання даних, RAID масивів.

Який реальний термін служби у SSD-накопичувачів?

Найбільша проблема SSD – термін служби менший (у зв'язку зі зносом твердотільного накопичувача), ніж у традиційних HDD та гібридних пристроїв.

Щоразу, коли ваші дані записуються в комірку NAND, вона злегка виробляється. При досягненні критичної кількості циклів запису той самий «змочений» осередок NAND зрештою зазнає невдачі завершення операції.

Розуміння реального терміну служби SSD-накопичувача допоможе організації визначити, коли перехід на такий формат зберігання даних виправданий, а коли ні.

Досі не з'явилося єдиної думки, як точно порахувати скільки живе SSDтобто коли саме він вийде з ладу. Проте алгоритм дій щодо визначення потенціалу тієї чи іншої моделі накопичувача існує. Поділився ним Брайєн Поузі (Brien Posey) — віце-президент Relevant Technologies з досліджень та розробок у галузі ІТ.

Ми наведемо кілька цитат Брайана та основи його підходу у визначенні часу, скільки живуть SSD-диски будь-яких моделей та виробників.

Чому так важко дізнатися термін служби SSD?

SSD служить менше, ніж HDD — Ви так вважаєте? Ця думка настільки поширена, що протилежному ніхто й не повірить.

Виробники не поспішають вказувати якісь конкретні цифри — адже усталених стандартів у цій галузі не з'явилося. А отже, якщо кожен вказуватиме «відсеб'ятину», то й конкурентна боротьба виллється у безглузду гонку озброєнь.

«Більшість людей згодні з тим, що твердотільні накопичувачі досить надійні для масового використання, але я іноді читав повідомлення в блогах, що сучасні твердотільні накопичувачі набагато довговічніші, ніж навіть найкращі жорсткі диски», - Каже Брайан.

Різні класи накопичувачів відрізняються і за характеристиками, і за надійністю. Наприклад, диск SLC, як правило, має набагато більшу довговічність, ніж диск QLC. Експлуатація теж відіграє важливу роль при визначенні терміну служби: програми з інтенсивним записом погіршують роботу SSD набагато швидше, ніж програми, які виконують лише випадкові записи (такі ж резервні копії).

Все це практично неможливо передбачити виробнику.І все-таки знаючи свої цілі та звички, ви здатні прикинути перспективи переходу на твердотільні накопичувачі цілком самостійно. Приділимо цьому моменту особливу увагу.

Як визначити, скільки живе SSD?

Спробуйте навчитися визначати, скільки залишилося SSD жити у вашій існуючій системі або які перспективи працювати у вибраній моделі якомога довше. За допомогою пояснень, запропонованих Браяном, вам знадобиться лише три точні відомості.

• Program/Erase Cycles - Кількість циклів операцій



• TBW - Скільки можна записати терабайт даних



• DWPD — як багато разів ви перезаписуєте диск на день

I. Показники від виробника

Кількість циклів операцій (program/erase cycles), яким піддається пристрій - це значення, яке намагаються запропонувати виробники як основного параметра терміну служби SSD. Але тільки з цими цифрами неможливо навіть віддалено спрогнозувати, коли диск вийде з ладу, як ми сказали вище. Але без нього ви теж не зможете зробити якусь чесну оцінку.

ІІ. Кількість гарантованих операцій

Два інші важливіші фактори, які потрібно вивчити, — це загальна кількість терабайт запису (TBW) і кількість операцій запису на диску на день (DWPD). Виробник накопичувача надасть відомості про загальну кількість терабайт, які, за його проектними оцінками, повинні записатися протягом гарантованого терміну служби.

«Наприклад, комп'ютер, який зараз використовую, має диск об'ємом 1 ТБ. За словами виробника, диск має показник Terabytes Written (TBW) 500. Це означає, що протягом терміну служби накопичувача я можу розраховувати на запис до нього близько 500 терабайт даних», - пояснює Брайан.

На практиці це зовсім не гарантовані 500 циклів операцій запису та стирання на комірку, як можна подумати спочатку. Більшість виробників мають додаткові резервні осередки NAND на диску. Ці додаткові "клітини під дані" можуть бути використані замість сильно зношених (такий собі запас міцності для збільшення терміну служби SSD).

«Іншими словами, це певна оцінка того, як можна використовувати диск. Наприклад, ви записуєте 2 ТБ на день на диск об'ємом 1 ТБ - Виходить близько 2 операцій запису на день. Якщо диск підтримує 500 TBW, а ви виконуєте на ньому 2 операції перезапису на день (DWPD) при ємності 1 ТБ (Всього виходить біля 2 ТБ на день), то диск повинен працювати приблизно 8 місяців (500 TBW / 2 TB на день = 250 днів)», - З наочним прикладом Браян розкриває секрети визначення, скільки служить SSD.

Майте на увазі, що оцінка виходить приблизна! Якийсь очікуваний діапазон довговічності осередків NAND. Наприклад, "очікується, що диск TLC з 3D NAND буде підтримувати від 1500 до 3000 циклів запису".

Розрахована цифра, на скільки вистачить SSD, груба оцінка ще й тому, що файлові сховища рідко використовуються так лінійно та рівномірно. Навіть при вирівнюванні зношування (шляхом спеціального ПЗ для твердотільних накопичувачів, наприклад) деякі області диска все одно можуть записуватися частіше, ніж інші.

Показник середнього часу напрацювання на відмову у SSD

При визначенні надійності диска не варто нехтувати характеристикою середнього часу, коли його виробник розраховує і вказує на підставі результатів випробувань на витривалість.

«Наприклад, накопичувач Western Digital WDS100T2BOA має значення 1,75 мільйона годин. Не означає, що середня тривалість життя диска тут становить 200 років (1 750 000 годин). Середній час повністю визначається як кількість годин загального обслуговування всіх пристроїв, поділена на кількість таких пристроїв.», - Зауважує експерт.

Ніхто точно не знає, якими були особливості тестів Western Digital у разі. Але є основне припущення, звідки могло прийти значення середнього часу напрацювання на відмову в 1,75 мільйона годин.

Середній час напрацювання на відмову у SSD враховує:

• кількість тестованих пристроїв,



• годинник тестування,



• кількість пристроїв, що відмовили.

Припустимо, що Western Digital вирішила протестувати 17 500 твердотільних накопичувачів, тестування тривало 5000 годин (приблизно сім місяців) і під час тесту відмовили, наприклад, 50 дисків. Ось як спрацює математика:

17 500 дисків * 5 000 годин тестування кожного/50 відмов = 1 750 000

Цей розрахунок дасть значення середнього часу напрацювання на відмову 1,75 мільйона годин. Значення неспроможна навіть приблизно показати, скільки років вистачить SSD. Але диски з більш високим значенням "Середній час напрацювання на відмову", ймовірно, надійніші, ніж диски з низьким значенням, чи не так?

Зрештою, немає універсальної формули, щоб точно визначити як довго працюватиме SSD. Тим не менш, рейтинг TBW диска та середній час до відмови повинні дати вам деяке уявлення.

Будь-які маніпуляції з комп'ютерами для офісу, сервера або комерційних цілей, зрозуміло, зараз становлять великий ризик для бюджету фірми. Передайте турботи про ІТ-обладнання в компанію ІТ-аутсорсингу з експертною підтримкою та консультацією з будь-яких технічних питань та завдань.

Читайте також

Може бути цікаво