можно ли чистить реестр на ssd
Уход за твёрдотельным накопителем.
в Советы и хитрости 19.08.2020 0 47 Просмотров
Когда-то ограниченные крошечными флешками и дорогими аксессуарами, твердотельные накопители теперь появляются во всех ультрабуках, на нескольких ноутбуках и часто входят в состав настольных компьютеров. Этот замечательный накопитель использует мощь флэш-памяти, храня и получая доступ к данным через полупроводники без движущихся частей, просто очень умное электричество. Поскольку твердотельные накопители падают в цене и продолжают заменять старые механические приводы, необходим новый тип ухода и обслуживания. SSD-это совсем другое животное, и требует своих собственных уникальных форм обслуживания.
Срок службы SSD-накопителя
Давайте воспользуемся некоторой логикой: твердотельные накопители не имеют движущихся частей, как старые диски, поэтому они не испытывают износа. По крайней мере, физически. Но то, что происходит с памятью внутри, – это совсем другое дело. Видите ли, твердотельные накопители используют то, что называют программными стираниями или циклами P/E. Каждый раз, когда они пишут данные, они удаляют блок и заменяют его новым блоком, который теперь включает новые данные.
Этот волшебный трюк – то, что делает привод таким быстрым и надежным, но, как и каждый Джинн, вы получаете только определенное количество желаний, прежде чем лампа остынет. После определенного количества циклов твердотельный накопитель начнет изнашиваться, а затем и вовсе перестанет функционировать. Сколько переписок вы получите? Ну, это зависит от многих факторов, но если бы Вы зашли в магазин и купили новый SSD-накопитель прямо сейчас, он, вероятно, продержится до 3000-4000 циклов P/E, прежде чем испустить дух.
Если вы хотите узнать больше о циклах P/E и их пределах, вы можете погрузиться в этот глубокий и высокотехничный мир. Интересно, что по мере того, как SSD-накопители стали более компактными и распространенными, их выносливость фактически упала (чем-то пришлось пожертвовать).
Но прежде чем вы начнете подсчитывать каждый раз, когда вы используете диск в безумии ОКР, помните, что этот цикл выносливости цитируется на блок памяти, и ваш диск содержит миллионы блоков. Вы, скорее всего, замените диск задолго до того, как он умрет. На корпоративном уровне выносливость гораздо важнее, и твердотельные накопители имеют больше проблем, но это уже другая тема.
Советы по здоровой производительности SSD-накопителя
Добро пожаловать, товарищи владельцы жестких дисков,в любопытный мир оптимизации SSD! Задача здесь состоит в том, чтобы забыть все, что вы, возможно, знали раньше. Видите ли, все предыдущие методы оптимизации жестких дисков и даже программное обеспечение были написаны для физических дисков и их движущихся частей, а не для флэш-памяти. Конечно, это медленно меняется по мере того, как все больше потребительских товаров используют твердотельные накопители, но – особенно для старых компьютеров – по-прежнему существует множество ненужных инструментов управления жесткими дисками, пытающихся вставить квадратные колышки в круглые отверстия.
Другими словами, есть много того, что вам не нужно делать. Вам не нужно дефрагментировать твердотельный накопитель, никогда. Вам не нужно использовать программные утилиты, непосредственно не связанные с самим диском. Вам не нужно так сильно беспокоиться об окружающей среде и температуре. Вам не нужно ничего чистить. Итак, что же может оптимизировать SSD? Давайте поговорим о нескольких важных способах.
Не делай этого!
Теперь, когда мы рассмотрели “что делать”, давайте проведем короткое время, изучая “что не делать”.:
Оптимизация Windows для использования SSD диска: мифы и реальность
Когда весь интернет пестрит холиварами на тему «SSD ненадежны» и «SSD настолько быстрые, что я больше никогда не буду работать с HDD», думаю самое время внести немного ясности в то море противоречевой информации о самих SSD и о настройке Windows для работы с ними.
Кто заинтересовался, прошу под кат.
Вот я и стал счастливым обладателем этого чуда современной техники: OCZ Vertex 3 120 Gb. Сначала я загрузился в старой системе и обновил прошивку SSD, т.к. программа прошивки от OCZ не позволяет обновлять прошивку, когда диск является системным. Думаю, обновление прошивки – это первое, что нужно сделать после приобретения SSD, т.к. как показывает практика, ошибок в микропрограммах предостаточно, особенно в новых моделях SSD (по сравнению с которыми Vertex 3 уже и не самый новый 🙂 ).
Далее я решил поставить на SSD чистую систему. Установка Windows 7 с флешки (USB 2.0) заняла где-то минут 10. Вау, подумал я, раньше установка некоторых тяжелых программ шла гораздо дольше, не говоря уж об операционной системе!
С этого момента можно было просто начать пользоваться супер быстрым диском и радоваться жизни, но меня не покидало параноидальное чувство, что мой SSD быстро сломается из-за частых перезаписей. Действительно, ограниченное количество циклов перезаписи SSD – это пока еще не миф. Но все уже знают, что даже ресурс в 10000 перезаписей – это очень и очень много при объеме диска в 120 Gb. В зависимости от контроллера SSD также может применять различные внутренние технологии выравнивания износа, релокации данных из одного места в другое, сжатия записываемых данных (актуально для контроллеров SandForce) – диск старается изо всех сил, чтобы работать быстро и долго 🙂 Как либо повлиять на эту внутреннюю логику практически невозможно (разве что обновлением прошивки), поэтому при выборе SSD под какие-то особые задачи нужно искать информацию по логике работы его контроллера.
Для тех, кто особо заботится о диске и бережет его, в интернете имеется масса советов, как снизить нагрузку на диск по записи со стороны операционной системы. Эти советы можно разделить на полезные, вредные и спорные.
1) Перенос каталога для временных файлов на обычный (HDD) диск
Пути к каталогам TEMP находятся тут:
Компьютер – Свойства – Дополнительные параметры системы – вкладка Дополнительно – Переменные среды – TMP и TEMP (для текущего пользователя и общие).
Кто-то советует переносить Temp на RAMDisk, но это скорее вредный совет. Связано это с тем, что некоторые программы (в т.ч. апдейты) пишут данные во временный каталог, затем отправляют компьютер в ребут, а затем ожидают, что данные никуда не делись за это время. А RAMDisk по умолчанию очищается при перезагрузке. Но даже если ваш RAMDisk поддерживает сохранение данных в образ и восстановление после перезагрузки, это тоже не панацея, т.к. возможна ситуация, при которой служба RAMDisk’а просто не успеет запуститься и проинициализироваться к тому моменту, как программы начнут обращаться к временному каталогу.
2) Отключение гибернации
Это довольно странный совет. С одной стороны, отключение гибернации позволяет избавиться от файла hiberfil.sys, размер которого равен объему оперативной памяти, а место на SSD нам особенно дорого. Также при каждой гибернации на SSD пишется относительно большой объем данных, что «ведет к износу и бла-бла-бла-бла»… Апологеты данного совета пишут мол «зачем вам гибернация, ведь с SSD система и так стартует за несколько секунд». Но лично мне гибернация нужна не ради быстрого старта, а чтобы не закрывать (и не открывать потом заново) чертову кучу приложений, которыми я постоянно пользуюсь, так что целесообразность отключения гибернации находится под большим вопросом.
Я с радостью переместил бы файл hiberfil.sys на другой диск (на HDD), но в силу системных ограничений сделать это невозможно.
3) Отключение защиты системы.
Компьютер – Свойства – Защита системы – вкладка Защита системы – Настроить – Отключить защиту системы.
Сделать это можно, если вы пользуетесь хоть какими-то другими средствами резервного копирования системы. В противном случае есть большой риск получить нерабочую систему в случае каких-то сбоев.
4) Отключение файла подкачки.
Этот совет вызывает самые бурные споры и даже от Microsoft не удалось добиться внятных разъяснений.
Я считаю данный совет вредным и рекомендую переносить файл подкачки на обычный (HDD) диск (но ни в коем случае не на RAMDisk :), почему, даже пояснять не буду – эту информацию легко найти в сети).
Полностью отключать файл подкачки вредно со следующей точки зрения. Некоторые «шибко умные» программы (например, MS SQL Server) резервируют себе виртуальное адресное пространство в очень больших количествах (про запас). Зарезервированная память не показывается в диспетчере задач, ее можно увидеть например в Process Explorer, включив отображение колонки «Process Memory – Virtual Size». При наличии файла подкачки система резервирует память в нем (т.е. некий диапазон объявляется недоступным для использования другими приложениями). При отсутствии файла подкачки резервирование происходит непосредственно в оперативной памяти. Если кто-то сможет прояснить в комментариях (со ссылками на достоверные источники), как именно это влияет на работу других программ и производительность, буду очень благодарен.
5) Отключение Prefetch, ReadyBoot, и Superfetch.
5.1. Prefetch – это технология ускорения загрузки системы и приложений за счет упреждающего чтения данных с диска. Она актуальна только для медленных носителей. Поскольку с Random reads у SSD все в порядке, Prefetch можно безболезненно отключать.
Служебные данные Prefetcher хранит в C:\Windows\Prefetch.
Для отключения Prefetch нужно изменить на 0 значение параметра Enable Prefetcher в ключе реестра HKEY_LOCAL_MACHINE\SYSTEM\CurrentControlSet\Control\Session Manager\Memory Management\PrefetchParameters.
5.2 ReadyBoot (не путать с ReadyBoost) – это дополнение к Prefetch, которое логгирует процесс загрузки для определения порядка и состава требуемых при загрузке данных и на основе этих логов подготавливает требуемые данные для ускорения процесса загрузки.
Сами логи лежат в C:\Windows\Prefetch\ReadyBoot. Отключение Prefetcher’а не приводит к остановке записи этих логов. Для остановки логгирования необходимо установить в 0 параметр Start ключа HKEY_LOCAL_MACHINE\SYSTEM\CurrentControlSet\Control\WMI\Autologger\ReadyBoot
Отключение ReadyBoot в целом является относительно бесполезным советом, т.к. никакого прироста по скорости это не даст, разве чуть-чуть сократит записи на диск, т.к. не будут вестись логи загрузки (которые довольно маленькие, порядка нескольких мегабайт).
5.3 Superfetch – это технология предзагрузки часто исполняемых программ в оперативную память. Отключать его не имеет смысла, т.к. Superfetch не приводит к записи на диск.
6) Отключение индексации
В свойствах диска можно убрать галку «Разрешить индексировать содержимое файлов на этом диске в дополнение к свойствам файлов». Это может снизить размер индексов, которые строит индексатор Windows, т.е. снизить нагрузку по записи на SSD.
Сами индексы лежат в C:\ProgramData\Microsoft\Search
Также можно полноcтью отключить индексатор, отключив службу Windows Search.
7) Перенос кэшей приложений на RAMDisk.
Под приложениями здесь имеются в виду в основном браузеры, т.к. именно они активно используют кэш посещенных страниц. Переносить этот кэш на HDD было бы довольно глупо, т.к. нам же нужно ускорение! А поэтому вполне хорошим решением является вынесение этих кэшей на небольшой (например, 1 Гб) RAMDisk (лично я использую AMD Radeon RAMDisk, правда несмотря на громкое название это продукт фирмы Dataram).
У каждого браузера свой способ указания местоположения кэша, эту информацию легко найти в сети.
8) Отключение usn журнала файловой системы NTFS.
Один из спорных и противоречивых советов. С одной стороны, у меня не получилось отключить usn журнал для системного раздела. Также usn журнал используется некоторыми программами (напр., Everything) для отслеживания измененных файлов. Если кто-то может прокомментировать ситуацию насчет полезности отключения usn, буду очень благодарен.
UPD 9) Отключение дефрагментации диска
Windows 7 должна сама отключать дефрагментацию для SSD-дисков, поэтому ничего настраивать руками не нужно.
Выводы:
1. Даже если не прибегать ни к каким советам по конфигурированию системы для работы с SSD, Windows 7 будет работать на SSD чуть менее чем превосходно.
2. Некоторые советы позволят вам снизить количество записей на SSD-диск, что может продлить и без того относительно долгий срок его работы.
3. Многие советы позволят вам изменить некоторые параметры, не убив при этом производительность системы, но и не давая никакой практической пользы 🙂
Другие идеи и советы крайне приветствуются! Надеюсь, вместе мы сможет разграничить их на полезные и вредные 🙂
Подчищаем за собой: учимся удалять данные с HDD и SSD
Благодаря научно-техническому прогрессу контролировать данные с каждым годом становится все сложнее. И дело отнюдь не только в развитии сетевых технологий. Если раньше чтобы быть уверенным в собственной безопасности достаточно было сжечь несколько писем пикантного содержания, то сегодня удаляя компрометирующие вас документы с жесткого диска или SSD вы не можете быть на 100% уверены, что их не удастся восстановить. О том, почему так происходит и какие существуют способы гарантированного уничтожения информации, мы и поговорим в сегодняшнем материале.
Системные утилиты для безопасного удаления файлов с HDD
А начнем мы с классических винчестеров и программных методов уничтожения данных. Ни для кого не секрет, что при удалении файлов через стандартный менеджер якобы стертая информация на самом деле никуда не девается. Все, что при этом происходит — присвоение соответствующим секторам статуса свободных, чтобы в будущем они были перезаписаны. Однако до тех пор, пока этого не произошло, файлы можно без особого труда восстановить при помощи специализированных программ.
Вывод напрашивается сам собой: для того, чтобы гарантированно удалить тот или иной файл, нам следует инициировать его принудительную перезапись. Для этих целей существует немало утилит, однако проще всего воспользоваться штатными средствами вашей операционной системы.
Windows
Начиная с Windows Vista операционные системы Microsoft по умолчанию однократно перезаписывают содержимое выбранного раздела нулями во время его полного форматирования. Количество циклов перезаписи можно задать и самостоятельно, однако для этого придется прибегнуть к услугам командной строки:
В данном примере мы форматируем том D в файловую систему NTFS, при этом даем операционной системе команду предварительно перезаписать весь раздел нулями 10 раз, используя параметр /p («passes»), задающий количество проходов. Перезаписать конкретный файл или каталог прицельно Windows, к сожалению, не позволяет. Впрочем рассматривать это как серьезный недостаток нельзя: если уж и хранить конфиденциальную информацию, которую в какой-то момент может понадобится уничтожить, на ПК, то делать это следует, как минимум, на специально выделенном для этого разделе, а лучше всего — на отдельном накопителе, который можно будет быстро очистить непосредственно из вашей ОС.
Linux
Операционные системы семейства Linux традиционно предлагают своим пользователям куда больше простора. Так, например, если вам понадобилось быстро и надежно удалить один или несколько файлов, вы можете воспользоваться консольной утилитой shred:
Единственный недостаток shred — данная утилита не умеет работать с директориями. Поэтому если вам требуется уничтожить содержимое целого каталога с вложенными папками, стоит воспользоваться wipe:
Mac OS
В версиях операционной системы с 10.4 по 10.10 вы могли инициировать перезапись файлов, переместив их в корзину, а затем выбрав в Finder опцию «Очистить корзину необратимо», однако впоследствии Apple от нее отказалась. Вплоть до версии 10.11 для безопасного удаления данных можно было воспользоваться консольной командой srm:
В актуальных версиях Mac OS инициировать безопасное удаление файлов с жесткого диска можно с помощью Дисковой утилиты (для этого необходимо нажать на кнопку «Параметры безопасности» и задать количество циклов перезаписи), либо через терминал, используя конструкцию вида:
Разобраться в этом нам вполне могли бы помочь государственные стандарты защиты секретных данных различных стран, но на деле такие документы не вносят ни толику ясности. Судите сами. В США вплоть до 2006 года придерживались DoD 5220.22-M, согласно которому секретные файлы требовалось перезаписывать трехкратно: один раз с использованием любого символа, второй — его XOR-комплимента, а третий — с использованием псевдослучайных данных. Однако сейчас накопители с секретной информацией предписано уничтожать физически.
Аналогичный подход используется и в Канаде (весь регламент изложен в Руководстве по уничтожению конфиденциальной информации на жестких дисках G2-003), с той лишь разницей, что во время третьего прохода на HDD циклично записывается последовательность символов, представляющая собой закодированную информацию о версии ПО, используемого для уничтожения данных, а также дата и время проведения процедуры. Но эта методика считается пригодной лишь для документов категорий A/B/Confidential, тогда как носители, содержащие засекреченные сведения, полностью уничтожаются.
В Германии все еще строже. BSI Verschlusssachen-IT-Richtlinien (VSITR) предписывает семикратную перезапись данных уровня «конфиденциально»: в ходе первых 6 проходов чередуются символ и его XOR-комплимент, а в 7-ом используется псевдослучайная последовательность. Но если на HDD хранилась секретная информация, то он все равно должен быть уничтожен.
Впору схватиться за голову: неужели с винчестера можно извлечь данные даже после многократной перезаписи и все программные методики бесполезны? Ну не могут же, в самом деле, ошибаться в Пентагоне и Бундесвере? Спешим успокоить: приведенные нами утилиты, как и многие другие их аналоги, великолепно справляются с возложенной на них задачей. В то же время и военные ведомства мировых держав отлично знают свое дело. Выглядит противоречиво? На самом деле нет, если четко осознавать два факта.
Первый: раньше данные с HDD действительно можно было восстановить даже после их перезаписи, воспользовавшись методом анализа краевой намагниченности, при котором информацию пытаются считать из промежутков между треками. Этот способ мог сработать в 80-х или 90-х, когда объемы винчестеров еще исчислялись мегабайтами, однако с повышением плотности записи он практически полностью утратил свою актуальность.
Второй: когда речь идет о секретной информации, никто не хочет оказаться крайним и попасть под раздачу в случае утечек сведений, составляющих государственную тайну. При работе с подобными материалами всем будет куда спокойнее, если списанный винчестер не просто сотрут, но и измельчат, расплавят, а затем растворят в кислоте. Плюс к этому утилизация позволяет решить проблему с хранением списанного оборудования, поскольку на eBay такие винчестеры по понятным причинам тоже не продашь.
Не убедили? В таком случае вы можете последовать примеру американских военных и уничтожить сам жесткий диск. Благо сделать это отнюдь не так сложно, как может показаться на первый взгляд.
Радикальный подход: уничтожаем винчестер
В сочетании с предварительным софтверным удалением файлов, физическое уничтожение накопителя полностью исключает вероятность восстановления данных с HDD даже с применением спецсредств. Способов расправиться с жестким диском существует немало, однако все их можно разделить на три обширные группы:
Механическое уничтожение
Нас интересует сугубо уничтожение магнитных пластин, так как DRAM-буфер, в котором кэшируются данные, очищается автоматически после обесточивания HDD, а единственное ПЗУ, имеющееся у винчестера, используется лишь для хранения на нем микропрограммы. Сразу оговоримся, что бить по жесткому диску кувалдой практически бесполезно: да, вы сможете уничтожить текстолитовые платы, разбить корпус (его пластиковую часть) и серьезно повредить блины, однако у профессионала все еще останутся шансы на восстановление информации. Чтобы достичь нужного результата, можно прибегнуть к услугам специализированного шредера.
Главная проблема таких устройств заключается в том, что они чрезвычайно дороги и занимают уйму места. Например, даже за самый простой агрегат уровня Ideal 0101 HDP придется выложить более 200 тысяч рублей, а ведь все, что умеет такой «малыш» с габаритными размерами 850 x 495 x 470 мм и весом 63 кг — проделывать в жестких дисках сквозные отверстия, что хотя и выводит винчестеры из строя, не может являться 100% гарантией уничтожения данных.
Более серьезный аппарат вроде HSM StoreEx HDS 230, буквально измельчающий накопители в труху, обойдется вам уже в 1,7–1,8 миллиона рублей. Такая «прелесть» имеет габариты 3х1х1,7 метра и вес 1.25 тонны, зато успешно справляется с 3.5-дюймовым HDD за каких-то 20 секунд, а извлечь информацию с переработанного носителя данных не возьмется ни один эксперт.
Разумеется, когда речь идет о рисках для репутации, свободы, здоровья или даже жизни, любые средства оказываются хороши, но давайте смотреть на вещи трезво: найти лишнюю пару миллионов и помещение под такой агрегат будет не под силу даже многим представителям бизнеса, не говоря уже о частных лицах.
Альтернативой шредеру способна послужить ручная шлифовальная машинка.
С ее помощью вы можете достаточно быстро удалить слой ферромагнетика (его толщина составляет лишь несколько десятков нанометров) с поверхности блинов, после чего ваши данные уже точно никто не восстановит, поскольку алюминиевая основа не сохраняет следов магнитного поля. На самом деле это, пожалуй, лучший способ механической «зачистки»: он бюджетен, надежен, сравнительно безопасен для оператора и не требует специальных навыков.
Термическое уничтожение
По сравнению с механической переработкой этот метод имеет одно весьма интересное преимущество: выбрав его, вы можете не беспокоиться о предварительном стирании данных с помощью специализированных утилит. Давайте вспомним определение ферромагнетика. Ферромагнитные материалы представляют собой кристаллические соединения, способные сохранять намагниченность в условиях отсутствия внешнего магнитного поля при температуре ниже точки Кюри. По достижении последней ферромагнетик утрачивает свои свойства, так что вся записанная информация оказывается гарантировано удалена.
Далее — простая математика:
точка Кюри ферромагнитного покрытия на основе оксида хрома, которое используется в жестких дисках, составляет около 386 градусов Кельвина, то есть 113°С;
температура плавления алюминия, из которого состоят сами пластины, составляет 660°С;
температура пламени пропан-бутановой горелки, которую можно приобрести в любом строительном магазине, достигает 1300°С.
Плюсы такого подхода — ультрабюджетность и возможность «обработки» накопителя в домашних условиях, минусы — длительность процедуры и пожароопасность. Так что если вы твердо решили именно «печь блины», стоит заблаговременно обзавестись компактной муфельной печью.
Подобный аппарат обойдется вам примерно в 20 тысяч рублей, обеспечит нагрев до 1250°С (чего для наших целей, опять же, более, чем достаточно), а объем камеры 5 литров позволит одновременно «обработать» целый RAID-массив.
Химическое уничтожение
Смесь концентрированных азотной и соляной кислот, взятых в соотношении 1:3, более известная под названием «царская водка», способна без труда растворить жесткий диск даже целиком, не оставив и следа ни от сохраненных данных, ни от самого накопителя. Впрочем, HNO3 неплохо справляется с покрытием блинов даже соло.
Все перечисленные нами методики достаточно эффективны, хотя и не лишены ряда недостатков. Во-первых, подобные манипуляции потенциально травмоопасны, особенно в условиях нехватки времени: если в спешке можно серьезно повредить руку даже шлифовальной машинкой, то что уж говорить о кислоте или горелке? Во-вторых, вам потребуется закупить специальное оборудование, а для работы с кислотой так и вовсе иметь мини-лабораторию с хорошей вытяжкой. В-третьих, они мало подходят для ситуаций, когда «за вами уже выехали»: любой из приведенных методов занимает достаточно времени, часть которого придется потратить на разборку винчестера.
Но что если проявить толику смекалки, заранее выкрутить все болты, удерживающие крышку HDD, и посадить ее на скотч, чтобы в случае чего быстро сорвать и извлечь блины? Хотя это действительно поможет сэкономить драгоценное время, здравой подобную идею не назовешь.
Если речь идет о «воздушном» накопителе (к таковым относятся модели емкостью до 6 ТБ включительно), вскрытие устройства негативно скажется на его надежности. Пускай такие винчестеры и не являются герметичными, даже они собираются в стерильных условиях, а барометрическое отверстие, присутствующее в корпусе каждого диска, и предназначенное для выравнивания давления, надежно защищено микрофильтром, задерживающим влагу и мелкодисперсные частицы. Кстати, для большей надежности внутрь HDD устанавливается еще и фильтр рециркуляции, обеспечивающий очистку воздуха в гермозоне во время работы устройства.
После вскрытия диска внутрь гермозоны неизбежно станет просачиваться пыль, что сперва приведет к появлению множественных ошибок чтения/записи, обусловленных нагревом сенсоров под действием силы трения, возникающей, когда движущаяся на огромной скорости пыль станет задевать их поверхность, а затем и к полному выходу винчестера из строя, поскольку мелкодисперсные частицы, подобно абразиву, будут повреждать слой ферромагнетика и стачивать сами головки чтения/записи. Ведь не стоит забывать, что размеры последних у современных жестких дисков не превышают 120 нанометров, а зазор между сенсорами и поверхностью блина составляет всего 12–15 нм, вследствие чего винчестеры чрезвычайно уязвимы.
Как следствие, гелиевые накопители оказываются не только вместительнее, но и практически на 50% экономичнее и на 4–5°C холоднее «воздушных» аналогов, что делает подобные устройства идеальным решением для эксплуатации в составе серверов и сетевых хранилищ, работающих в режиме 24/7. Но в то же время в случае разгерметизации вы больше не сможете записать на такой диск ни единого бита информации, хотя все ранее записанные файлы будут по-прежнему доступны.
Это объясняется самим принципом работы современных винчестеров, пишущие головки которых буквально парят над поверхностью блинов на определенной высоте благодаря экранному эффекту: при стремительном движении магнитных пластин под пилонами блока головок образуется воздушная подушка, обеспечивающая необходимую подъемную силу. В случае вскрытия HDD, созданного по технологии HelioSeal, гелий мгновенно улетучивается, замещаясь более плотным атмосферным воздухом, из-за чего расстояние между головками чтения/записи и магнитных пластин в несколько раз увеличивается. В этих условиях силы магнитного поля, создаваемого пишущим модулем, оказывается уже недостаточно для записи данных, хотя с чтением каких-либо проблем не возникает. Этот нюанс был предусмотрен при разработке гелиевой платформы, чтобы в случае нештатных ситуаций вы могли без особых проблем перенести информацию с поврежденного по тем или иным причинам накопителя на исправный.
В свете всего сказанного перечисленные способы расправы над жестким диском можно рассматривать лишь в качестве мер планомерной утилизации, когда об имеющейся у вас информации еще никто не знает и за вами никто не едет. Для срочной же ликвидации данных подойдут только электромагнитные приборы экстренного уничтожения винчестеров.
Внутри корпуса такого устройства расположен соленоид, генерирующий при активации магнитное поле силой свыше 500 кА/м, которое полностью размагничивает блины, а заодно и выжигает всю электронику, так что после проведения очистки диск становится не пригоден для эксплуатации. Отдавать предпочтение следует моделям с цилиндрическими соленоидами, поскольку подобная геометрия катушки обеспечивает наиболее равномерное распределение магнитного поля, гарантировано затирая данные на всех магнитных пластинах.
Уничтожители выпускаются в самых разных вариантах, в том числе в виде модулей с интерфейсами SATA/SAS и активным охлаждением, благодаря чему их можно использовать в качестве корзин для жестких дисков, что поможет сэкономить драгоценные секунды в чрезвычайных ситуациях. Продвинутые модификации могут похвастаться и множеством дополнительных опций, вроде активации с пульта ДУ, по SMS или при пересечении охраняемого периметра. Единственный недостаток подобных решений — цена от 40 до 100 тысяч рублей (и даже выше), так что если время не поджимает, та же муфельная печь оказывается более интересным выбором по соотношению цены и надежности уничтожения данных.
Горе от ума: уничтожение данных на SSD
По сравнению с классическими винчестерами, твердотельные накопители обладают целым рядом преимуществ, главными из которых являются высокая производительность, защищенность от механических воздействий и энергоэффективность, да и принцип их работы кардинально отличается от HDD. Так может быть, и для хранения конфиденциальной информации SSD окажутся лучшим выбором?
В общем и целом ответить на этот вопрос можно утвердительно, но есть несколько нюансов. Когда речь заходит об уничтожении информации, твердотельные накопители действительно выигрывают у жестких дисков во многих аспектах, однако даже они не могут гарантировать моментальное и безвозвратное стирание сохраненных данных. И главная проблема заключается в том, что подобные устройства чересчур «умные».
Для большей наглядности давайте вспомним, как вообще работает флеш-память. Кодирование битов информации происходит путем изменения величины заряда в так называемых CTF-ячейках (Charge Trap Flash — «ловушка заряда») за счет квантового туннелирования электронов сквозь слой диэлектрика, обусловленного высокой напряженностью электрического поля. С точки зрения физики мы имеем дело с явлением обратимого лавинообразного пробоя. Разгоняясь в электрическом поле электроны получают достаточную кинетическую энергию для ударной ионизации молекул диэлектрика, в результате чего возникает пара элементарных частиц, несущих противоположный заряд, которые также разгоняются электрическим полем, и процесс многократно повторяется, при этом количество носителей заряда возрастает в геометрической прогрессии (отсюда и название).
Нетрудно догадаться, что подобные процессы вызывают постепенный износ диэлектрических слоев, в результате повышается вероятность утечки заряда в соседние ячейки, что, в свою очередь приводит к повреждению или даже полной утрате данных. Причем дальнейшее уменьшение техпроцесса лишь усугубляет ситуацию, ведь расплатой за повышение плотности хранения информации оказывается и снижение толщины диэлектрика.
Бороться с износом флеш-чипов можно различными способами, в том числе и на уровне архитектуры микросхем, однако полностью нивелировать повреждение изолирующих слоев невозможно. При этом ситуация усугубляется еще и тем, как именно происходит запись данных на SSD, ведь все доступные ячейки флеш-памяти объединены в страницы, а страницы, в свою очередь, — в блоки, при этом запись информации осуществляется постранично, а ее стирание — поблочно. Из-за этого каждая ячейка памяти испытывает куда большую нагрузку, поскольку любая операция записи и стирания файла может запустить целый каскад циклов программирования/очистки. Схематично это выглядит так.
Пускай новые данные, которые мы хотим записать, занимают две страницы в блоке, однако реально свободна лишь одна: хотя старая страница (выделена желтым) была удалена пользователем ранее, по факту записанная информация никуда не делась. Чтобы расчистить место для новых данных, контроллер инициирует процедуру, известную, как «Garbage Collection» (сборка мусора), удаляя ненужные данные и перераспределяя существующие. Для этого все страницы, за исключением ненужной, копируются во второй, свободный блок, тогда как первый полностью стирается. Затем актуальные страницы переносятся обратно в первый блок, удаляются из второго, и лишь после этого новые данные занимают свое законное место.
В приведенном выше примере ради записи пары страниц пришлось дважды полностью перезаписать 2 блока по шесть страниц каждый. На самом же деле процесс сборки мусора будет выглядеть куда сложнее и количество циклов перезаписи окажется значительно больше. Реальную картину можно оценить только зная коэффициент усиления записи (Write Amplification), который показывает, во сколько раз фактическая нагрузка на флэш-память превышает расчетную. Данный показатель может быть равен единице лишь при записи информации на абсолютно чистый, только что отформатированный диск, во всех прочих случаях его значение будет варьироваться в пределах от 2 до 25. Причем даже у, с первого взгляда, идентичных накопителей он может значительно отличаться, так как зависит от модели используемого контроллера и особенностей микропрограммы.
Нетрудно догадаться, что столь сложная процедура удаления и записи данных негативно сказывается на производительности твердотельных накопителей. Для решения этой проблемы прибегают к простой хитрости: до тех пор, пока на SSD достаточно свободного места, новые файлы сразу записываются на свободные страницы, а сборка мусора откладывается вплоть до момента простоя накопителя, что позволяет не тратить время на перетасовку ранее сохраненных данных.
В свою очередь, проблему чрезмерного износа ячеек в силу избыточной перезаписи помогает решить выравнивание износа (Wear Leveling). В общем случае данный процесс выглядит следующим образом. Вы купили новенький SSD и пока на нем есть свободное место, информация будет записываться в свободные блоки. По мере эксплуатации вы начинаете удалять ненужные файлы, и механизм сборки мусора осуществляет их очистку в фоновом режиме, однако для записи они будут использоваться лишь после того, как на диске не останется ни одного блока, в который хотя бы раз не были бы записаны данные. Поскольку операционные системы используют логический механизм адресации блоков данных (LBA), тогда как сам контроллер оперирует уже физическими адресами (PBA), соотнося их с логическими, реализовать подобный механизм не составляет особого труда.
Все сказанное выше определяет сильные и слабые стороны SSD применительно к сценарию уничтожения конфиденциальной информации. К преимуществам твердотельных накопителей можно отнести следующие:
1. Если информация была действительно стерта из памяти накопителя, она не подлежит восстановлению ни при каких обстоятельствах.
Никакое определение краевой намагниченности и прочая «техномагия» здесь не помогут: CTF либо несет определенный заряд, кодирующий биты данных, либо нет.
2. Даже если процедура сборки мусора не была завершена, посторонний не сможет получить доступ к неочищенным ячейкам обычным способом.
При попытке обращения к формально (но не физически) очищенным ячейкам контроллеры современных SSD возвращают одно и то же установленное значение (Deterministic TRIM, DRAT) или же гарантированно возвращают нули (Zero Return After TRIM, ZRAT).
3. Пока на твердотельный накопитель поступает питание, сборка мусора продолжит выполняться.
Даже если ваш SSD попадет не в те руки, время станет работать на вас, ведь пока злоумышленник будет изучать доступные файлы, контроллер продолжит неумолимо уничтожать стертые данные, и остановить этот процесс штатными средствами, опять же, невозможно.
Однако все перечисленные преимущества перечеркивает серьезный недостаток: управлять сборкой мусора не сможете даже вы. Заботясь о вас, контроллер SSD самостоятельно выберет оптимальное время и интенсивность очистки более неиспользуемых ячеек памяти, и этот процесс может длиться достаточно долго. Если же до накопителя доберутся третьи лица, считать «мусор», который контроллер еще не успел собрать, им удастся путем выпаивания флеш-чипов и прямого к ним обращения. Конечно, тому, кто будет этим заниматься, не позавидуешь, ведь исследователю придется решить проблему не только физической, но и логической фрагментации данных, однако сделать это вполне реально.
По этой причине полагаться на простое удаление критических данных через файловый менеджер операционной системы не следует даже при работе с SSD, да и программы-шредеры здесь никак не помогут. Тем не менее в случае с твердотельными накопителями все оказывается гораздо проще и надежнее, поскольку для безвозвратного стирания информации зачастую достаточно воспользоваться фирменной утилитой, предлагаемой самим производителем накопителя. Так, владельцы SSD от Western Digital могут воспользоваться для этих целей Western Digital SSD Dashboard.
Данное приложение существует в нескольких вариациях, адаптированных под разные серии устройств с учетом их специфики. Например, WD_BLACK SSD Dashboard, предназначенная для мониторинга и обслуживания высокопроизводительных NVMe-накопителей SN750 и SN850, ориентированных на геймеров, профессионалов и энтузиастов, получила поддержку «Gaming Mode». При переводе такого SSD в игровой режим полностью отключаются энергосберегающие функции группы APST (Autonomous Power State Transition), что позволяет выжать из накопителя максимум за счет минимизации времени задержки при первичном обращении к данным. На практике это позволяет избавиться от фризов, вызванных подгрузкой текстур, даже в наиболее тяжелых (или плохо оптимизированных) AAA-играх, или же дополнительно ускорить процесс рендеринга видео или трехмерных моделей, если речь идет о производстве контента.
Версии Western Digital SSD Dashboard для SATA-накопителей и среднебюджетных NVMe SSD SN550 подобной опции, закономерно, не получили (да она им, откровенно говоря, и ни к чему), однако базовый функционал всех перечисленных версий приложения практически идентичен. Помимо таких операций, как обновление микропрограммы, мониторинг производительности или отслеживание износа флеш-чипов, утилита позволяет выполнить принудительное удаление всех записанных данных (функция «Sanitize» или, в русскоязычной версии программы, «Очистка», которая находится в разделе «Tools», или же «Сервис»).
После запуска процедуры очистки на выбранном устройстве не просто удаляется таблица сопоставлений, как при обычном форматировании, но и очищаются все записанные блоки данных. SSD, не являющийся системным, можно очистить непосредственно через утилиту. Если же вам требуется удалить все данные с системного накопителя, для этого сперва придется создать загрузочную флешку с помощью опции «Create a bootable USB-drive to perform Sanitize» («Создайте загрузочное USB-устройство для выполнения операции очистки»).
В зависимости от объема накопителя процесс стирания может занимать достаточно длительное время. Однако по его окончании вы будете на 100% уверены в том, что вся критически важная информация была безвозвратно удалена и не подлежит восстановлению.