Как и где хранить данные в течение долгого времени
Многие задумываются о том, как сохранить данные на долгие годы, а те, кто нет, могут просто не знать, что компакт диск с фотографиями со свадьбы, видео с детского утренника или другой семейной и рабочей информацией с большой вероятностью нельзя будет прочитать лет через 5-10. Я задумываюсь. Как же в таком случае хранить эти данные?
В этой статье постараюсь рассказать максимально подробно о том, на каких накопителях хранение информации является надежным, а на каких — нет и каков срок хранения при разных условиях, где хранить данные, фотографии, документы и в каком виде это делать. Итак, наша цель — обеспечить сохранность и доступность данных в течение максимально возможного промежутка времени, хотя бы 100 лет.
Общие принципы хранения информации, продлевающие срок её жизни
Существуют наиболее общие принципы, которые применимы к любому типу информации, будь то фотографии, текст или файлы и способные увеличить вероятность успешного доступа к ней в будущем, среди них:
- Чем больше количество копий, тем вероятнее, что данные проживут дольше: книга, напечатанная миллионным тиражом, фотография, распечатанная в нескольких экземплярах для каждого родственника и сохраненная в цифровом виде на разных накопителях, скорее всего будут храниться и быть доступными долго.
- Следует избегать нестандартных способов хранения (во всяком случае, как единственного способа), экзотических и проприетарных форматов, языков (например, для документов лучше использовать ODF и TXT, а не DOCX и DOC).
- Хранить информацию следует в несжатых форматах и в незашифрованном виде — в противном случае, даже незначительное повреждение целостности данных может сделать всю информацию недоступной. Например, если требуется надолго сохранить медиа файлы, то для звука лучше будет WAV, для фотографий — несжатые RAW, TIFF и BMP, для видео — кадры без сжатия, DV, хотя это не вполне возможно в быту, учитывая объемы видео в данных форматах.
- Регулярная проверка целостности и доступности данных, повторное их сохранение с использованием новых появившихся способов и устройств.
Итак, с основными идеями, которые помогут нам оставить фото с телефона правнукам, разобрались, переходим к информации о различных накопителях.
Традиционные накопители и сроки сохранности информации на них
Наиболее распространенные способы хранения различного рода информации на сегодня — жесткие диски, Flash-накопители (SSD, USB флешки, карты памяти), оптические диски (CD, DVD, Blu-Ray) и не относящиеся к накопителям, но также служащие той же цели облачные хранилища (Dropbox, Яндекс Диск, Google Drive, OneDrive).
Какой из перечисленных способов является надежным способом сохранить данные? Предлагаю рассмотреть их по порядку (я веду речь лишь о бытовых способах: стримеры, например, учитывать не буду):
- Жесткие диски — традиционные HDD наиболее часто используются для хранения самых разных данных. При обычном использовании их средний срок службы 3-10 лет (такая разница обусловлена как внешними факторами, так и качеством устройства). При этом: если вы запишите информацию на жесткий диск, отключите его от компьютера и положите в ящик стола, то данные можно будет считать без ошибок в течение примерно того же промежутка времени. Сохранность данных на жестком диске в значительной степени зависит от внешних воздействий: любые, даже не сильные удары и встряхивания, в меньшей степени — магнитные поля, могут послужить причиной преждевременного выхода накопителя из строя.
- USBFlash,SSD — срок службы Flash накопителей в среднем около 5 лет. При этом, обычные флешки очень часто выходят из строя значительно раньше этого срока: достаточно одного статического разряда при подключении к компьютеру, чтобы данные стали недоступны. При условии записи важной информации и последующего отключения SSD или флешки для хранения, срок доступности данных составляет около 7-8 лет.
- CD,DVD,Blu-Ray — из всех перечисленных, оптические диски обеспечивает наибольший срок хранения данных, способный превышать 100 лет, однако с данным типом накопителей связано и наибольше количество нюансов (например, записанная вами DVD болванка, скорее всего проживет лишь пару лет), а потому он будет рассмотрен отдельно далее в этой статье.
- Облачные хранилища — срок хранения данных в облаках Google, Microsoft, Яндекс и других неизвестен. Скорее всего, будут храниться в течение долгого времени и пока это коммерчески оправдано для компании, предоставляющей услугу. Согласно лицензионным соглашениям (я прочитал два, для самых популярных хранилищ), ответственности за утрату данных эти компании не несут. Не стоит забывать о возможности потери своего аккаунта из-за действий злоумышленников и других непредвиденных обстоятельств (а их перечень действительно широк).
Итак, самым надежным и долговечным бытовым накопителем на данный момент времени является оптический компакт-диск (о чем я напишу подробно ниже). Однако, самые дешевые и удобные — это жесткие диски и облачные хранилища. Не следует пренебрегать какими-либо из этих способов, ведь их совместное использование повышает сохранность важных данных.
Хранение данных на оптических дисках CD, DVD, Blu-ray
Наверное, многие из вас сталкивались с информацией о том, что данные на CD-R или DVD может храниться десятки, если не сотни лет. А еще, думаю, среди читателей есть такие, кто что-то записал на диск, а когда захотел его посмотреть через год-три, этого сделать не удалось, хотя привод для чтения был исправен. В чем же дело?
Обычные причины быстрой потери данных заключаются в низком качестве записываемого диска и выборе не того типа диска, неправильных условиях его хранения и неправильном режиме записи:
- Перезаписываемые диски CD-RW, DVD-RW не предназначены для хранения данных, срок сохранности мал (в сравнении с дисками для однократной записи). В среднем, на CD-R информация хранится дольше, чем на DVD-R. По независимым тестам, почти все CD-R показали ожидаемый срок хранения более 15 лет. Такой же результат был только у 47 процентов проверенных DVD-R (тесты Библиотеки Конгресса и Национального Института Стандартов). Другие тесты показали средний срок службы CD-R в районе 30 лет. Про Blu-ray проверенной информации нет.
- Дешевые болванки, продающиеся чуть ли не в продуктовом магазине по три рубля за штуку не предназначены для хранения данных. Использовать их для записи сколько-нибудь значимой информации без сохранения ее дубликата не следует вообще.
- Не следует использовать запись в несколько сессий, рекомендуется использовать минимальную скорость записи, доступную для диска (с помощью соответствующих программ записи дисков).
- Следует избегать нахождения дисков на солнечном свете, в других неблагоприятных условиях (перепады температуры, механические воздействия, повышенная влажность).
- Качество записывающего привода также может влиять на сохранность записанных данных.
Выбор диска для записи информации
Записываемые диски отличаются материалом, на который производится запись, типом отражающей поверхности, твердостью поликарбонатной основы и, собственно, качеством изготовления. Говоря о последнем пункте, можно отметить, что один и тот же диск одной марки, произведенный в разных странах может сильно отличаться качеством.
В качестве записываемой поверхности оптических дисков в настоящее время используется цианин, фталоцианин или металлизированный Azo, в качестве отражающего слоя — золото, серебро или сплав серебра. В общем случае, оптимальным должно быть сочетание фталоцианина для записи (как самого устойчивого из перечисленных) и золотого отражающего слоя (золото — самый инертный материал, другие подвержены окислению). Однако, качественные диски могут иметь и другие сочетания этих характеристик.
К сожалению, в России диски для архивного хранения данных практически не продаются, в Интернете удалось найти лишь по одному магазину, продающему отличные DVD-R Mitsui MAM-A Gold Archival и JVC Taiyo Yuden по баснословной цене, а также Verbatim UltraLife Gold Archival, который, насколько я понял, Интернет-магазин привозит из США. Все перечисленные являются лидерами в сфере архивного хранения и обещают сохранность данных в районе 100 лет (а Mitsui заявляет о 300 годах для своих CD-R).
В список лучших записываемых дисков, помимо указанных выше можно включить диски Delkin Archival Gold, которые в России я не обнаружил вообще. Впрочем, вы всегда можете купить все перечисленные диски на Amazon.com или в другом иностранном интернет-магазине.
Из более распространенных дисков, которые можно найти в России и которые могут сохранить информацию десять и более лет, к качественным относятся:
- Verbatim, производства Индии, Сингапура, ОАЭ или Тайваня.
- Sony, произведенные в Тайване.
«Могут сохранить» относится и ко всем перечисленным дискам Archival Gold — все-таки, это не гарантия сохранности, а потому не стоит забывать о перечисленных в начале статьи принципах.
А теперь, обратите внимание на диаграмму внизу, на которой отражено увеличение количества ошибок чтения оптических дисков в зависимости от срока их нахождения в камере с агрессивной средой. График носит маркетинговый характер, да и шкала времени не размечена, но заставляет задать вопрос: а что это за марка — Millenniata, на дисках которой ошибки не появляются. Сейчас расскажу.
Millenniata M-Disk
Компания Millenniata предлагает диски однократной записи M-Disk DVD-R и M-Disk Blu-Ray, со сроком хранения видео, фотографий, документов и другой информации до 1000 лет. Главное отличие M-Disk от других записываемых компакт-дисков в использовании неорганического слоя из стеклоуглерода для записи (в других дисках используется органика): материал устойчив к коррозии, воздействиям температуры и света, влаги, кислот, щелочей и растворителей, по твердости сравним с кварцем.
При этом, если на обычных дисках под воздействием лазера меняется пигментация органической пленки, то в M-Disk в буквальном смысле выжигаются дырки в материале (правда не ясно, куда деваются продукты горения). В качестве основы, похоже, тоже используется не самый обычный поликарбонат. В одном из рекламных видео диск кипятят в воде, потом кладут в сухой лед, даже запекают в пицце и после этого он продолжает работать.
В России таких дисков я не обнаружил, но на том же Amazon они присутствуют в достаточном количестве и не так уж и дороги (примерно 100 рублей за диск M-Disk DVD-R и 200 за Blu-Ray). При этом, диски совместимы для чтения со всеми современными приводами. С октября 2014 компания Millenniata начинает сотрудничество с Verbatim, так что не исключаю, что скоро эти диски будут более популярны. Хотя, не уверен, что на нашем рынке.
Что касается записи, то чтобы записать M-Disk DVD-R требуется сертифицированный привод с эмблемой M-Disk, так как в них используется более мощный лазер (опять же, у нас таких не нашел, но на Amazon есть, от 2.5 тысяч рублей). Для записи M-Disk Blu-Ray подойдет любой современный привод для записи данного типа дисков.
Я планирую обзавестись таким приводом и набором чистых M-Disk в ближайшие месяц-два и, если вдруг тема интересна (отметьтесь в комментариях, да и статьей поделитесь в соцсетях), могу поэкспериментировать с их кипячением, выкладыванием на мороз и другими воздействиями, сравнить с обычными дисками и написать об этом (а может не поленюсь снять и видео).
Ну а пока закончу свою статью о том, где хранить данные: все, что знал, рассказал.
Как долго или где быстро хранить информацию на диске
Добрый день, Гиктаймс!
Некоторое время назад, на тостере попалось несколько интересных вопросов о хранении информации на жестких дисках, которые вызвали желание копнуть немного глубже, и я провел небольшое исследование.
Часть информации уже пробегала на Хабре, но не все. А кое-что я не смог найти в русскоязычном инете, поэтому и решил поделиться найденным с сообществом.
Про размагничивание данных на диске.
В нормальных бытовых условиях (отсутствие резкой смены температуры/влажности/давления, отсутствие ударов), намагниченная поверхность диска может хранить информацию несколько десятков лет. Гарантировать сложно, так как реальные промышленные тесты не проводились, а те, что проводятся — обычно как раз и представляют собой смену внешних условий для воздействия аггрессивной средой.
Но большинство сходятся на том, что мощность магнитного поля деградирует со скоростью примерно 1% в год.
При этом нельзя сказать, что через 50 лет не прочитается половина диска — это некорректно, ибо деградация поля не равна поломке — тут роль играет чувствительность считывающих головок и точность механизма позиционирования.
Даже в одной партии жестких дисков хорошего производителя на выходе получаются немного отличные пластины, и цельное устройство тщательно калибруется на заводе. Повторная калибровка в домашних условиях невозможна.
Со временем, внешне может показаться, что это ухудшилась магнитная запись, но в подавляющем большинстве случаев — ухудшение считывания связано с механической деградацией материалов — это вызывает и ошибки позиционирования и чувствительность головок.
Если важные для вас данные перестали считываться со старого жесткого диска — скорее всего дело в деградации механики/электроники, и их можно считать в специальных компаниях, которые специализируются на восстановлении даных — винчестер разберут, блины вынут и установят на отдельное устройства, после чего считают с них данные напрямую.
Даже если механика и электроника полностью навернулась — сами пластины и информация на них подлежит считыванию.
Есть множество свидетелей, у которых старые диски, лежащие в шкафчике, отлично читаются спустя 15, и даже 20 лет (я, кстати, тоже один из них). А бывает, что диск не заводится, едва перейдя гарантийный срок годности.
Итак, в современных дисках сперва выходит из строя электроника и механика, раздалбываются разъемы, могут даже устареть стандарты, но вряд ли основной причиной будет размагничивание данных.
К этому можно еще добавить, что первыми должны размагнититься низкоуровневые разметки дорожек и секторов, которые были нанесены производителем, и которые штатными способами пользователь перезаписывать не сможет. Правда мощность поля у разметки гораздо выше, что заметно под микроскопом, но тем не менее ничто не вечно.
Выводы из этого пункта — перезаписывать информацию на диске, чтобы «обновить» магнитную запись — нет никакого резона.
Гораздо важнее обеспечить отсутствие агрессивного внешнего воздействия, как самое элементарное — закрутить его понадежнее, чтобы уменьшить вибрации. Включение-выключение ведет к тому, что температура диска меняется и следовательно материал расширяется и сужается. Это один из важных факторов, почему быстрые HDD живут меньше, чем медленные диски из «green» серий, у которых перепад температуры гораздо меньше. Но не стоит забывать, что если диск на ощупь не горячий, это не значит, что металл не расширился — каждый цикл включения-выключения ускоряет деградацию материала, просто у «холодных дисков» она заметно меньше.
Если ваш компьютер регулярно засыпает и просыпается, по нескольку раз в день, а питается он от сети — имеет смысл увеличить срок ожидания до выключения диска при питании от сети. Современные жесткие диски в режиме простоя потребляют всего пару ватт.
О секторах
Это не совсем 512 байт. Это область, в которой для пользовательских данных выделено 512 байт. Также есть служебная информация о секторе — это низкоуровневая метка начала и конца сектора, а также блок коррекции данных, обычно он идет после пользовательских данных. Плюс неразмеченное место между секторами (gap).
Метки сектора наносятся производителем во время так называемого низкоуровневого форматирования. В древние годы, это можно было делать самостоятельно из BIOS, но сейчас штатными способами это уже недоступно пользователю. Объем служебных данных, может варьироваться в зависимости от оптимизации firmware диска, но в считается, что сектор вместе со служебными данными занимает 577 байт. Плюс gap.
Точнее так было раньше.
В 2007 году было предложено увеличение размера сектора, и после процедур согласования и утверждения, начиная с 2011 года, все выпускающиеся диски уже форматируются с сектором размером в 4096 байт пользовательских данных (примерно 4211 байт со служебными данными) — так называемый Advanced Format.
Упрощение адресации низкоуровневых секторов, которых стало в восемь раз меньше при том же объеме — это и увеличение производительности за счет упрощения расчетов и работы с бОльшими блоками, и эффективность использования диска заметно увеличилась. Насколько? Давайте дочитаем следующий абзац.
Блок ECC данных
В 512 байтных секторах, ECC Блок занимал 50 байт. В 4096 байтных секторах, ECC блок увеличился до 100 байт, но зато уменьшилось количество самих секторов. И на самом деле ECC занимает теперь в четыре раза меньше (100 байт на 4096 байт против 400 байт на 8*512 байт).
Вдобавок, на более длинной цепочке данных алгоритм коррекции работает эффективнее, в результате и место сэкономили и эффективность увеличили. По разным оценкам скорость вычисления ECC увеличилась на 5-10%. А значит, контроллер диска меньше напрягается и может заняться другими вещами. Косвенно это влияет и на общую производительность записи/чтения данных.
Один из главных плюсов — это конечно экономия места.
Суммарно — уменьшение объема, выделенного под блоки ECC, уменьшение общего количества секторов (меньше gap, меньше меток, меньше индексов для адресации секторов) — общий размер места, выделяемый для пользовательских данных, увеличился более чем на 10%!
Есть и еще один маленький плюс, связанный с большими секторами. В случае брака или дефекта поверхности, сразу плохим будет помечен бОльший участок. Если пометить мегабайт секторов по 512байт, это займет в разы больше времени, чем по 4кб.
Вдобавок нечитаемая часть будет помечена более надежно — если мы обрезаем подгнивший или червивый кусок вкусного яблока, мы отрезаем часть хорошего — так и в жестком диске — лучше пометить плохой участок не в притык.
Но конечно от дисков с бэдами лучше быстрее избавиться.
Единственное исключение — логические бэд блоки. Они связаны именно с ECC — когда по разным причинам (внезапно отключилось электричество, баг firmware, лунные бури. ), и ECC оказался некорректным — такой сектор контроллер диска будет считаться сбойным. Именно их можно исправить пересканированием плохих секторов — утилит сейчас существует множество, начиная с известной Victoria.
Про виртуальные 512- байтные сектора
Логотип с «512e» означает, что сам диск уже 4кб-секторный, но работает в режиме эмуляции виртуальных 512 байтных секторов.
Логотип с «4Kn» говорит, что диск поддерживает 4к нативный интерфейс, такие диски в продаже с 2014 года.
Многие все еще популярные ОС (тут я говорю про Windows 7 и Windows Vista), не поддерживают 4к диски нативно.
Тем не менее, старые диски на них работают отлично, а новые диски предоставляют интерфейс с виртуальными 512-байтными секторами.
О виртуальных 512-байтных секторах следует помнить, когда вы тестируете 512е диски, или во время теста работаете на устаревшей ОС.
Например, запись рандомных 512-байтных секторов в таких условиях будет выглядеть как «считать 4кб, записать 4к», что явно будет выдавать непонятную деградацию скорости на графике. В тоже время как линейная скорость записи и чтения будет показывать нормальную производительность.
Windows поддерживает 4кn диски нативно, начиная с Windows 8 и Windows server 2012.
Про Cluster Straddling.
Это касается именно тех дисков, которые работают в 512е эмуляции (а таких в ходу еще много)
Разобъем такой диск на разделы и отформатируем с дефолтными настройками. Стандартный кластер NTFS- 4 килобайта. Блок HFS+ (или ext4) — обычно тоже 4 килобайта. И физический сектор диска — уже тоже 4 килобайта. Очень удобный размер (даже x86 mem страница — тоже 4 кбайта).
Но во время разбития 512e диска на разделы, может выйти так, что раздел будет начинаться начинается не с начала 4-к сектора, а со смещением, кратным 512 байт.
В результате 4 килобайтный кластер/блок будет лежать между двумя 4 килобайтными физическими секторами жесткого диска.
Каждый раз при чтении такого кластера, жесткий диск (из-за логики своей работы) будет считывтаь два сектора целиком. При записи тоже не все гладно.
Эту проблему решают различные align утилиты — тот же WD Align Tool или HGST Align Tool для Windows 7 и выше.
Только применять их нужно ПОСЛЕ того, как вы разбили диск на партиции — утилита проверит, что границы партиций совпадают с началом нового 4кбайтного сектора, и подвинет их, если это потребуется. После чего можно работать без падения производительности.
Где информация читается быстрее — в начале или в конце диска?
На жестких дисках, первый сектор находится на внешней стороне диска, а последний сектор — на внутренней.
В начале времен, количество секторов на дорожке было одинаково, но это было настолько в дремучее время, что можно и не вспоминать. Сейчас дорожки, находящиеся ближе к началу диска (внешней стороны), содержат больше секторов.
Итак, линейная скорость записи и чтения информации расположенной в начале диска, значительно выше. Точные цифры зависят от производительности самого диска, но в процентах — разница может составлять 200% и даже немного больше процентов между самыми крайними дорожками (!)
Количество секторов на дорожку указывается не индивидуально, а для зоны, в которые объеденено несколько дорожек, поэтому разница в скорости будет видна не для двух крайних дорожек, а для двух крайних зон и постепенно снижаться к середине диска. Вдобавок эмперически можно сказать, что «быстрых» секторов на диске больше — поскольку их просто больше на внешней части диска.
Как же хранить?
Если сравнивать с CD, DVD и флешками — CD и флеш диски явно проигрывают в длительности хранения данных. DVD могут поспорить, но тут все неоднозначно — нужны и качественные болванки, и хороший привод, и запись производить не на максимальной скорости, и все равно, есть вероятность, что данные перестанут читаться. Вдобавок, 4.5 или даже 9 гб на DVD — это не так уж много, плюс отсутствие комфорта. И сохранить можно только раз — связываться с DVD-RW для длительного хранения данных вообще не стоит.
Я записал в свое время свыше 5000 CD/DVD дисков, тестировал чтение. Конечно качество чтения и долговечность зависела от качества болванки, но тот же самый Verbatim, который был одним из эталонов CD-R 650, в DVD был довольно посредственным.И в каждой партии могло встретиться что-то неудачное.
Если брать Blue Ray диски, то стоимость пишущего привода и болванок такова, что если не дешевле, то почти равноценно через 5 лет купить новый жесткий диск и переписать на него данные.
На текущий момент, недорогие способы хранения личных данных в основном делятся на:
* Если данных не слишком много, и инет позволяет — можно хранить в облаке, а лучше в двух разных независимых облаках, предварительно зашифровав данные трукриптом/архиватором. Тут я прорекламирую WinRAR, который кроме архивирования с паролем, вдобавок умеет использовать ECC. Можно увеличить размер архива на некоторый процент, но зато иметь возможность восстановить данные из любого поврежденного места этого архива, в пределах этого процента. Есть даже возможность разбивать архив на тома, и том для восстановления создать отдельным файлом. В древности, я этим активно пользовался со старыми дискетами, когда целая дискета могла просто не прочитаться в чужом дисководе.
* Съемный HDD, но рекомендую менять носитель с периодичностью в 3-5 лет на более новый, стараясь не слишком далеко отходить от гарантийного срока. Можно просто купить SATA/USB переходник и апгрейдя системный диск на более быстрый/емкий, старый диск отдавать под бэкапы.
* Купить недорогой домашний NAS с рейдом и настроить обычное простое зеркало. Этот способ заметно дороже предыдущих двух, но в случае выхода из строя одного из дисков, вам нужно будет просто заменить поломанный диск на новый, и рейд контроллер сам выполнит подключение нового диска в массив и заполнит его данными. То есть ничего не нужно будет настраивать заново, искать и восстанавливать информацию из разных бэкапов. Просто заменил диск и все. NAS также очень нетребователен по питанию, его можно оставить включенным постоянно и автоматизировать все процессы бэкапов.
UPD: DaemonGloom рекомендует замечательные устройства WD My Cloud Mirror, которое идет практически по цене жестких винтов, плюс небольшая переплата за корпус/контроллер:
«По текущим ценам — устройство на 2x4TB даёт 100 долларов переплаты, 2x6TB — 80 долларов.»
Лично я делаю резервную копию всего важного на второй диск, и периодически скидываю архивы на внешний USB диск вручную.
Таким образом есть а) рабочая копия, б) ежедневный архив на втором диске, и с) примерно ежемесячный архив на внешнем отключенном диске. Но в принципе уже начинаю подумывать про NAS.
Сколько служат диски: HDD, SSD, флешки и пр.? Сколько времени на них можно хранить информацию?
Приветствую всех!
В нескольких заметках по резервному копированию меня не так давно упрекнули, что я не предупредил пользователей о сроках хранения информации на том или ином типе накопителей.
Вопрос этот несколько не однозначный, и часто сильно зависит даже не от типа накопителя, а от качества его изготовления.
Что же, попробую в этой заметке высказать свое мнение (навести тень на плетень. 😉)
1) Материал ниже основан не на офиц. данных производителей. Всё, что написано в этой заметке — всего лишь мой небольшой опыт и наблюдения. При необходимости уточняйте информацию по своему устройству у производителя!
2) Если вы не знаете, какой накопитель (SSD или HDD) у вас установлен на ПК / лежит на полке — рекомендую ознакомиться с этим.
Типы накопителей
HDD (жесткие диски)
Средний срок службы (при активной ежедневной работе): ∼5-10 лет
Как выглядит классический HDD
Вообще, есть много различных исследований по этой теме для разных моделей HDD (разумеется, цифры везде отличаются). Но на мой скромный взгляд продолжительность работы вашего HDD гораздо больше зависит от:
- качества изготовления конкретного экземпляра (на это вы никак не можете повлиять — либо повезет / либо нет);
- температуры эксплуатации (и хранения) диска. Об этом подробнее тут;
- наличия вибрации , сотрясений и пр. механических воздействий (один «легкий» удар может убить диск. );
- уровня влажности и наличия магнитных полей (они крайне нежелательны в месте хранения и работы диска). Если говорим про обычный дом: то недопустимо хранить диск в гараже, кухне, ванной комнате, на подоконнике (где «бьют» прямые солнечные лучи);
- сбоев в работе электропитания .
В целом, если ваш диск лежит на полочке (в тихой, спокойной, жилой комнатной обстановке) , и иногда на него скидываются какие-нибудь фото/видео — он может легко проработать и все 15-20 лет / и более (у меня у самого есть неск. таких дисков 👌).
Однако, позволю себе дать пару советов:
- раз в два-три года подключайте диск к ПК для чтения/записи данных (это позволит знать состояние диска и избежать «размагничивания» пластин. * Правда, в нормальных бытовых условиях, процесс этот не такой быстрый — намагниченная поверхность диска может хранить информацию несколько десятков лет (прим.: процесс малоисследован, данные скудные. ) );
- диск, которому более 10-12 лет, рекомендуется заменить (ну или по крайней мере не хранить на нем единственную копию ваших самых нужных документов / фото и пр.)! Как правило, 10-летные+ диски устаревают и морально, и один современный HDD способен заменить собой сразу 3-5-10 «старичков».
SSD (твердотельные накопители)
Средний срок службы:
5-10 лет* (пока нет достаточной статистики)
SSD (Solid State Drive). Твердотельный накопитель
С SSD накопителями всё несколько «сложнее». С одной стороны в них нет механики как в HDD (ничего не крутится, не перемещается и пр.) — что хорошо, с другой — у них на первый план выходит показатель TBW.
Дело в том, что информация на SSD диске хранится в спец. микросхемах (чипах памяти). В зависимости от их типа — они выдерживают лишь определенное число циклов записи/перезаписи. Этот показатель и характеризуется значением TBW (например, если у вашего диска TBW = 100 ТБ, а вы каждый день на него записываете и удаляете информацию в 1 ТБ — то диск вам прослужит 100 дней!).
На практике у «среднего» SSD-диска показатель TBW гораздо выше, да и за день большинство пользователей 1 ТБ не записывает. Поэтому средний срок службы по этому показателю у SSD составляет 5-10 лет (в каждом случае можно посчитать самостоятельно).
Технические характеристики с официального сайта Kingston
Но есть у SSD и еще пару особенностей, которые делают их не очень «удобными» для долговременного хранения каких-либо файлов:
- чипы памяти не могут длительное время «хранить» информацию без питания. Например, если вы запишите на SSD-накопитель информацию, затем отключите его от ПК и оставите лежать на полке — а потом через 2-3 года подключите к устройству — то можете обнаружить, что на нем ничего не будет!* ( прим. : срок хранения зависит от модели SSD, температуры его хранения, и пр. — некоторые SSD и через 3-6 мес. могут «забыть» всё, что на них было);
- в случае поломки HDD (при усл., что сам накопитель цел и не был разбит кувалдой) — информацию с его магнитных пластин можно восстановить в лабораторных условиях (с выходом из строя SSD все может быть намного сложнее. ).
Плюс к этому нельзя не сказать, что SSD-накопители пока еще стоят несколько дороже, чем HDD и для хранения больших объемов данных они не очень оправданы.
SD-карты, USB-флешки
Средний срок службы: ∼5-7 лет
Эти виды накопителей одни из самых удобных и сподручных (благодаря своей компактности и относительной «стойкости» к мех. воздействиям). Для хранения небольших документов, файлов, образов — лучше что-то пока найти сложно.
Что касается длительности и усл. хранения — то они схожи с SSD. У них также есть определенное значение (порог) циклов записи/перезаписи, и их также рекомендуется периодически подкл. к ПК/телефону.
Примечание : некоторые производители флешек рекомендуют заменять их по прошествии 5 лет.
CD/DVD-диски
Срок службы: ∼5-20+ лет
CD-RW — компакт диск
Довольно надежный тип накопителей для долговременного хранения информации. Такой большой разброс в сроке службы ☝ я поставил не случайно — дело в том, что те же CD-диски могут быть нескольких типов:
- CD-RW (для многоразовой домашней записи). Как правило, они не очень долговечные (по краям пластина может начать сыпаться, желтеть, что делает диск не читаемым);
- CD (CD-R), «отпечатанные» на заводе-изготовителе. Такие диски могут «пролежать» на полке 20 лет и с ними все будет в порядке. У меня у самого таких дисков десятки, и все они читаются! Еще, конечно, всё сильно зависит от того, как часто вы их используете и в каких приводах (не царапают ли они).
Важно отметить еще один момент: условия хранения компакт-диска. Если он у вас лежит в машине, где постоянно идет вибрация (мех. воздействия) — срок его службы существенно будет меньше, чем у того, который хранится на полочке в доме.
Также по сравнению с SSD — CD/DVD выигрывают и в том плане, что их не нужно подкл. периодически к ПК. Если CD/DVD изготовлен из качественного материала, лежит в пластиковой коробке в норм. условиях — информация на нем может храниться десятилетиями. (проверено и проверяется на своих накопителях).
Для макс. длительной сохранности информации на CD/DVD:
- выбирайте диск одноразовой записи (однослойный);
- записывать диск лучше одной сессией (на низкой скорости, дабы исключить ошибки);
- не менее важно приобрести качественный диск (а не «no name»). Когда-то лет 20 назад в продаже были диски от Kodak с «позолоченным» основанием — практически не убиваемые, до сих пор информация на них хранится!
- соблюдайте усл. хранения: заводская упаковка, защита от солнца, пыли, вибраций, низких/высоких температур.
Дискеты (5,25 / 3,5 )
Средний срок службы: ∼10 лет.
Дискеты 3,5 (объем 1,44 МБ)
У многих современных пользователей, наверное, вряд ли остались подобные накопители (и уж тем более, вряд ли их кто-то сейчас использует. 😉). Однако не отметить не мог, у меня на полке до сих пор лежат несколько десятков экземпляров.
Вообще, дискета достаточно «продуманное» устройство. Гибкий диск, куда и записывается информация, надежно спрятан в пластиковую коробочку и защищен от пыли и пр. мусора. К тому же, у дискет есть «рычажок», который запрещает запись (форматирование и пр.) — это придает доп. защиту всем хранящимся на ним данным!
Если вы аккуратно используете дискету, и она качественно была изготовлена — ее срок службы может исчисляться годами: 5-10 лет легко! (правда ввиду совсем небольшого объема в неск. МБ — непонятно, что на ней сейчас можно хранить. )
Примечание : у меня на полке лежат пару дискет (Verbatim и Samsung), с которыми я 4 года отходил на учебу 👇. Прошло вот уже
15 лет, а лабораторным на них хоть бы что. Ностальгия. 👀
Мои дискеты Verbatim и Samsung
Краткие выводы
👉 Если вам нужно хранить что-то очень долго (и желательно без особого «надзора») — то на мой взгляд лучшим решением будет классический HDD или CD/DVD диск (одноразовой записи). При этом важно соблюсти норм. усл. хранения — если вы оставите накопитель где-то в не отапливаемом пыльном гараже — ни о каких длительных сроках не может идти речи.
Кстати, обратите внимание, чтобы на ваши накопители не падали прямые солнечные лучи!
👉 Если вам нужно периодически что-то «быстро» скидывать в резервную копию (так, на всякий случай) на месяц-другой — то хорошим решением может стать SSD. Информация на него копируется в неск. раз быстрее, чем на HDD, что существенно ускорит работу.
👉 Для удобного «переноса» каких-то относительно небольших объемов данных между ПК (+ в качестве резервного накопителя) — отличным решением будут классические USB-флешки и облачные диски.
Сколько Живёт Информация? Жёсткий диск, SSD и Оптические Диски
30 декабря, 2018 
Артём Ющенко
Здравствуйте дорогие друзья, с вами Артём.
Нас с вами постоянно окружают различные носители информации: жёсткие диски, карты памяти, USB флешки.
В последнее время всё реже стали встречаться оптические накопители CD/DVD и Blu-Ray, которые, однако, всё ещё не потеряли актуальность. Особенно для хранения и архивирования важных данных.
Насколько же долго может хранится информация на тех или иных носителях, без физического повреждения?
А если надолго отключить питание от SSD или жёсткого диска? Сколько они продержатся?
Вот об этом сегодня и поговорим, и начнём, пожалуй, с обычного жёсткого диска (HDD).
Для хранения информации жёсткие диски используют классические принципы магнитной записи.
Жёсткий диск состоит из платы электроники, электромотора, актуатора с головками чтения и записи, а также из ряда магнитных пластин.
Из чего состоит жёсткий диск?
Из чего состоит жёсткий диск?
Из чего состоит жёсткий диск?
Все ваши данные, а именно биты хранятся на пластинах из алюминиевого сплава, которые покрытые специальным ферромагнитным материалом.
Ферримагнитный материал состоит из мельчайших кристаллов, которые формируют так называемые магнитные домены, под действием магнитной записывающей головки.
Продольная и перпендикулярная магнитная запись на жёстком диске
Можно также рассмотреть логическую структуру магнитной пластины.
На пластине прямо с завода наносятся специальные дорожки, куда и записывается вся информация.
Группа дорожек входит в так называемый геометрический сектор, а часть дорожки в этой группе называется сектором дорожки.
P.S. Более подробно про работу Жёстких дисков, можно посмотреть тут:
*Структура магнитной пластины HDD: (A) дорожка (B) геометрический сектор (C) сектор дорожки (D) кластер
Кластер — это наименьшее место на диске, которое занимает тот или иной файл.
Например, при размере кластера в 4 Кб самый маленький файл будет занимать 8 секторов диска, даже если физически файл имеет размер меньше 4 Кб.
Если на диске хранятся преимущественно мелкие файлы, то кластер выбирается поменьше, если крупные, то побольше (для домашнего использования 4 Кб оптимальный выбор).
При записи магнитная головка изменяет так называемые магнитные моменты электронов и таким образом структура домена может иметь два разных упорядоченных направления, что трактуется как ноль или как единица.
Ферромагнетики способны сохранять свою намагниченность, даже когда записывающая головка перестала воздействовать на материал своим внешним магнитным полем.
Такая способность называется остаточной намагниченностью.
Таким образом если не рассматривать физическое повреждение компонентов жёсткого диска, то на срок хранения информации влияет время сохранения остаточной намагниченности доменов ферромагнитного материала диска.
Отдельно стоит отметить так называемую коэрцитивную силу.
Чем выше эта сила у ферромагнетика, (которым покрыты пластины жёсткого диска), тем он более устойчив к внешним магнитным полям.
Внешние магнитные поля могу размагнить поверхность, что приведёт к повреждению хранимых данных.
Современные жёсткие диски как раз и используют ферромагнетики с высокой коэрцитивной силой, а внутренняя поверхность так называемой гермозоны (герметичного пакета, где находятся головки и сами пластины) очень часто покрывается специальным защитным экраном от внешних магнитных полей.
Гермозона жёсткого диска
Таким образом если вы записали данные на жёсткий диск и отключите питание от него, то теоретически информация может хранится на нём десятки лет, без повреждения.
Конечно, ориентация структуры материала магнитных доменов рано или поздно изменится и станет разнородной, что приведёт к шумам в данных, а впоследствии и к повреждению самой информации.
На это может влиять множество факторов и условий, в которых хранится жёсткий диск.
Те же вибрации, сильный нагрев или охлаждение, внешние мощные магнитные поля, или ионизирующее облучение (последнее конечно же в обычной жизни не встречается).
Если жёсткий диск активно работает в вашей системе (например, происходит регулярная активная запись), то на функционал диска влияют механические факторы.
Такие как корректная работа контроллера, актуатора с головками (например головка может упасть на пластину жёсткого диска и повредить её (в активной работе головки никогда не касаются диска физически)).
В конце концов и производственного брака никто не отменял.
Однако частенько даже при выходе из строя некоторых механических частей, физически информация будет в целости и сохранности на блинах диска.
Её ещё даже можно будет восстановить, правда за очень немаленькие деньги.
Про жёсткий диск выяснили, а что же с Flash NAND памятью, которая используется в SSD, картах памяти и USB флешках?
Чтобы ответить на этот вопрос, опять обратимся к структуре Flash памяти, чтобы понять, как она хранит информацию.
NAND флеш память состоит из трёхмерных массивов так называемых ячеек памяти, все ячейки соединены между собой последовательно.
Ячейки объединяются в группы, группы в страницы, а сами страницы в блоки.
Структура NAND Flash памяти которая и используется в SSD, в картах памяти и USB флешках
Структура ячеек флеш памяти
Структура ячеек флеш памяти
Сложновато? Ничего страшного, думаю, что схема на экране поможет вам разобраться в терминологии.
Что же на практике представляет собой ячейка флеш памяти?
Сначала использовались так называемые транзисторы с плавающим затвором, который благодаря изменению управляющего напряжения захватывал в себя электроны.
Состояние заряда в затворе и трактуется как логический 0 или 1.
Транзистор на основе плавающего затвора во флеш памяти
Однако все современные флешки, карты памяти и SSD используют так называемые ячейки на основе ловушки заряда от английского CTF (Charge Trap Flash).
Ловушка заряда (CTF), во флеш памяти
Для хранения используется тонкая плёнка нитрида кремния, однако конечный смысл точно такой же – интерпретировать состояние заряда как 0 или 1.
Ячейки флеш памяти могут быть четырёх видов: SLC (хранит 1 бит), MLC (2 бита), TLC (3 бита), QLC (4 бита).
Виды ячеек Flash памяти: SLC/MLC/TLC/QLS
Чем больше бит хранит ячейка памяти, тем более ёмким можно сделать SSD накопитель или флешку или карту памяти
P.S. Более подробно про SSD накопители можно посмотреть тут:
На самом деле не всё так просто, как кажется, на первый взгляд.
Конструктивно все ячейки этих типов не отличаются друг от друга.
Однако для хранения нескольких бит одновременно требуется несколько уровней напряжения, а чем больше уровней напряжения используется, тем быстрее изнашивается материал диэлектрика в ячейки памяти.
Электрические уровни в ячейках: SLC/MLC/TLC
Такой износ в основном происходит при интенсивной и постоянной записи.
Так что, например ячейки памяти QLC имеет меньший ресурс, чем те же MLC.
Сколько же может хранится информация, если обесточить SSD накопитель, флешку или карту памяти?
Очевидно, что если ячейка хранит в себе заряды, то они не смогут вечно удерживаться без дополнительной электрической подпитки.
Например, та же компания DELL в документации по SSD накопителям указывает, на то, что срок хранения данных в обесточенном виде может достигать более 10 лет.
Однако если флеш память уже значительно изношена, то в самом худшем сценарии в обесточенном состоянии срок хранения данных может составить всего около 6-и месяцев.
Сколько информация хранится на SSD без электричества?
На срок хранения данных может оказать влияние низкие или высокие температуры и ионизирующее излучение.
P.S. eMLC память на скриншоте, это тоже самое что и MLC только с увеличенным ресурсом циклов стирания.
Таким образом, чисто теоретически жёсткий диск может хранить данные дольше чем та же флеш память (речь про хранение в обесточенном виде).
Хотя конечно же всегда есть множество нюансов, факторов и частностей.
Ну и последний тип носителей – это оптические диски, на которых информация записывается при помощи лазерного луча.
Разберём принцип работы оптических накопителей по подробнее, чтобы ответить на вопрос о надёжности и долговременном хранения данных.
Все оптические диски независимо от вида (CD/DVD/Blu-Ray) могут быть как однократно записываемыми – CD-R/DVD-R/+R/BD-R.
Так и многократно записываемыми – DVD+/-RW/CD-RW/BD-RE.
Даже если не вдаваться в технические подробности, то сразу становится ясно, что данные на не перезаписываемых дисках (однократно записываемые) будут хранится куда дольше, чем на перезаписываемых RW и RE в случае с Blu-Ray.
Любой оптический диск состоит из так называемой поликарбонатной основы.
Структура оптического диска
Далее следует отражающий слой из очень тонкого напыления металлом (алюминий, золото, серебро).
За защиту этого слоя отвечает специальный защитный слой, а под отражающем слоем находится слой, который и отвечает за хранение информации.
Сама зеркальная поверхность дополнительно покрыта слоем лака для защиты от царапин.
Информация записывается и читается при помощи лазера с разной длинной волны, в зависимости от типа диска (780 нанометров для CD/650 нанометров для DVD и 405 нанометров для Blu-Ray).
Лазер для оптических дисков
Информация хранится при помощи питов – углублений и лэндов промежутков между этими углублениями.
Как информация хранится на оптическом диске?
Фабричные диски вроде Audio CD с вашими любимыми музыкальными группами, изготавливаются методом штамповки, и вся информация хранится в отражающем слое, никакого дополнительного информационного слоя там не используется.
Фабричные штампованные диски самые долговечные, а питы и лэнды выштампованы заранее на заводе.
Такой слой подвержен наименьшему разрушению, в отличие от однократно и тем более от многократно записываемых дисков.
Чтение информации происходит при помощи направления лазерного луча на информационный слой, а затем его отражения.
Когда лазерный луч попадает на питы (углубления) и на лэнды (промежутки) он меняет свою характеристику и попадает в специальную линзу.
Изменения в отражении лазера и трактуется как логические нули и единицы.
Однократно записываемые оптические диски CD и DVD в качестве информационного слоя используют так называемые органические красители (есть диски DVD-R которые используют неорганический слой).
Эти красители под действием лазера, при записи данных меняют свой цвет, что и изменяет параметры отражения света при наведении луча лазера, когда происходит чтение.
Органический краситель на DVD+R
Например этот диск DVD+R я записал только вначале, поэтому органический краситель окрасился тонким кружком. Это отлично видно на фотографии.
К сожалению, органические красители могут быть недолговечны и более чувствительны к температурам, влажности, или к солнечному свету.
Если вы используете некачественные и «левые» болванки, то шанс разрушения органического слоя значительно повышается.
Многократно записываемые диски CD и DVD используют так называемые неорганические сплавы из хальгогенидов (например селенид индия (InSe) и многое другое).
Структура перезаписываемых RW оптических дисков
Они, в отличие от органического красителя позволяют многократно записывать информацию благодаря тому, что лазер изменяет фазовую структуру материала (из аморфного в кристаллическую), что в итоге несёт за собой изменение параметров отражения лазерного луча при чтении.
Фазовое состояние можно менять многократно и получать многократную запись данных.
Халькогениды на поверхности диска DVD+RW
На перезаписываемом диске DVD+RW поверхность существенно отличается, от фотографии выше (он записан полностью).
В Blu-Ray дисках даже однократно записываемые диски BD-R стали основываться на неорганических слоях, в отличие от своих собратьев CD и DVD.
Структуры Blu-Ray дисков
Правда есть более дешёвые диски BD-R на обычных органических красителях.
BD-RE также использует эффект фазового перехода, как и диски прошлого поколения.
Сколько же можно хранить информацию на оптическом диске?
Всё зависит от качества изготовления диска и типа записываемого слоя.
Одними из самых надёжных носителей является именно Blu-Ray (BD-R) поскольку неорганический слой более устойчив к внешним факторам окружающей среды (диски, выполненные на органических слоях, помечаются как LTH).
Данные могут хранится без повреждений от нескольких лет, до десятков лет (для архивных данных, разумеется, лучше писать на однократно записываемые диски).
Однако оптические диски могут предложить и больший срок хранения данных, как и лучшую стабильность качества самих «болванок».
Речь про так называемую технологию неорганического слоя M-DISC, разработанную компанией Millenniata.
Оптические архивные диски M-DISC
Теоретический срок хранения данных может достигать десятки, сотни и даже тысячу лет (как раз тысячелетие и содержится в имени компании).
Может тысяча лет и сильно сказано, но с точки зрения физической структуры M-DISC действительно намного более долговечны и технологичны нежели их классические собраться.
Диски не используют каких-либо отражающих слоёв, что уже само по себе увеличивает механическую стойкость к царапинам и сколам материала.
Рабочий слой состоит из так называемого неорганического стеклоуглерода (более подробный состав является коммерческой тайной).
Материал крайне устойчив к изменениям окружающей среды и к воздействию химическими реактивами (например щёлочи).
Лазер выжигает питы на поверхности таких дисков, практически как на штампованных заводских, так что надёжность хранения действительно многократно увеличивается.
Такие архивные диски производит компания Verbatim, и они могут быть как DVD формата, так и Blu-Ray.
Разумеется, все они однократно записываемые, а для записи требуются специальные приводы с логотипом M-DISC (такие внешний приводы, например делает сама компания Verbatim).
Однако читать такие диски как правило могут любые приводы.
Как вы видите сейчас у меня в руках архивные диски M-DISC Blu-Ray (BD -XL), которые имеют три рабочих слоя, что даёт итоговую ёмкость диска в целых 100 Гб!
M-DISC Blu-Ray Verbatim 100 Гб
M-DISC Blu-Ray Verbatim 100 Гб
M-DISC Blu-Ray Verbatim 100 Гб
Такая упаковка из пяти дисков обойдётся примерно в тысяч 5 рублей.
Если вы хотите сохранить критически важные данные, то для этой цели отлично подойдут именно такие диски.
M-DISC стоит приобретать именно для архивного хранения нужных данных, впрочем, я думаю это и так понятно.
Поверхность диска существенно отличается от других оптических дисков.
M-DISC Blu-Ray Verbatim 100 Гб
M-DISC Blu-Ray Verbatim 100 Гб
Всё-таки кто бы что не говорил, а чем больше резервных копий, тем надёжнее хранится ваша информация.
Да и когда важная информация находится физически под вашей рукой тоже приятнее.
Чтобы подольше сохранить данные на оптических дисках, просто пишите на не очень большой скорости и храните диски в тёмном, сухом месте.
Если вы используете RW диски, то записывайте всё в одну сессию, это также позволит увеличит срок хранения данных (ну и поменьше читайте их).
Таким образом мы с вами выяснили, что нет каких-то универсальных решений и так сказать формул, показывающих сколько же будет хранится информация на том или ином носителе.
Тут уже в дело вступает множество различных факторов.
Однако в любом случае обесточенная флеш память не сможет хранить данные достаточно долго, в отличие от жёстких дисков, а оптическим накопителям вообще не нужно энергопитание.
А на чём вы храните свои данные, в том числе и архивные?
Мне будет очень интересно узнать, что предпочитаете именно вы.
Надеюсь, вам было полезно и интересно, если так-то пожалуйста поделитесь материалом со своими друзьями в социальных сетях.
Также не забывайте вступать в группу Вконтакте и подписываться на YouTube канал.