Co to jest Bit Rot i jak temu zapobiegać? [2023]

Zapoznaj się z klarownym i skondensowanym wyjaśnieniem zjawiska bit rot, aby skutecznie zarządzać wyzwaniami związanymi z archiwizacją i przechowywaniem danych w centrach danych.

W komputerach, dyski twarde (HDD) pełnią rolę podstawowych urządzeń do masowego przechowywania danych. W bardziej zaawansowanych i kosztownych systemach magazynowania danych, spotykamy również dyski półprzewodnikowe (SSD).

Wszystkie te nośniki charakteryzują się wysoką efektywnością, przystępnymi cenami i trwałością. Niemniej jednak, ich żywotność nie jest nieograniczona. Urządzenia te posiadają szereg wad, a najbardziej problematycznym zjawiskiem jest właśnie bit rot.

Czytaj dalej, aby poznać sprawdzone metody i porady, jak radzić sobie z degradacją danych w nośnikach pamięci, zarówno w zastosowaniach domowych, jak i biznesowych.

Czym jest bit rot?

Bit rot to proces stopniowego niszczenia danych, który dotyka komputerowe nośniki pamięci. Jest on obecny wszędzie, od taśm cyfrowych po dyski SSD.

W istocie, jest to powolny rozkład informacji oraz struktury plików na urządzeniach przechowujących dane, takich jak dyski twarde, płyty DVD, CD, taśmy magnetyczne, dyski SSD i inne.

W przypadku niewielkiej degradacji, dostęp do zawartości nośnika może być wciąż możliwy. Jednak zaawansowana bit rot może poważnie uszkodzić całe urządzenie, uniemożliwiając dostęp do danych. Co więcej, w takich sytuacjach odzyskanie uszkodzonych bitów staje się niemożliwe, a oprogramowanie do ratowania danych może okazać się bezużyteczne.

Czasami bit rot może przejawiać się tym, że głowica odczytująca dysku lub wyjście SSD dostarcza błędne informacje, odbiegające od oryginalnie zapisanych. Zjawisko to ma wiele innych nazw, w tym:

• Degradacja danych
• Rozpad danych
• Utrata danych
• Pogorszenie jakości danych

Degradacja formatu jako synonim bit rot

Degradacja formatu ma miejsce, gdy nowoczesne komputery nie obsługują już danego formatu danych. Przykładowo, jeśli rodzic zachował zdjęcia z dzieciństwa na dyskietce, próba odczytania ich na współczesnym laptopie może okazać się niemożliwa ze względu na brak stacji dyskietek.

Innym przykładem jest sytuacja, gdy twórcy oprogramowania nieustannie pracują nad nowymi, bardziej zaawansowanymi i wygodniejszymi formatami plików, wycofując wsparcie dla starszych wersji. Na przykład, Microsoft Word pierwotnie tworzył pliki .DOC, a teraz domyślnym formatem jest .DOCX.

Microsoft, co prawda, wciąż zapewnia kompatybilność wsteczną z plikami .DOC. Jednak w momencie, gdy wsparcie to zostanie wycofane, wszystkie pliki .DOC przestaną być kompatybilne z MS Wordem.

Zatem, gdy nie można uzyskać dostępu do danych z powodu braku odpowiedniego sprzętu lub oprogramowania, mamy do czynienia z bit rot, w postaci degradacji formatu.

Co jest przyczyną bit rot?

Podstawową przyczyną bit rot jest stopniowe zużywanie się nośników pamięci. Dokładne przyczyny różnią się w zależności od rodzaju używanego nośnika. Poniżej przedstawiono przyczyny bit rot dla różnych typów nośników:

#1. Taśmy lub karty perforowane

Ten typ nośników danych może dosłownie ulegać rozkładowi z upływem czasu, ponieważ materiały, z których są wykonane, pochodzą z naturalnych źródeł.

#2. Nośniki optyczne

Nośniki optyczne, takie jak płyty CD, DVD i Blu-Ray, mogą być uszkodzone przez czynniki środowiskowe. Przykładowo, kurz, wysoka temperatura lub wilgoć mogą sprawić, że przezroczysta powierzchnia płyty stanie się półprzezroczysta. Uniemożliwia to odczyt danych przez głowicę napędu.

#3. Magnetyczne nośniki danych

Magnetyczne nośniki danych wykorzystują magnetyzm do długoterminowego zapisu danych. Zakłócenia elektryczne, elektroniczne i środowiskowe mogą negatywnie wpływać na magnetyzm tych urządzeń.

Jeśli polaryzacja magnetyczna takich nośników zmieni się na poziomie bitowym, dostęp do danych może zostać utrudniony. Najczęściej jednak bit rot występuje z powodu naturalnego zużycia dysków twardych i taśm magnetycznych.

#4. Dyski SSD

Dyski półprzewodnikowe wykorzystują bramki logiczne NAND (lub NOT-AND) do przechowywania danych w układach scalonych, zamiast na dyskach magnetycznych. Dzięki temu procesory i płyty główne mają nawet 35 razy szybszy dostęp do danych w porównaniu z dyskami twardymi. W dyskach SSD, przyczyną bit rot jest wyciek ładunku z komórek NAND.

Czy bit rot dotyczy dysków SSD?

Dyski SSD, oparte na bramkach NAND, również podlegają bit rot. W zasadzie, każdy nośnik danych, w mniejszym lub większym stopniu, ulega degradacji z powodu naturalnego zużycia.

Za komórkami flash NAND kryje się technologia tranzystorów z pływającą bramką. Dane są przechowywane w postaci niewielkich ładunków elektrycznych w mikroskopijnych bramkach, wykonanych z silikonowych chipów.

Pływająca bramka jest otoczona izolowanymi warstwami. Jednak ładunek elektryczny może stopniowo z nich wyciekać. Aby uniknąć poważnej degradacji danych, dyski SSD powinny być podłączane do źródła zasilania przynajmniej raz na dwa lata.

Degradacja danych w dyskach SSD jest zazwyczaj niewielka i możliwa do naprawienia przy użyciu odpowiednich narzędzi.

Jak wykryć bit rot?

Aby monitorować zjawisko bit rot na nośniku pamięci, regularnie sprawdzaj integralność plików, np. co miesiąc lub kwartał.

Możesz to robić, używając algorytmu skrótu SHA-5 lub sumy kontrolnej MD5. Algorytm matematyczny MD5 pozwala utworzyć „cyfrowy podpis” oryginalnego pliku.

Następnie, po pewnym czasie, ponownie uruchom sumę kontrolną MD5 dla tego samego dysku lub pliku. Jeśli nie wystąpił bit rot, nowa suma kontrolna powinna być identyczna ze starą.

Jeśli kody skrótu są różne, oznacza to, że doszło do bit rot, chyba że zawartość pliku została w międzyczasie zmodyfikowana.

Jak zapobiegać bit rot?

Ryzyko utraty danych z powodu bit rot można zminimalizować, stosując wielowarstwowy system zapobiegania. Bit rot jest zjawiskiem nieuniknionym, jednak można skorzystać z poniższych technik, aby ograniczyć potencjalne szkody:

#1. Używaj wysokiej jakości dysków SSD

Kupuj dyski SSD od renomowanych producentów, cieszących się zaufaniem centrów danych. Pozwoli to zminimalizować ryzyko utraty danych spowodowanej przez poważną degradację.

#2. Używaj niezawodnych dysków twardych

Podobnie, jeśli budujesz system archiwizacji danych w oparciu o dyski twarde, wybieraj modele wysokiej jakości. Używanie dysków niespełniających norm, może narazić Twoje dane biznesowe na ryzyko.

Ponieważ dyski twarde przechowują dane magnetycznie na metalowych talerzach, jakość ich wykonania jest kluczowa.

#3. Regularnie twórz kopie zapasowe danych

Najskuteczniejszym sposobem na radzenie sobie z bit rot jest regularne tworzenie kopii zapasowych danych. W przypadku utraty danych, możesz je łatwo przywrócić z kopii zapasowej, przechowywanej w chmurze lub lokalnie. Dzięki temu, Twoja firma uniknie przestojów operacyjnych.

Istnieje wiele metod tworzenia kopii zapasowych. Możesz na przykład użyć oprogramowania do klonowania dysków, aby skopiować cały dysk na nośnik zapasowy i przechowywać go w odpowiednich warunkach.

Warunki przechowywania kopii zapasowych powinny być następujące:

• Suche i chłodne środowisko
• Ochrona przed bezpośrednim światłem słonecznym, zakłóceniami elektrycznymi i elektronicznymi
• Ochrona przed zakłóceniami magnetycznymi
• Środowisko wolne od kurzu

W przypadku awarii podstawowego dysku, wystarczy podłączyć dysk zapasowy i kontynuować pracę bez większych przerw.

Inną opcją jest korzystanie z platform do przechowywania danych w chmurze. Dostawcy usług chmurowych, tacy jak Google Cloud, AWS czy Microsoft OneDrive, dbają o bezpieczeństwo Twoich danych przez określony czas, w zależności od wybranego pakietu.

Nie musisz wtedy martwić się o kwestie sprzętowe i programowe. Dostawca usług w chmurze odpowiada za całodobowy dostęp do Twoich danych biznesowych.

#4. Przeprowadzaj regularne kontrole danych

Większość systemów operacyjnych oferuje wbudowane narzędzia do sprawdzania integralności danych. Regularne sprawdzanie danych pomoże Ci utrzymać odpowiedni poziom bezpieczeństwa na dyskach twardych i SSD.

W przypadku wystąpienia objawów utraty danych, można skopiować dane z kopii zapasowej na dysk główny, co naprawi uszkodzenia spowodowane przez bit rot.

#5. Aktualizuj formaty plików

Aby zapobiec bit rot spowodowanej degradacją formatu, regularnie aktualizuj swoje oprogramowanie i związane z nim pliki, gdy tylko twórcy udostępnią aktualizację.

Na przykład, Microsoft 365 jest najnowszą wersją pakietu biurowego, która wykorzystuje formaty plików .DOCX, .XLSX itd., zamiast .DOC czy .XLS.

Warto rozważyć aktualizację oprogramowania do najnowszej wersji i konwersję starszych plików do nowych formatów.

#6. Replikuj dane

Inną skuteczną strategią w walce z bit rot jest replikacja danych. Jeśli posiadasz sieć komputerową w biurze lub placówce edukacyjnej, możesz połączyć wszystkie urządzenia w sieć LAN.

Następnie, skopiuj niezbędne pliki na wszystkie dyski twarde w sieci. W przypadku awarii jednego z dysków, będziesz mógł łatwo odzyskać dane.

Podsumowanie

Teraz posiadasz wiedzę na temat zarządzania bit rot w różnych nośnikach pamięci, zarówno do użytku osobistego, jak i zawodowego.

Stosując się do powyższych wskazówek, możesz podjąć niezbędne kroki, aby skutecznie zabezpieczyć dane na długie lata.

Zachęcamy również do zapoznania się z najlepszymi rozwiązaniami do tworzenia kopii zapasowych danych firmowych.