Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску

Деградация данных является постепенным повреждением из компьютерных данных из - за накопление некритических сбоев в устройстве хранения данных . Явление также известно как распад данных , гнил данные или битовой гниль .

Наглядный пример [ править ]

Ниже приведены несколько цифровых изображений, показывающих ухудшение качества данных, все из которых состоят из 326 272 бит. Исходное фото отображается слева. На следующем изображении справа один бит был изменен с 0 на 1. В следующих двух изображениях два и три бита были перевернуты. В системах Linux двоичное различие между файлами можно выявить с помощью cmpкоманды (например cmp -b bitrot-original.jpg bitrot-1bit-changed.jpg).

  • 0 бит перевернут

  • 1 бит перевернут

  • 2 бита перевернуты

  • 3 бита перевернуты

В ОЗУ [ править ]

Деградация данных в динамической памяти с произвольным доступом (DRAM) может произойти , когда электрический заряд из бита в DRAM рассеивается, возможно изменение программного кода или сохраненных данных. DRAM может быть изменен космическими лучами [1] или другими частицами высоких энергий. Такое ухудшение данных известно как « мягкая ошибка» . [2] ECC-память может использоваться для смягчения этого типа ухудшения качества данных. [ необходима цитата ]

В хранилище [ править ]

Ухудшение качества данных является результатом постепенного износа носителей информации в течение многих лет или дольше. Причины зависят от среды:

  • Твердотельные носители , такие как EPROM , флэш-память и другие твердотельные накопители , хранят данные с использованием электрических зарядов, которые могут медленно уйти из-за несовершенной изоляции. Это не влияет на сам чип, поэтому его перепрограммирование примерно раз в десятилетие предотвращает распад. Для перепрограммирования требуется неповрежденная копия основных данных.
  • Магнитные носители , такие как жесткие диски , гибкие диски и магнитные ленты , могут испортить данные, поскольку биты теряют свою магнитную ориентацию. Периодическое обновление путем перезаписи данных может решить эту проблему. В теплых / влажных условиях эти носители, особенно плохо защищенные от окружающего воздуха, подвержены физическому разложению носителя. [3] [4]
  • Оптические носители , такие как CD-R , DVD-R и BD-R , могут испортить данные из-за поломки носителя данных. Это можно смягчить, храня диски в темном, прохладном месте с низкой влажностью. Диски «архивного качества» доступны с увеличенным сроком службы, но все же не являются постоянными. Однако сканирование целостности данных, которое измеряет частоту различных типов ошибок, может предсказать распад данных на оптическом носителе задолго до возникновения неисправимой потери данных. [5]
  • Бумажные носители , такие как перфокарты и перфолента , могут буквально гнить . Перфолента из майлара - еще один подход, который не зависит от электромагнитной стабильности.

Сбои компонентов и системы [ править ]

Большинство дисков, контроллеров дисков и систем более высокого уровня подвержены небольшой вероятности неисправимого сбоя. С постоянно растущими емкостями дисков, размерами файлов и увеличением количества данных, хранимых на диске, увеличивается вероятность возникновения разрушения данных и других форм неисправленных и необнаруженных повреждений данных . [6]

Программные системы более высокого уровня могут использоваться для снижения риска таких основных отказов за счет увеличения избыточности и реализации алгоритмов проверки целостности и самовосстановления. [7] ZFS файловая система была разработана , чтобы решить многие из этих вопросов порчи данных. [8] Btrfs файловая система также включает в себя защиту данных и механизмы восстановления, [9] , как это делает REFS . [10]

См. Также [ править ]

  • Контрольная сумма
  • Целостность базы данных
  • Курирование данных
  • Сохранение данных
  • Цифровое постоянство
  • Цифровое сохранение
  • Дисковая гниль
  • Обнаружение и исправление ошибок
  • Ссылка гниль
  • Сохранение медиа
  • Формат файла архива RAR имеет дополнительное восстановление
  • Формат файла восстановления PAR2

Ссылки [ править ]

  1. ^ "Невидимая нейтронная угроза | Научный журнал национальной безопасности | Национальная лаборатория Лос-Аламоса" . www.lanl.gov . Проверено 13 марта 2020 .
  2. ^ О'Горман, TJ; Росс, JM; Taber, AH; Ziegler, JF; Muhlfeld, HP; Монтроуз, CJ; Кертис, HW; Уолш, Дж. Л. (январь 1996 г.). «Полевые испытания мягких ошибок космических лучей в полупроводниковой памяти». Журнал исследований и разработок IBM . 40 (1): 41–50. DOI : 10.1147 / rd.401.0041 .
  3. Дэн Рис, консерватор / Отдел охраны природы / Харперс-Ферри-центр / Служба национальных парков (июль 1993 г.). «Сохранение грамма (номер 19/8) для сохранения магнитных носителей» (PDF) . nps.gov . Харперс-Ферри, Западная Вирджиния 25425: Служба национальных парков / Министерство внутренних дел (США). п. 2. На долговечность магнитных носителей наиболее серьезно влияют процессы, которые воздействуют на связующую смолу. Влага из воздуха поглощается связующим и вступает в реакцию со смолой. В результате образуются липкие остатки, которые могут откладываться на головках ленты и вызывать слипание слоев ленты. Реакция с влагой также может привести к разрывам длинных молекулярных цепей связующего. Это ослабляет физические свойства связующего и может привести к недостаточной адгезии к основе. Эти реакции значительно ускоряются в присутствии кислот. Типичными источниками являются обычные загрязняющие газы в воздухе, такие как диоксид серы (SO2) и оксиды азота (NOx), которые вступают в реакцию с влажным воздухом с образованием кислот. Хотя ингибиторы кислоты обычно встраиваются в связующий слой, со временем они могут потерять свою эффективность.CS1 maint: uses authors parameter (link) CS1 maint: location (link)
  4. ^ «Сохранение магнитных носителей» . Национальный архив Австралии . Дата обращения 3 ноября 2020 . Высокая температура, влажность и колебания могут привести к разделению магнитного и основного слоев на катушке с лентой или к слипанию соседних петель. Высокие температуры также могут ослабить магнитный сигнал и, в конечном итоге, размагнитить магнитный слой.
  5. ^ "Глоссарий QPxTool" . qpxtool.sourceforge.io . QPxTool. 2008-08-01 . Проверено 22 июля 2020 .
  6. ^ Грей, Джим; ван Инген, Катарина (декабрь 2005 г.). «Эмпирические измерения частоты отказов дисков и ошибок» (PDF) . Технический отчет Microsoft Research MSR-TR-2005-166 . Проверено 4 марта 2013 года .
  7. Солтер, Джим (15 января 2014 г.). «Bitrot и атомарные коровы: внутри файловых систем следующего поколения» . Ars Technica . Архивировано из оригинала 6 марта 2015 года . Проверено 15 января 2014 года .
  8. ^ Бонвик, Джефф. «ZFS: последнее слово в файловых системах» (PDF) . Промышленная ассоциация сетей хранения данных (SNIA). Архивировано из оригинального (PDF) 21 сентября 2013 года . Проверено 4 марта 2013 года .
  9. ^ "btrfs Wiki: Особенности" . Проект btrfs . Проверено 19 сентября 2013 года .
  10. ^ Влодарц, Деррик. «Windows Storage Spaces и ReFS: пора ли навсегда отказаться от RAID?» . Betanews . Проверено 9 февраля 2014 .