CC BY
30
2. Гореликов С.Х. IBM PC. Дисковая система: контроллеры, накопители и их обслуживание / С.Х. Гореликов. - М.: АО«Звезды и С», 1993. - 183 с.
3. Точчи Рональд Дж. Цифровые системы - теория и практика / Рональд Дж. Точчи, Нил С. Уидмер. - 8-е изд. - М.: Вильяме, 2004. - 1024 с.
4. XC9500 5V In-System Programmable CPLD Family [Электронный ресурс]. - Режим доступа: www.xilinx.com/support/documentation/data_sheets/ DS063.pdf (24 фев. 2011).
5. Intel 82064 CHMOS Winchester disk controller with on-chip error detection and correction. Datasheet [Электронный ресурс]. - Режим доступа: www.da-tasheets.org.uk/pdf-datasheets/Datasheets-110/DSAP005673.html (24 фев. 2011).
О СЛОЖНОСТИ БЕЗВОЗВРАТНОГО УДАЛЕНИЯ ДАННЫХ НА SSD-НАКОПИТЕЛЯХ
© Дроботун Е.Б.*
Военная академия воздушно-космической обороны, г. Тверь
В статье показана сложность безвозвратного удаления данных на SSD (Solid State Drive)-HaKonHTenax информации, связанная с особенностями аппаратной реализации таких накопителей и их отличиями от накопителей на жестких магнитных дисках. Также предлагаются возможные пути реализации безвозвратного удаления информации на таких носителях.
В последнее время все более и более широкое распространение получают SSD (Solid State Drive)-HaronHTeflH информации в качестве альтернативы накопителям на жестких магнитных дисках. Хранение информации в таких накопителях осуществляется в ячейках так называемой NAND-na-мяти или, как ее иначе называют, флэш-памяти [1].
Сложность безвозвратного удаления данных в SSD-накопителях связано с абсолютно иным их внутренним устройством в отличии от накопителях на жестких магнитных дисках.
SSD-накопители хранят данные в ячейках, сгруппированных в страницы (обычно по 4 Кбайт каждая), которые, в свою очередь, сгруппированы в блоки (обычно 128 страниц или 512 Кбайт), блоки группируются в массив (обычно 1024 блока или 512 Мб). Как правило каждым массивом управляет отдельный канал контролера SSD-накопителя. Ячейки флэш-памяти могут быть записаны лишь в том случае, если данные из них предварительно удалены. В случае, когда они хранят данные, их содержимое
* Преподаватель кафедры Тактики и вооружения радиотехнических войск, кандидат технических наук.
Элементы и устройства вычислительной техники и систем управления
15
должно быть очищено, прежде чем в них будут записаны новые данные. В SSD-накопителях операция записи может быть проделана только для страниц, однако из-за аппаратных ограничений очистка данных производится для блока. В результате запись на SSD-накопитель выполняется очень быстро до тех пор, пока существуют чистые страницы, но значительно замедляется, если необходимо очищать ранее записанные страницы. Так как очистка ячеек в странице необходима перед тем, как в них можно будет записывать снова, а очистить можно только целый блок, процесс перезаписи инициирует цикл чтение - очистка - модификация - запись: содержимое всего блока должно быть сохранено в буфере перед тем как оно будет удалено с накопителя, перезаписываемые данные модифицируются в буфере и только после этого блок с модифицированными страницами записывается на накопитель на предварительно очищенное место.
В своих SSD-накопителях производители используют различные техники для оптимального распределения операций записи по всему накопителю. Это делается не только с целью оптимизации скорости записи данных, но и для увеличения продолжительности жизни ячеек флэш-памяти (т.н. выравнивание износа), поскольку каждая ячейка MLC флэш-памяти, которая в настоящее время наиболее широко применяется в SSD-накопи-телях, выдерживает около 10000 циклов перезаписи.
Из-за этих особенностей работы SSD-накопителей при перезаписи или в процессе выравнивания износа части некоторых файлов могут оказаться записанными в нескольких местах накопителя и безвозвратное удаление таких файлов полностью представляет определенные трудности.
Исследование проведенное группой ученых из Калифорнийского университета показало, что даже если для удаления файлов использовать специализированные утилиты безвозвратного удаления, до 75 % информации, содержащейся в них, по прежнему может находиться в SSD-накопителях. Результаты данного исследования докладывались на конференции Usenix Fastll [2].
Решением данной проблемы возможно путем шифрования всех данных записываемых на накопитель стойким алгоритмом (RSA, DES) с ключом достаточно большой длины, который находится в специальном буфере. Безвозвратное удаление этого ключа из буфера равносильно безвозвратному удалению всех данных с диска, при выполнении условия абсолютной стойкости алгоритма шифрования и достаточности длины ключа. Недостатком данного способа является невозможность частичного удаления информации (отдельных файлов).
Наиболее предпочтительным способом является разработка специальных утилит безвозвратного удаления файлов с SSD-накопителей, учитывающих особенности их функционирования. Однако это также представляет собой определенные трудности, связанные с разными алгоритмами функционирования контролеров SSD-накопителей и реализации процессов пе-
резаписи информации и выравнивания износа. При этом детали реализации этих алгоритмов, как правило, закрыты производителем контролера, что затрудняет разработку утилит безвозвратного удаления файлов сторонними разработчиками.
Выходом из этой ситуации могло бы быть принятие единого алгоритма реализации выравнивания износа в качестве стандарта или, хотя бы, открытие особенностей реализации этих алгоритмов всеми разработчиками контролеров для SSD-накопителей. Однако в настоящее время, учитывая ситуацию, сложившуюся с авторским и патентным правом и защитой коммерческой тайны, это маловероятно.
Исходя из вышеперечисленного, можно сделать вывод, что в информационных системах, в которых требуется безвозвратное удаление информации, или которые работают с информацией ограниченного доступа, в качестве устройств хранения информации предпочтительнее все же применять накопители, о снованные на жестких магнитных дисках, способы безвозвратного удаления информации на которых достаточно отработаны и реализованы.
Список литературы:
1. Ривзанов Р. Технологии флэш-памяти [Электронный ресурс]. - Ре-жимдоступа: www.ixbit.com/storage/flash-tech.html. - 13.06.2004.
2. Michael Wei, Laura Grupp, Frederick E. Spada, Steven Swanson. Reliably erasing data from flash-based solid state drive [Электронный ресурс]. - Режим доступа: www.usenix.org/events/fast11/tech/techabstracts.html. - 19.02.2011.
ОСОБЕННОСТИ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ SC-ФИЛЬТРОВ В ИЗМЕРИТЕЛЬНОМ КАНАЛЕ ДЛЯ СЛУЧАЯ АВТОМАТИЧЕСКОЙ РЕГУЛИРОВКИ ПОЛОСЫ ПРОПУСКАНИЯ
© Клопот М.М.*, Самойлов Л.К.4
Таганрогский технологический институт Южного федерального университета, г. Таганрог
Показано, что для повышения помехоустойчивости информационно-измерительных систем в измерительных каналах целесообразно использовать аналоговые фильтры нижних частот с регулируемой частотой среза. Рассмотрены особенности использования SC-фильтров в качестве такого фильтра.
* Аспирант кафедры Автоматизированных систем научных исследований и экспериментов.
* Заведующий кафедрой Автоматизированных систем научных исследований и экспериментов, доктор технических наук, профессор.
