ביקורת: מבט קליל על שחזור מידע מדיסקים קשיחים ורכיבי זיכרון

אל תגידו לי זה לא יקרה. אני מכיר חברים קרובים, משפחה, כולם ואף לי אישית ש"הלך הדיסק". אובדן מידע טוטאלי כתוצאה מכשל כזה או אחר בדיסק הקשיח. לאחרונה התקשר אלי חבר קרוב וסיפר לי שהדיסק הקשיח החיצוני שלו שעליו היה שמור רוב המידע (לא כגיבוי, אלא כאיחסון ראשי) לא עולה, ומשמיע רעשים. השגיאה הראשונה שחברי עשה (מלבד שימוש בדיסק חיצוני ללא גיבוי נוסף) היה למסור את הדיסק לבן שלו, לבדיקה. בהמלצתי נמסר הדיסק לחברה לשחזור מידע, שגילתה שפלטות המידע המגנטיות שרוטות לחלוטין ולא ניתן להציל המידע.

לי אישית "הלכו" תמונות מטיול יקר לחו"ל שלא היו שמורות במקום אחר נוסף וזאת כשהדיסק מסוג MY PASSPORT נפל וקיבל מכה חזקה שרסקה לו את הראשים המגנטיים וכן שרטה את הפלטות. הבדיקה החלה בכמאה ש"ח עלות, המשיכה ל-1000 ש"ח ואז עצרנו, השלב הבא היה 5000 ש"ח ללא ביטחון שהתמונות יחזרו. המסקנה המתבקשת בהקשר למידע הדיגיטלי שלנו בין אם זה טלפון נייד, מחשב, כרטיס זיכרון או דיסק.און.קי היא עוצמת הנזילות של המידע. עכשיו זה פה וזמין, והופ זה איננו.

בשבועות האחרונים, מדינת ישראל עברה גל שריפות קשה באיזורים נרחבים ונזק כבד נגרם. תושבים איבדו בלהבות חיים שלמים של זיכרונות, רכוש, חפצים ועוד. הידיעה הבאה שהתפרסמה בידיעות אחרונות, ממחישה הייטב את גודל האסון. צייר שכל עבודתו בעשרות השנים האחרונות נמחק בשריפה. על פי הידיעה בעיתון גם קבצי המחשב בו היו שמורים צילומי העבודות – הלכו. אסון כזה מחדד את הצורך להעביר מידע חשוב מסוג כזה לענן, על כל צרה שלא תבוא.

כדי ללמוד משהו על תהליך שחזור נתונים מדיסק קשיח, יצאנו לביקור לימודי קצר בחברת צ'יפ מחשבים שבראשון לציון ונפגשנו עם ישי ועם אריק שהוא האחראי על מעבדת השחזור ושגם הדגים לי קצת מנפלאות הנושא.

בדיקה קצרה בוויקיפדיה העלתה שהשנה חגגנו 60 שנה למונח "דיסק קשיח" (HARD DISK DRIVE) שלמעשה נקבע ע"י חברת IBM עוד בשנות החמישים. אם ברצוננו להבין את כברת הדרך שעשתה הטכנולוגייה מאז ועד היום, נעיין בלינק שלפנינו שמדגים את גודלו של דיסק קשיח אז ואת גודלו של הדיסק הקשיח היום ומכאן האתגרים בשחזור מידע ממנו.

וכדי להדגים בקצרה ויזואלית את הדרך בה הסתובבו להם הדיסקים משנות ה-60, אל שנות השמונים, לימינו אלה, נראה בתמונה שלפנינו, מימין דיסק סיגייט תוצרת תאילנד בגודל 20 מגה משנות השמונים שהיה מותקן אז במחשבים מסוג XT ו-AT (נקראו גם תואמי IBM), ועד לעכשיו בתמונה משמאל דיסק ווסטרן דיגיטל 250 ג'יגה למחשב נייד.

כדי להדגים פירוק דיסק קשיח לגורמים והבנת המורכבות שלו במיקרה של ניסיון לשיחזור מידע, לקחתי דיסק תקול ישן משנת 2000 בגודל 13 ג'יגה (היום אנחנו כבר רואים דיסקים בגודל 10 טרה), ופרקתי אותו לחלוטין. בפועל פירוק הדיסק לקח כחצי שעה, כאן האצתי את הוידאו.
הנה הסרטון:

כדי להבין את מורכבות הדיסק הקשיח, ודרך עבודתו נוכל לעבור ללינק הבא לצורך הרחבת הידע והמחקר. ולאחר שצפינו בסרטון נוכל לראות במאמר הבא בלינק הזה איך בנוי דיסק קשיח מודרני על כל חלקיו עם צילומי תקריב מצויינים.

המטרה של מאמר זה לתת לקורא מבט על נושא אפוף המיסתורין שנקרא "שחזור מידע". במיסגרת ההכנות לכתיבת המאמר ערכתי שני ביקורים בחברת צ'יפ מחשבים בראשון לציון במטרה להבין טוב יותר על מה אנחנו מדברים. ובכן כדי לשמור על פרופורציות ניתן את ה"שורה התחתונה" כבר עכשיו – לצערי לא נוכל ללמוד את הנושא הזה מתוך המאמר, ובודאי שלא נוכל לשחזר מידע ולתקן דיסקים תקולים בבית. אריק, מנהל המעבדה והמשחזר הראשי, נתן לי סקירה בנושא דיסקים קשיחים ושחזור מידע, וסיפר לנו שהוא עוסק במחשבים מגיל 15 לערך, כשהתחיל לעבוד בחברת אקסלנט בהנהלת סער בליץ, ולימים החליט להתמחות ונסע להודו הרחוקה לבית ספר מיוחד, בו לומדים שיחזור מידע.

מה שכן נוכל ללמוד מן המאמר, זוהי המורכבות והבעיתיות של עבודה מדוייקת זו, וכן איך להימנע מעשיית שגיאות במקרה של כשל בדיסק קשיח, או כרטיס זיכרון, ואיך לנהוג במיקרים כאלה.

בזמן השיחה עם אריק, הוא סיפר לנו על הסיפוק האדיר שהוא שואב מעבודתו כמשחזר מידע, בזמן שהוא מגיש ללקוח את הקבצים שעד לפני מספר דקות נחשבו לאבודים, והנה הם חוזרים לחיים. כמוכן סיפר אריק שלפעמים שחזור מידע מדיסקים יכול לקחת גם 72 שעות, בהם הרבה יכול לקרות ולכן הוא עוקב מהבית על תהליך השחזור, ולפעמים גם נותן קפיצה למעבדה באמצע הלילה כדי לחדש תהליך שנעצר בזמן השיחזור. אחת הנקודות החשובות שהעלה אריק היא העובדה שבשחזור דיסקים אין נוסחאות מדוייקות, יש תהליכים קבועים, אולם כל דיסק תקול הוא "פציינט" ספציפי שדורש את מלוא תשומת הלב, והלקוח אמור לקבל את המקסימום שניתן להוציא מכל מיקרה לגופו. וכדי לאפשר שחזור דיסקים ע"י החלפת חלקים תקולים כמו בקרים אלקטרונים או ראשים מגנטיים ומנועים, משתמשים במעבדה במה שהם מכנים "תורמים" (כמו ברפואה) – דיסקים מכל הדגמים והייצרנים, כדי שבזמן צורך ניתן יהייה לקחת מתורם ולשתול בדיסק של הלקוח.

בזמן הביקור בצ'יפ מחשבים, הדגים לי אריק, פירוק נכון של דיסק קשיח בתוך עמדה נקייה.

הנה הוידאו:

בהמשך, מסביר לי אריק איך הם מטפלים במיקרים של פגיעת הראש הקורא בפלטה של הדיסק הקשיח, ולאחר מכן מתייחס אריק לפירוק הפלטות בצורה מיקצועית ומבוקרת.

הנה קטע הוידאו:

בצ'יפ מחשבים מתגאים בדרך בה מתקבל הדיסק התקול למעבדה, והשירות שמקבל הלקוח שכולל תיעוד ותיאור איזה תקלה נמצאה בדיסק, ומה נעשה בו בזמן הטיפול.

הנה התשובה של אריק בעניין שקיפות:

השאלה הבאה מתייחסת להבדלים בין חדר סטרילי לתא סטרילי (כפי שראינו בסרטון של אריק מפרק דיסק קשיח) בו נעשית עבודת הפירוק וההרכבה של הדיסק.

הנה התשובה:

קצת וויקיפדיה על "חדר נקי"

אחת השיטות לשיחזור מידע היא טיפול בדיסק התקול ללא פתיחת הדיסק, דבר שחוסך ללקוח כסף רב. בסרטון הבא מתאר אריק את התהליך.

הנה הסרטון:

בשנים האחרונות אנחנו רואים מעבר הדרגתי מדיסקים קשיחים מכניים, לדיסקים מסוג SSD העשויים ממכלול אלקטרוניקה וזיכרונות פלאש ללא חלקים נעים, דבר הדורש סוג של התמחויות מיוחדות וחדשות המשתנות לעיתים קרובות. בקטע הבא מתייחס אריק לשיחזור מידע מסוג חדשני זה של דיסקים קשיחים.

הנה הוידאו:

נושא חשוב נוסף בשחזור מידע, שבשנים האחרונות הפך לנפוץ ביותר הוא טיפול בכרטיסי זיכרון למיניהם – SD-CARDS – דיסק און קי – ודומיהם, וכן טלפונים סלולרים חכמים, וחילוץ מידע מהם כשלא ניתן בדרך רגילה. הנה תשובתו של אריק:

כדי להבין טוב יותר את המורכבות של חילוץ מידע מדיסקים מסוג SSD וכן כרטיסי זיכרון למיניהם כמו SD-CARDS, M-SATA, וטלפונים סלולריים, צילמנו את הקטע הבא שבו מראה אריק את המבנה הפנימי שלהם.

הנה הקטע:

בשנתיים האחרונות מומחי מחשב, ארגונים, ואף אזרחים מן השורה מותקפים עם סוגי וירוסים שונים המצפינים את המחשב, ומונעים מבעל המחשב גישה לחומר החשוב והאחר שבו. במקביל תוקפי המחשב מאפשרים לנתקף לקבל חזרה את החומר שלו אחרי תשלום כסף רב, בדרך כלל ע"י העברות כספים במטבע "ביטקוין" . שיטה זו של "כופר המחשב" נקראת גם באנגלית RANSOMWARE, והיא עושה כאב ראש רציני בכל העולם.

בצ'יפ מחשבים יש סוג של פיתרון, שעל פי אריק עובד בחלק מן המיקרים גם בעזרת שימוש בגורמים נוספים.

הנה תאור הפיתרון בקיצור:

בסיפורי אובדן מידע אנחנו נתקלים מידי יום, בין אם בסביבה המיקצועית שלנו, או בסוגי המדיה החברתית, ובעיתונות. מחשב שנגנב ובו חומר נדיר, עבודת דוקטוראט שנמחקה או נגנבה, מצלמה שהושארה במטוס בדרך הביתה מחופשה ועוד ועוד – כולם סיפורים "טובים" וקשים לאלה שנמצאים בצד המספר. בנוסף לזה משתמשי מחשב מן הישוב נוהגים מרוב פאניקה לעשות סדרת טעויות בטיפול במיקרה, כשהם בדרך כלל מחמירים את המצב.

בסרטון הבא מתייחס אריק – מנהל המעבדה, לשגיאות אלה, ואיך להימנע:

בתוך בליל הסיפורים הקשים, הטכנולוגייה והידע שבשחזור מידע, יש גם סיפורים שמחים. הנה אחד מהם:

שימו לב גם לטיפ שנותן אריק בסוף הקטע – לשמור מידע חשוב בשני דיסקים לפחות. ואני מוסיף לשמור מידע חשוב גם בענן

אם במסגרת מאמר זה ראינו שדיסקים קשיחים לא מפסיקים לעבור מטמורפוזה, ממכני לאלקטרוני בצורת מוצרי SSD, הרי יש גם פיתוחים חדשים בצורת דיסקים קשיחים מכניים המכילים בתוכם גז הליום.

הנה דברי אריק לגביהם:

כדי להעמיק את הידע בטכנולוגייה זו שקיימת כבר כ-4 שנים נוכל לצפות בוידאו הבא של חברת WESTERN DIGITAL שרכשה את HGST

לקראת סיום בקשתי מצ'יפ מחשבים לסכם לי בכתב מהן השגיאות הנפוצות בצד של הלקוח טרום הבאת הדיסק התקול למעבדה לשיחזור. אלו הדברים שהם שלחו לי.

• התקנה מחדש – כשהלקוח מתקין מחדש, בעצם הוא מבצע 2 פעולות שמקשות על הליך השחזור, 1. פרמוט הדיסק הקשיח. 2. כתיבת נתונים חדשים על הדיסק ובכך הוא דורס את הנתונים שיושבים על הסקטורים הישנים.

• פורמט – מחיקת המחיצה יוצרת נזק לוגי שיש צורך להתגבר עליו לפני הליך השחזור.

• הכנסה לפריזר – מדובר באגדה שטותית שאין לה משמעות או תועלת בשחזור המידע. בנוסף, הכנסת רכיבים אלקטרוניים לפריזר עלולה ליצור לחות וקורוזיה ולגרום לנזק אלקטרוני לרכיבים.

• הבאת הדיסק למעבדה לא מקצועית – פתיחת הדיסק וטיפולו במעבדה ללא ציוד סטרילי ומתאים עלולה לגרום ליוקר מחיר השחזור במקרה הטוב או לנזק בלתי הפיך במקרה הגרוע.

• החלפת מקומות ב-RAID – החלפת מיקום הדיסקים הקשיחים במערך RAID יכולה לגרום לקריסת המערך.

• בניית מערך RAID מחדש (Rebuild) – בניית המערך מחדש משולה לכתיבת נתונים חדשים על הדיסק וכן גורמת לדירסת הנתונים הישנים.

• חיבור למחשב אחר – לעיתים כאשר קיים נזק פיזי לראשים, חיבורים למקור מתח יכול לצור נזק לפלטת הנתונים

• פתיחת הדיסק באופן ידני בבית ללא ציוד סטרילי – פתיחת דיסק ללא ציוד סטרילי בדר"כ נגמר בטביעות אצבע על הפלטה, או נזק חמור יותר לרכיבים פנימים כמו שריטות על הפלטה.

• ניסיון שחזור עם תוכנה חינמית – לרוב, תוכנות חינמיות מצליחות לשחזר כמות זעירה של נתונים, שגם הם נתונים פגומים, לכן תמיד עדיף לגשת למעבדה מקצועית שבה יש חומרה ותוכנה לשחזור נתונים.

• כתיבת חומר חדש והמשך עבודה על דיסק הקשיח שממנו נמחקו הנתונים – ממש כמו התקנה מחדש, כאשר ממשיכים לעבוד ו"לכתוב" מידע חדש על דיסק קשיח שממנו נמחק חומר חשוב, אנו בעצם "דורסים" את המידע הישן שישב על סקטורים בדיסק הקשיח ובכך מקשים את הליך השיחזור.

• החלפת מעגל אלקטרוני לבד – לעיתים אנו נתקלים בלקוחות שעל דעת עצמם, או לפי הנחיות ברשת החליפו את המעגל האלקטרוני בדיסק. פעולה זו ללא ידע אלקטרוני יכולה לגרום לנזק פיזי לדיסק הקשיח. ולכן מומלץ לא להחליף מעגל אלקטרוני, גם אם הוא נראה "אותו הדבר". 

לפני מספר חודשים קבלתי על עצמי את המשימה לכתוב על הנושא הזה וחשבתי שאני יודע מספיק. אז מסתבר שצלילה קלה ולא לעומק הנושא העלתה נושא כבד ומרתק מלא טכנולוגייה שמתפתחת כל הזמן ושדורשת לימוד ועשייה והשקעה בציוד מיוחד, וגם נושא מאתגר ברמה העיתונאית. מקווה אני שמאמר זה פתח לכם צוהר לנושא עם הדגשה על הצורך במערך גיבויים מוגדר גם בבתים פרטיים ובמיוחד בעסקים, עם הדגשה לגיבויים מרוחקים אין שם בענן. אני אישית משתמש בלפחות שתי מערכות איחסון מסוג NAS. אחת עם מערכת ההפעלה FreeNAS, והשנייה Open Media Vault כפי שניתן לראות בתמונה הבאה, מערכת בבנייה עצמית עם דיסקים WESTERN DIGITAL אדומים שנועדו למערכות אחסון.