Flashback, или вернись, память!

Все чаще используем мы флэш-память, и все более важную информацию ей доверяем. Производители мобильных носителей убеждают нас в абсолютной надежности продукта и делают все более соблазнительные предложения. Еще совсем недавно 256-мегабайтный USB-брелок казался роскошью, а сегодня никого уже не удивишь телефоном с карточкой miniSD или MMC на 1 гигабайт. Модули флэш-памяти буквально окружают нас со всех сторон, сжимая кольцо. А уж форматов у них... Compact Flash, Secure Digital, xD, Memory Stick нескольких мастей, USB-брелоки — глаза разбегаются. Из окружения.

Список устройств, неотъемлемой частью которых являются карты флэш-памяти, пополняется ежедневно: практически любая, вовсе не обязательно компактная, цифровая техника, начиная от цифрового фотоаппарата и заканчивая «умными» домами. Что может быть страшнее потери памяти для того, кто постоянно с ней работает? Турист, лишившийся фоторепортажа по вине случайного статического разряда, бухгалтер, удаливший по ошибке финансовый отчет, программист, проливший пиво на USB-брелок с единственной копией важного кода, — всех этих людей объединяет одно: крайняя степень безутешности, великая скорбь по безвременно ушедшим данным. Почему это случилось именно со мной и именно сейчас, за минуту до того, как я должен был приступить к созданию компакт-диска с резервной копией? Понятно, что сам виноват, но что делать-то теперь? Предлагаем вместе с нами отправиться на поиски ответов на эти насущные вопросы.

Анатомия памяти

Принципиально flash — это вид памяти, обладающий следующими свойствами:

—энергонезависимость (для хранения данных дополнительная энергия не требуется);

— возможность перезаписи и полупроводниковая структура на транзисторах.

Преимущества флэш-памяти перед жесткими дисками и CD очевидны: в процессе работы флэш потребляет на порядок (примерно в 10-20 и более раз) меньше энергии. Причина тут кроется в отсутствии движущихся частей. В CD-ROM, жестких дисках, кассетах и других механических носителях информации большая часть энергии уходит на приведение в движение механики устройств. Кроме того, модули флэш-памяти значительно компактнее большинства других носителей информации. Именно благодаря миниатюрности и низкому энергопотреблению столь широко ее применение в нашем мобильном быту.

Клетки «организма» флэш-памяти представляют собой ячейки, состоящие из транзисторов со специальной электрически изолированной областью (floating gate transistors — транзисторы с плавающим затвором). Такие транзисторы позволяют памяти хранить заряд многие годы, не обращаясь за помощью к внешним источникам питания. Биты драгоценной информации, как нетрудно догадаться, кодируются наличием или отсутствием заряда.

При помощи специального программного обеспечения или средств операционной системы, будь то Windows, Unix или FreeBSD, множество транзисторов любой флэшки организуются в кластеры файловой системы. Большинство современных модулей флэш-памяти перед поступлением от производителя на прилавки магазинов, как правило, отформатированы в FAT32. Во флэшках раннего периода использовались системы FAT12 и FAT16 для дисков малого объема, поскольку поначалу мобильная память не обладала большой вместимостью. При самостоятельном форматировании флэш-памяти пользователь волен выбрать любую из разновидностей FAT, а также размеры кластера по своему усмотрению. Возможно, для кого-то это будет сюрпризом, но при большом желании флэшку можно отформатировать также и в NTFS. О том, как это сделать, в подробностях рассказано на сайте ntfs.com в разделе FAQ. Однако если речь идет о флэш-носителе для какого-либо портативного устройства вроде фотоаппарата или MP3-плеера, то лучше не экспериментировать. Далеко не каждый представитель мобильной техники способен понимать файловую систему NTFS. В таком случае лучше поступить наверняка — отформатировать память с помощью утилиты производителя вашего агрегата. Такие программы обычно прилагаются к устройству на компакт-диске либо же их можно скачать с сайта производителя.

Ставим диагноз

Попробуем теперь классифицировать «болезни» мобильной памяти. Модули flash, конечно, способны выдерживать значительные механические нагрузки, в 5-10 раз превышающие предельно допустимые для обычных жестких дисков, однако это ни в коей мере не означает их полную неуязвимость. Точно так же, как и в случае с винчестером, существует вероятность физического повреждения элементарных ячеек памяти — кластеров, вернее, транзисторов, из которых эти кластеры состоят. Как правило, это приводит к сбоям при чтении и записи. Неприятно, конечно, но не спешите хоронить свою флэшку. Попробуйте сперва ее отформатировать. Получилось? Замечательно, хотя после процедуры форматирования карта неизбежно потеряет в объеме. Битые транзисторы теперь образуют кластеры, которые уже никогда не будут использоваться для чтения и записи данных. При этом биты информации, хранившиеся в «мертвых» кластерах, увы, потеряны навсегда. Результат же восстановления конкретных файлов с данными будет зависеть от того, насколько важную роль они играли в составе этих файлов. Для мультимедийных данных, например, картинок BMP, исчезновение одного или двух байт окажется несущественным, а вот подобная ошибка в коде программы может привести к трагическим последствиям.

Ошибки чтения и записи также могут быть вызваны банальным окислением контактов. Особенно это актуально для флэш-карт с выведенными наружу контактами, таких как SD и MMC. Так что прежде чем отправлять флэшку в реанимацию, внимательно осмотрите металлические контакты на карточке, и при необходимости очистите их от окисла и толстого слоя пыли.

Не будем также забывать о том, что ничто не вечно. В том числе и модули флэш-памяти. Если вы активно используете флэшку уже на протяжении нескольких лет, есть вероятность того, что количество обращений к транзисторам памяти давно превысило лимит, который гарантировал вам производитель. К примеру, карты Kingston Compact Flash рассчитаны на 300 000 циклов перезаписи, Transcend Compact Flash — на 1 000 000, а флэшка Transcend 1Gb USB — всего на 100 000. У «левых» малоизвестных производителей эти цифры, как правило, ниже. В конце концов, у флэш-памяти есть еще и «срок годности», иными словами — максимальный срок хранения данных. В современных видах компактной памяти он в среднем достигает 10 лет. Итак, ваша флэшка безвозвратно утратила свой ресурс. Ну что ж, скорее всего, придется покупать новую. В то же время попытка не пытка, и ничто не мешает попробовать восстановить данные с вашего старого и до последнего момента надежного мобильного хранителя информации. Об этом — в следующем разделе нашего повествования.

Реанимация

Переходим к практической части. Прежде чем приступить к реанимации драгоценной информации, вы, конечно же, успели удостовериться в исправности вашего кард-ридера и дата-кабеля, попытались прочесть флэшку на домашнем и рабочем компьютерах, на ноутбуке своей жены (мужа). Сомнений не осталось — неисправность именно в носителе. Тогда — вперед! Первая мысль — обратиться к специалистам. Ваш друг системный администратор отдыхает в Карелии? Не беда. На сегодняшний день и в Москве и по всей России существует огромное количество различных фирм и организаций, занимающихся восстановлением данных с любых носителей — будь то flash, жесткий диск или CD. Разумеется, за «скромную» плату. Скромная плата колеблется от нескольких десятков до нескольких сотен долларов.

Чаще всего конечная цена восстановления напрямую зависит от объема данных. Естественно, чем больше информации требуется реанимировать, тем дороже это стоит. Яндекс буквально ломится от рекламных объявлений по запросам «восстановление данных» и «восстановление информации». В критических ситуациях такие организации могут оказаться рядовому пользователю очень даже полезными. Например, в случае грубого механического повреждения платы. Предположим, вы нечаянно наступили на флэшку и повредили корпус. USB-разъем отломан, а под рукой, как назло, не оказалось инфракрасной паяльной станции, да и паяли вы последний раз, дай бог памяти, в восьмом классе на уроках труда. Ну что ж, готовьте кошелек и обращайтесь к специалистам, если вам действительно дороги файлы, содержащиеся на покалеченном носителе. Если же данные не представляют для вас особой ценности, ступайте прямиком в магазин за новой флэшкой — ремонт наверняка обойдется дороже.

Другой случай, когда не стоит пренебрегать помощью специалистов по восстановлению информации, — это вышеупомянутый износ флэш-носителя. Чрезмерно интенсивное его использование чревато повреждением транслятора карты памяти, что в операционной системе обычно проявляется в виде окошка с сообщением «вставьте диск» при попытке обращения к съемному диску. В изношенной флэшке повреждается служебная микропрограмма, что приводит к нарушению логического доступа к памяти. Для восстановления данных в такой ситуации потребуется ни много ни мало выпаять микросхему памяти flash, а затем считать ее на специальном устройстве — программаторе, после чего расшифровать полученный образ. Работа — исключительно для профессионала.

Подавляющее большинство случаев исчезновения информации относится к повреждению логической структуры данных, и любой более или менее продвинутый пользователь в состоянии самостоятельно восстановить эти данные полностью либо частично. Сегодня в интернете можно обнаружить поистине несметное количество самых разнообразных реанимационных утилит. Платные, бесплатные, условно бесплатные и даже безвозмездно прилагающиеся к носителю при его покупке. Принцип работы таких утилит примерно один и тот же, и основан на лечении файловой системы. Поэтому, как правило, они одинаково хорошо подходят и для флэшек, и для обычных жестких дисков. Однако рынок программного обеспечения диктует свои условия, и разработчики навязчиво предлагают вам приобрести утилиту, к примеру, для восстановления графических файлов, и отдельно от нее — приложение для реанимации офисных документов. Желаете вернуть утерянные почтовые сообщения, удаленные контакты из адресной книги, случайно затертые любимые звуковые файлы? Нет проблем. На все обязательно найдется своя отдельная программка.

Таких мелких узкоспециализированных утилит — большинство: download.com пестрит названиями вроде Recover My Email for Microsoft Outlook 2.0.9.14, ImageRecall 3.0, DocumentsRescue Pro, которые говорят сами за себя. Если же вы хотите иметь в своем арсенале универсальное средство на все случаи жизни, то вам придется, во-первых, подольше поискать, а, во-вторых, побольше заплатить. Цена серьезных восстановительных утилит в крупнейшем отечественном интернет-магазине ПО Softkey.ru колеблется от 500 до 1500 руб. Вот лишь несколько программ-лидеров по вопросам реанимации данных с любых носителей: Ontrack Easy Recovery Pro (www.ontrack.com), ObjectRescue Pro (www.objectrescue.com), Paragon Rescue Kit (www.paragon.ru), Winternals Recovery Manager (www.winternals.com). Последняя контора, кстати, с недавнего времени является сертифицированным партнером Microsoft.

1

2

3

Рассмотрим подробнее, на что способны такие утилиты. Для начала запустим PhotoRescue Pro — shareware-программу для восстановления цифровых фотографий. Разработчик — компания ОbjectRescue. Простой и удобный wizard-интерфейс, характерный для большинства утилит такого рода.

На первом шаге предлагается выбрать драйв, с которого будем восстанавливать утраченные данные. Имейте в виду: все диски выбирать не обязательно, сканирование логической структуры 80-250 гигабайтных жестких дисков — процесс затяжной. Нас же интересует исключительно флэшка и ее файловая система. (Рис. 1)

Следующим шагом выбираем типы файлов, требующих восстановления. К нашим услугам также простой фильтр по маске. Жмем «Вперед». (Рис. 2 )

Сканирование на предмет поиска и спасения удаленных фотографий началось. На заключительном этапе программа восстанавливает файлы в служебную папку, которую можно переназначить на свое усмотрение.(Рис. 3 )

Итоги. PhotoRescue Pro поможет вам найти убитые фотографии на модулях флэш-памяти любого современного формата: Secure Digital, USB Flash брелоки, Compact Flash, SONY Memory Stick, SmartMedia и пр. Программа «понимает» файловые системы FAT12, FAT16, FAT32 и NTFSЮ а также поддерживает восстановление наиболее распространенных графических форматов: TIF, JPEG, BMP, PSD, GIF, PNG и множество других, а также некоторые форматы аудио-видео: AVI, MOV, WAV и MP4.

Достоинства: чрезвычайно интуитивный wizard-интерфейс, наличие русской версии.

Недостатки: узкая специализация — предназначена в большей степени для восстановления графических файлов; довольно убогое описание возможностей программы в разделе «Помощь».

Оценка: фотолюбители обязательно останутся довольны, но продвинутым пользователям явно потребуется средство помощнее.

Ontrack Easy Recovery Pro компании Ontrack Data Recovery — профессиональный инструмент с претензией на восстановление всего, что в принципе можно восстановить программным способом. Первое, что бросается в глаза, — наличие двух видов диагностики носителя: один предназначен для поиска «железячных» проблем, второй — для анализа ошибок файловой системы. К сожалению, в trial-версии функции диагностики отключены. (Рис. 4 )

4

5

6

Смотрим дальше: пользователю предлагается сразу 4 (!) различных сценария восстановления. (Рис. 5-6)

DeletedRecovery. Тела файлов при удалении физически никуда не исчезают, а лишь помечаются системой как удаленные. По данному сценарию файлы возвращаются к жизни путем изменения таких меток. Процесс довольно быстрый, поскольку сканируется только существующая файловая структура и свободное пространство носителя.

FormatRecovery. Восстановление данных после форматирования или удаления раздела. Поиск информации в исчезнувшей файловой структуре.

RawRecovery. Восстановление поврежденных файлов. База данных Ontrack Easy Recovery Pro содержит более чем 290 сигнатур (описаний структуры) всевозможных типов файлов. В результате такого «индивидуального подхода» к файлу в зависимости от его типа значительно повышается вероятность полного восстановления даже сильно поврежденных файлов.

AdvancedRecovery. Реанимация «по полной программе», включает в себя все три вышеописанных алгоритма восстановления данных.

В отличие от предыдущей программы, реанимируются не только сами файлы, но также и иерархическая структура директорий. Также «восстановительный фильтр» обладает гораздо более гибкими настройками.

Итоги. Ontrack Easy Recovery Pro — действительно универсальная программа, мечта реаниматора. Призвана возрождать любые разновидности файлов как с флэш-носителей, так и с жестких дисков. Кроме того, она способна восстановить логическую структуру разделов диска, независимо от типа его файловой системы. Из дополнительных полезных опций следует отметить возможность создания загрузочного реанимационного CD или дискеты, а также сохранение сессии восстановления, что позволяет прервать процесс реанимации и возвратиться к нему позже.

Достоинства: наличие мощного инструмента по восстановлению практически любых документов: doc, архивы ZIP, почтовые сообщения Outlook и Outlook Express, презентации PowerPoint, базы данных Acсess и таблицы Excel, мультимедийные файлы всех мыслимых типов и многое-многое другое. Речь идет именно о «починке» файлов, которая часто требуется в случае, если файл восстановлен, но поврежден и не может быть запущен соответствующим приложением.

Недостатки: слишком усердное предварительное сканирование всех носителей, с целью получения сведений о дисках и файловой системе. При тестировании на сильно поврежденных носителях может вызвать зависание, которое, к сожалению, распространяется также и на другие запущенные приложения. И самый главный минус — космическая цена: 1499 долларов.

Оценка: несмотря на недостатки, признаем ее одной из лучших программ для восстановления данных из тех, что представлены сегодня во Всемирной Паутине.

Профилактика или полезные советы

В заключение позвольте дать вам, уважаемый пользователь мобильной памяти, несколько полезных профилактических советов. Соблюдение нехитрых правил, перечисленных ниже, если не продлит, то обязательно облегчит вашим флэшкам жизнь, и уменьшит вероятность потери бесценной информации.

Во-первых, никогда не пренебрегайте безопасным отключением съемных дисков в Windows. Извлечение устройства во время передачи данных грозит обернуться потерей этих самых данных. И даже если вы не работаете с файлами, расположенными на съемном диске, «напрямую», нет никакой гарантии, что к флэшке не обращается какой-нибудь системный процесс вроде антивируса, втихомолку сканирующего файлы на предмет вредоносного кода. Безопасное извлечение Windows фактически заключается в предупреждении системы и принудительном завершении всех процедур чтения/записи. Microsoft предупреждает: «отключение или извлечение устройства, которое поддерживает режим безопасного извлечения, без использования приложения безопасного извлечения для предупреждения системы может вызвать потерю данных или нестабильную работу системы».

Второй момент. Злейший враг мобильной памяти — статическое электричество. Разряд статики способен полностью вывести флэшку из строя. Во избежание неприятностей храните карты памяти в специальных чехлах или антистатических пакетиках. Не забывайте и про колпачки, которыми обычно снабжены USB-флэшки. Избегайте излишних соприкосновений с контактами и ни в коем случае не протирайте флэш-носители тканью.

Третий совет непосредственно от производителей флэш-памяти. Отформатировать флэш-карту средствами Windows XP можно, но этот процесс не всегда проходит безупречно. Тем более не следует в XP удалять и создавать разделы на флэшке. Распространенная ситуация: пользователь переустанавливает операционную систему «с нуля», забыв предварительно извлечь свой USB-брелок из системного блока. Желая навсегда покончить с прошлым, он уничтожает все разделы на всех дисках, форматирует их, а затем с ужасом понимает что «лишние» 512 Мб были ни чем иным, как его любимой флэшкой. После таких безрассудных действий в худшем случае флэшка выйдет из строя навсегда, в лучшем — «обратитесь к системному администратору». Десять минут позора — и он поможет отформатировать ваш носитель под DOS или UNIX, после чего USB-брелок вновь можно будет использовать по назначению, но, естественно, о восстановлении информации речи уже не идет. Вывод: любые манипуляции с разделами и файловой системой флэш-памяти лучше все-таки доверять специальным утилитам от производителя.

Четвертое. Если вам действительно дороги ваши данные, не ленитесь периодически делать backup, говоря языком человеческим — резервное копирование информации на другой носитель.

И, наконец, последняя наша рекомендация: понимаю, это сложно, но... постарайтесь все-таки не заливать флэшку пивом, кофе или другими напитками. Ведь память и информация на ней, как правило, значительно ценнее клавиатуры, да и пить пиво в специально отведенных для этого местах приятнее и безопаснее.

P.S.

Настоящая статья содержит около 17 килобайт жизненно важной информации. При подготовке материала ни один флэш-носитель не пострадал.