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  • Especificações de recuperação de arquivos para SSD e outros dispositivos que suportam o comando TRIM/UNMAP

(TRIM é um comando SATA, UNMAP é seu analógico SCSI/SAS)

Durante anos, velocidade e capacidade foram os parâmetros mais desafiadores para dispositivos de armazenamento. Ao mesmo tempo, esses dispositivos devem permanecer compactos e não consumir muita energia, o que é especialmente importante para laptops e dispositivos de armazenamento portáteis. Esses dispositivos também devem ser acessíveis para consumidores domésticos e de pequenas empresas. A indústria eletrônica apresentou uma solução racional: oferece unidades de estado sólido (SSD) como dispositivos de armazenamento ultrarrápidos e discos rígidos SMR de 2,5" como dispositivos de armazenamento de alta capacidade, mas compactos e de baixo consumo de energia. Respectivamente, os SSDs são usados principalmente como dispositivos de sistema, scratch e armazenamento temporário devido à sua velocidade, enquanto os discos rígidos SMR de 2,5" são usados ​​como armazenamentos de alta capacidade. E quando esses dois tipos são usados ​​juntos, o sistema híbrido geral se torna muito rápido e espaçoso. Nosso artigo "Como Mover o Windows já instalado de um Disco Rígido (HDD) Antigo para um Novo Dispositivo SSD e Criar um Sistema de Armazenamento de Dados Híbrido" explica como criar esse sistema .

Além de muitas vantagens, esses dispositivos têm algumas desvantagens, especialmente quando se trata de recuperação de arquivos excluídos ou perdidos acidentalmente. Neste artigo, explicaremos por que é assim e o que esperar ao recuperar arquivos de um dispositivo com o comando TRIM/UNMAP.

Começaremos nossas explicações com alguns princípios básicos de suas operações.

Dispositivos SSD
A maioria dos computadores modernos, mesmo os mais baratos, tem um SSD como dispositivo de armazenamento do sistema (e muitas vezes o único). Esses dispositivos são mais rápidos, rodam silenciosamente, consomem menos energia e são mais resistentes a choques físicos quando comparados aos discos rígidos convencionais.

Existem dois tipos de dispositivos SSD que diferem em seus fatores de forma: com o antigo de 2,5" (o mesmo que para HDDs convencionais) e um novo M.2, que se parece com uma placa de memória.
Dois formatos de dispositivos de armazenamento SSD: 2,5" (esquerda) e M.2 (direita)
Figura 1. Dois formatos de dispositivos de armazenamento SSD: 2,5" (esquerda) e M.2 (direita)
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Infelizmente, esses dispositivos também têm algumas desvantagens sérias, sendo a recuperação de arquivos uma delas.

Noções básicas de SSD
Quando um arquivo é excluído de uma unidade mecânica, o SO simplesmente marca a área do disco ocupada pelo arquivo como livre, mas seus dados são deixado no disco intocado até que algum novo arquivo o substitua. Quando um programa de recuperação de dados acessa a área intocada, ele obtém os dados antigos. É assim que a recuperação de arquivos funciona.

Um SSD, no entanto, deve usar suas novas células ou primeiro limpar os dados antigos nas células ocupadas para armazenar os dados novos. A limpeza de dados antigos em SSDs é um processo bastante lento. É por isso que a exclusão de arquivos em um SSD funciona da seguinte maneira: quando um usuário, programa ou o próprio sistema operacional exclui um arquivo, o sistema operacional emite o comando TRIM que informa ao SSD que os dados não são mais necessários. O SSD coloca as células ocupadas pelo arquivo em um pool especial para ser limpo posteriormente. Quando qualquer programa ou SO solicita dados dessas células, o SSD simplesmente retorna lixo ou zeros.

Além disso, o dispositivo embaralha constantemente os dados em suas células para nivelar seu desgaste, e apenas o próprio dispositivo sabe onde os dados do arquivo estão armazenados em um determinado momento. O sistema operacional não tem controle sobre esse processo e, além disso, não tem como saber a localização física real dos dados.

É por isso que a recuperação de dados de dispositivos SSD quando o comando TRIM é usado é extremamente difícil e, na maioria dos casos, impossível.

Os SSDs são dispositivos de armazenamento de estado sólido, como outros tipos de memória flash (cartões SD, cartões de memória e similares), mas nem todos os dispositivos de armazenamento de estado sólido são SSDs. O R-Studio mostra se o dispositivo flash suporta o comando TRIM no campo Features da aba S.M.A.R.T.
Suporte TRIM em dispositivos SSD
Fig.2.Suporte TRIM em dispositivos SSD
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Discos rígidos com a tecnologia SMR
A tecnologia SMR (Shingled Magnetic Recording) é usada para superar o principal obstáculo para aumentar capacidade em disco rígido compacto: limitações para densidade de armazenamento. Ao contrário dos discos rígidos convencionais que gravam dados em trilhas magnéticas não sobrepostas paralelas entre si, as unidades SMR gravam dados em trilhas parcialmente sobrepostas, permitindo maior densidade de trilha. Tal gravação se assemelha a telhas, daí o nome.

Esta tecnologia realmente aumenta a capacidade do disco rígido, mas quando os dados devem ser substituídos ou excluídos, essa operação também afetará uma parte de outras faixas sobrepostas com os dados correspondentes. Para salvar os dados nas trilhas sobrepostas, ele deve ser escrito em outro lugar, o que torna essa operação muito lenta. Para acelerar esse processo, são utilizados os mesmos princípios dos dispositivos SSD e o mesmo comando TRIM. O efeito na recuperação de dados é o mesmo: quando qualquer programa ou sistema operacional solicita dados de arquivos excluídos, o disco rígido retorna zeros ou lixo, tornando a recuperação de dados extremamente difícil ou impossível.

Normalmente os discos SMR possuem uma marca especial em sua caixa.
Disco rígido com a tecnologia SMR
Fig.3. Disco rígido com a tecnologia SMR
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O R-Studio mostra se o disco rígido suporta o comando TRIM no campo Features da aba S.M.A.R.T.
Suporte TRIM em discos rígidos com a tecnologia SMR
Fig.4.Suporte TRIM em discos rígidos com a tecnologia SMR
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Dispositivos de armazenamento, SOs e sistemas de arquivos que suportam o comando TRIM
O TRIM funciona quando todos os três componentes o suportam: um dispositivo de armazenamento, sistema operacional e sistema de arquivos no dispositivo compatível com TRIM. Quase todos os dispositivos SSD modernos e discos rígidos de 2,5" com mais de 1 TB suportam o comando TRIM. Quanto a volumes complexos que consistem em SSDs e discos rígidos SMR, depende. Os RAIDs de software Linux LVM2 e Windows suportam TRIM, enquanto os RAIDs de software no macOS e na maioria controladores RAID de hardware não.

Discos virtuais de máquinas virtuais são um pouco mais complicados. O fato de um disco virtual ser armazenado em dispositivos compatíveis com TRIM não significa nada. Para o sistema operacional host, esse disco é um arquivo válido e todas as operações de disco de sua máquina virtual são operações de leitura e gravação para esse arquivo. Dentro da máquina virtual com um disco virtual compatível com TRIM, tudo depende do software de virtualização. Alguns apenas simulam o comando TRIM e retornam lixo sem nenhuma alteração real no arquivo SSD, enquanto alguns alteram os dados do arquivo.

Principais SOs e sistemas de arquivos que suportam o comando TRIM:

TRIM ativado/desativado por padrão Sistemas de arquivos Quando o TRIM é emitido
Windows (7 e mais recente)
Ligado NTFS e ReFS (somente Windows Storage Space) Imediatamente após a exclusão
macOS (Mac OS X Lion 10.6.8 e mais recente)
Ativado em dispositivos SSD nativos da Apple
Desativado em dispositivos não nativos
APFS e HFS+ Imediatamente após a exclusão
Linux (Kernel 2.6.28 e mais recente)
Ativado na maioria das distros, mas depende das configurações. Ext4, Btrfs, JFS, XFS, F2FS, NTFS Depende das distribuições e configurações, geralmente semanalmente, mas pode ser imediatamente após a exclusão

Como o comando TRIM afeta a recuperação de dados
Arquivos excluídos e discos formatados:
Windows e Mac: Quase sempre impossível. Mesmo a recuperação de arquivos brutos não pode ajudar.
Linux: Possível se feito antes do comando TRIM ser emitido.

Arquivos perdidos em sistemas de arquivos levemente danificados (reconhecidos por seu sistema operacional nativo):
Todo sistema operacional está gradualmente reparando esses sistemas de arquivos usando o comando TRIM para excluir lixo, registros de arquivos inválidos e arquivos desnecessários. A recuperação de dados é possível se feita rapidamente e em sistemas com o comando TRIM desabilitado.

Sistemas de arquivos severamente danificados (não reconhecidos por seu sistema operacional nativo):
A recuperação de dados é possível porque o sistema operacional não pode repará-los e não exclui nenhum dado.

Como minimizar o efeito negativo do comando TRIM
Alguns passos podem ser feitos para minimizar o efeito negativo do comando TRIM quando a recuperação de dados é possível.

  • Desative o comando TRIM durante a recuperação de dados. Não se esqueça de ativá-lo quando a recuperação do arquivo estiver concluída.

Windows:
Pressione a combinação de teclas Win + X.
O Windows PowerShell aparecerá:
Digite "fsutil behavior set DisableDeleteNotify 0/1"
(1 para desabilitar, 0 para habilitar)

macOS:
No Terminal, digite "sudo trimforce disable"
Digite a senha administrativa e responda "Y " para várias perguntas.
O computador reiniciará automaticamente com o TRIM desabilitado

Para habilitar o TRIM de volta, digite "sudo trimforce enable".

Linux:
Depende das distros e configurações. Consulte a documentação para a instalação específica.

Conclusão
A recuperação de dados de dispositivos compatíveis com TRIM operando em um sistema operacional moderno principal é praticamente impossível para arquivos excluídos e dispositivos formatados, e muito difícil em outros casos, pelo menos quando apenas soluções de software são usadas. Qualquer pessoa que afirme o contrário é incompetente ou está intencionalmente enganando seus clientes. A exceção é um número muito pequeno de empresas de recuperação de dados altamente avançadas com pessoal qualificado que, em alguns casos, podem recuperar dados excluídos de um dispositivo SSD com o comando TRIM ativado. Ainda assim, tal procedimento requer acesso físico aos componentes internos do dispositivo e muita investigação manual.

É por isso que o backup de dados adequado e regular é especialmente importante para computadores com dispositivos de armazenamento SSD. R-Drive Image, criado por R-TT Inc., é um software poderoso e adorado para fazer backup de SSDs e outros dispositivos de armazenamento. Você pode baixar sua versão totalmente funcional e experimentá-la por 30 dias sem restrições.

Feedback de Recuperação de Dados
362 feedbacks
Rating: 4.8 / 5
Hi!

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THX :)

bye
Tom from Hungary
I want to upgrade it to the technician tool.
This tool is amazing. I was able to recover 5 years` worth of lost photos by imaging 4 disks from a corrupted RAID 10 array.

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After several attempts, using various softwaretools, I wasn`t able to recover any files from my encrypted drive.
I almost had to come to terms with the darkest of dark scenarios, losing it all to oblivion and no one to blame but myself.
Then I came across the demo version of R-studio and decided to giving it a final try.
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I accidentally deleted several gigs worth of data from an external drive - no restore point. I tried other recovery software, but what was `recovered` was mostly junk files in randomized order. Considering the cost of professional data recovery, and given the online reviews, I decided to purchase R-Studio.

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