HDD vs. SSD: Risiken und Nebenwirkungen
der Flash-Technologie
11.02.2014 – Peter Böhret
Ihre Referenten heute
 Ihre Einwahldaten:
 Peter Böhret
Geschäftsführer & VP
Europe

Kroll Ontrack GmbH

Deutschland
Fra...
Agenda
 Auswertung SSD Befragung
 HDD vs. SSD / Flash-Technologie

 Herausforderung für die Datenrettung
 Daten versch...
Kroll Ontrack – das Unternehmen
Kroll Ontrack | Daten & Storage Portfolio
Datenrettung
Datenrettungs-Service
Remote & On-Site
Virtuelle Infrastrukturen
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Kroll Ontrack Kundenumfrage SSD
SSD Kundenbefragung–August 2013

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Proprietary | Kroll Ontrack
HDD vs. SSD:
Möglichkeiten und Herausforderungen
Das Innere einer Festplatte (HDD)
Daten

Daten
Mikroskop-Ansicht magnetisierter Teilchen auf
einer Platte

 Eine rotieren...
Arten von Datenverlust

Proprietary | Kroll Ontrack
HDD Roadmap – HDD GAP
Performance Increase:
» CPU 8-10x
» DRAM 7-9x
» Network 100x

» Bus 20x

Capacity Roadmap:
» Heat As...
Die Solid State Drive - SSD

Proprietary | Kroll Ontrack
Das Innere einer SSD
Controller
Chip
Memory/Speicher
Chips (entfernt)
Anschluss
Memory/Speicher
Chips

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Von Pages über Blocks zu Speicher-Chips
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4 KB oder 8 KB
Mögliche Zustände:
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NAND-Flash Typen
Source: SAMSUNG

 SLC = Single Level Cell: langlebig; höchste Performance; teuer
 MLC = Multi Level Cel...
Lebensdauer SSD – Bsp: Server Datenbank
Lebensdauer für Flash Chips Device
abhängig und kalkulierbar:
Capacity x Write Cap...
Lebensdauer SSD – Beispiel: Notebook
Lebensdauer für Flash Chips Device
abhängig und kalkulierbar:
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Typische Datenverlust-Ursachen bei SSDs
 Anwender-Fehler / Umwelteinflüsse
» Brand- oder Wasserschaden
» Defekter Anschlu...
Verkauf von HDD vs. SSD

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Mythen SSD Technologie
 MYTHEN
» Geringe Ausfallquote, da es keine beweglichen
Teile gibt
» Fehlerraten sind wesentlich g...
SSD Datenrettung: Herausforderungen
Herausforderungen bei SSD-Datenrettung
Die Herausforderung

Warum?

Proprietäre Soft- oder Hardware
Werkzeuge werden benöt...
Es waren einmal 10 Hersteller ….

Graphic Source: Chris Ritter, Buzzfeed.com

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Proprietary | Kroll Ontrack
SSD Hersteller
Wenige Chip Hersteller aber > 200 SSD Hersteller
SSD kann jeder: Controller, Chip, Firmware,…

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Propriet...
Herausforderungen bei Verschlüsselung
Verschlüsselungsform

Chancen und Risiken

Verschlüsselung mit VerschlüsselungsSoftw...
Daten sicher löschen
Herausforderung Datenlöschung
Research from Non-volatile
Systems Laboratory shows that
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Herausforderung Datenlöschung
Retired Block:

 Eine einzige defekte
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Markierung eines Blocks als
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Herausforderung Datenlöschung
Sicheres Löschen der Daten ist wichtig! - Aber wie?
Löschansatz

Problematik

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Herausforderung Datenlöschung
Empfehlung von Kroll Ontrack für sensible Daten:

 Benutzen Sie Software Encryption vom ers...
Wie bleibt Kroll Ontrack am Ball?
Forschung und Entwicklung
 Eigenes Forschungs- & Entwicklungs-Team,
das weltweit arbeitet

 Just In Time (JIT) Developme...
Ausblick, Fazit, Diskussion
Eignung von SSDs im Servereinsatz
Ungeeignet

Bedingt

Geeignet

 Hochlastszenarien
 Massive

 Applikations-

 Systeml...
Ausblick

IDC 2013
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Ausblick und Fazit
 Die SSD-Technology wird weiterhin wachsen
 Egal wie gut oder sicher eine Technologie ist –
ein Daten...
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SSD vs. HDD, Risiken und Nebenwirkungen der Flash Technologie

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Kroll Ontrack präsentiert die Risiken und Nebenwirkungen der Flash Technologie aus Sicht eines Datenretters.

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SSD vs. HDD, Risiken und Nebenwirkungen der Flash Technologie

  1. 1. HDD vs. SSD: Risiken und Nebenwirkungen der Flash-Technologie 11.02.2014 – Peter Böhret
  2. 2. Ihre Referenten heute  Ihre Einwahldaten:  Peter Böhret Geschäftsführer & VP Europe Kroll Ontrack GmbH Deutschland Frankfurt: +49 (0) 69 2222 10614 München: +49 (0) 89 2030 31209 Österreich Wien: +43 (0) 1 25302 1787 Schweiz: Zürich : +41 (0) 44 580 7209 Passcode: 1348896017 2 Proprietary | Kroll Ontrack
  3. 3. Agenda  Auswertung SSD Befragung  HDD vs. SSD / Flash-Technologie  Herausforderung für die Datenrettung  Daten verschlüsseln  Daten sicher löschen  Überblick Datenrettungs-Services  Fazit, Ausblick, Diskussion 3 Proprietary | Kroll Ontrack
  4. 4. Kroll Ontrack – das Unternehmen
  5. 5. Kroll Ontrack | Daten & Storage Portfolio Datenrettung Datenrettungs-Service Remote & On-Site Virtuelle Infrastrukturen Ontrack® EasyRecovery™ Datenrettungs-Software Sichere Datenlöschung Ontrack® Eraser Software Ontrack® Eraser Degausser Ontrack® Erasing Services Daten Verfügbarkeit Archive & Tape Konsolidierung Ontrack® PowerControls™ für Microsoft® Exchange Ontrack® PowerControls™ für Microsoft® SharePoint Datenmigration Medien & Datenkonvertierung Tape-Katalogisierung Tape-Deduplizierung 6 Proprietary | Kroll Ontrack
  6. 6. Kroll Ontrack Kundenumfrage SSD
  7. 7. SSD Kundenbefragung–August 2013 8 Proprietary | Kroll Ontrack
  8. 8. HDD vs. SSD: Möglichkeiten und Herausforderungen
  9. 9. Das Innere einer Festplatte (HDD) Daten Daten Mikroskop-Ansicht magnetisierter Teilchen auf einer Platte  Eine rotierende Festplatte ähnelt einem Plattenspieler mit einer oder mehreren Scheiben und einem Schreib-/Lese-Kopf  Festplatten speichern Daten, in dem die hartmagnetische Beschichtung der Plattenoberfläche mit der aufzuzeichnenden Information magnetisiert wird und sequentiell ablegt  In den meisten Fällen müssen die Festplatten zur Datenrettung im Reinraum bearbeitet 10 Proprietary | Kroll Ontrack
  10. 10. Arten von Datenverlust Proprietary | Kroll Ontrack
  11. 11. HDD Roadmap – HDD GAP Performance Increase: » CPU 8-10x » DRAM 7-9x » Network 100x » Bus 20x Capacity Roadmap: » Heat Assisted Magnetic Recording (HAMR) » Bit Patterned Media (BPM) » Shingled Magnetic Recording (SMR) 12 Proprietary | Kroll Ontrack Performance GAP: Disk Drive 1.2x
  12. 12. Die Solid State Drive - SSD Proprietary | Kroll Ontrack
  13. 13. Das Innere einer SSD Controller Chip Memory/Speicher Chips (entfernt) Anschluss Memory/Speicher Chips  Solid State Drives enthalten keine beweglichen Teile  Die Daten werden nicht sequenziell auf den Chips gespeichert. Zur Datenrettung müssen die Ingenieure die Daten wieder erneut zuordnen – ein ähnlich komplexer Vorgang, wie bei einer RAIDDatenrettung  Speichereinheiten sind Pages (4/8) KB + Blöcke 512KB – 2MB 14 Proprietary | Kroll Ontrack
  14. 14. Von Pages über Blocks zu Speicher-Chips = Page < [kleinste Speichereinheit] 4 KB oder 8 KB Mögliche Zustände: > Frei > Belegt > Zum Löschen freigegeben > Defekt Block [128 Pages = 1 Block] < Mögliche Zustände: • Frei • Belegt • Zum Löschen freigegeben • Defekt 0 Speicher-Chip [ n Blocks = 1 Chip ] Kleinste Einheit zum Löschen! n 15 Proprietary | Kroll Ontrack
  15. 15. NAND-Flash Typen Source: SAMSUNG  SLC = Single Level Cell: langlebig; höchste Performance; teuer  MLC = Multi Level Cell: erschwinglich - leseintensive Applikationen, z.B. Web Server  eMLC = Enterprise MLC: höhere Sicherheit bei mittleren Kosten Datenbankanwendungen  TLC = Triple Level Cell: günstig; hohe Speicherdichte, Consumer Electronics 16 Proprietary | Kroll Ontrack
  16. 16. Lebensdauer SSD – Bsp: Server Datenbank Lebensdauer für Flash Chips Device abhängig und kalkulierbar: Capacity x Write Capacity Write Bandwidth SLC: » (1TB*100.000/500MBps) = 6,3 Jahre eMLC » (1TB*30.000/500MBps) ~ 2 Jahre MLC » (1TB*3.000/500 MBps) < 1 Jahr 17 Proprietary | Kroll Ontrack Source: Kurt Gercke, IBM Storage
  17. 17. Lebensdauer SSD – Beispiel: Notebook Lebensdauer für Flash Chips Device abhängig und kalkulierbar: Capacity x Write Capacity Write Bandwidth Beispiel: Notebook 60GB/Tag MLC » (256GB*3.000/0,7 MBps) ~ 35 Jahre Source: Kurt Gercke, IBM Storage 18 Proprietary | Kroll Ontrack
  18. 18. Typische Datenverlust-Ursachen bei SSDs  Anwender-Fehler / Umwelteinflüsse » Brand- oder Wasserschaden » Defekter Anschluss/Physikalischer Schaden » Gelöschte Daten » Viren  Fehlerhafte elektronische Komponenten » Flash Controller » NAND Speicher Chips » Versorgungsspannungs-Regler  Defekte im System » Gelöschte/korrupte Mapping Table » Gelöschte/korrupte Firmware 20 Proprietary | Kroll Ontrack
  19. 19. Verkauf von HDD vs. SSD 2011 - 2016 1400 1162 1200 1012 1000 882 770 800 625 673 HDD** SSD* 600 400 200 17 39 2011 2012 126 83 175 239 0 2013 2014 * Source: IHS iSuppli, January 2013 ** Source: Coughlin Associates, May 2012 21 Proprietary | Kroll Ontrack 2015 2016 in millions
  20. 20. Entwicklung der SSD Datenrettung vs HDD 18,0% 16,0% 14,0% % of SSDs Shipped 12,0% 10,0% % of SSD Recoveries 8,0% 6,0% 4,0% 2,0% 0,0% 2011 2012 2013 2014 2015 SSD Drives Shipped Source: IHS iSuppli, January 2013 HDD Drives Shipped Source: Coughlin Associates, May 2012 22 Proprietary | Kroll Ontrack 2016
  21. 21. Mythen SSD Technologie  MYTHEN » Geringe Ausfallquote, da es keine beweglichen Teile gibt » Fehlerraten sind wesentlich geringer » SSDs oft gleichgesetzt mit geringer Haltbarkeit » Einsatz in Servern nur eingeschränkt möglich  FAKTEN » Komplexer Aufbau, fehlende Standards bei SSDs » Langzeiterfahrungen sind gering (6+ Jahre) » NAND Flash besitzt eine begrenzte Anzahl von Schreibzyklen; Lese-Aktivität hat keine Auswirkung auf die Lebensdauer » Hybridlösungen sind der Quasi-Standard im RZ 23 Proprietary | Kroll Ontrack Bei sachgerechter Nutzung sind SSDs vergleichbar mit herkömmlichen Festplatten. SSD ist nicht schlechter, aber auch nicht besser! Es gibt aber vieles zu beachten!
  22. 22. SSD Datenrettung: Herausforderungen
  23. 23. Herausforderungen bei SSD-Datenrettung Die Herausforderung Warum? Proprietäre Soft- oder Hardware Werkzeuge werden benötigt Diese müssen von Spezialisten entwickelt werden. Die Algorithmen, die zur Datenspeicherung verwendet wurden müssen mühsam entziffert werden. Wear leveling und LRU-Automatismus (regelt die gleichmäßige Speichernutzung über alle Sektoren) Erschwert die Datenrettung ungemein, da eine Vielzahl von Daten-Block-Duplikaten vorliegen, die bewertet werden müssen Komplexe Konfigurationen (RAID-ähnlich) Das Fehlen standardisierter Konfigurationen 25 Proprietary | Kroll Ontrack Die einzelnen Memory Chips des Mediums erzeugen eine unzusammenhängende Datenstruktur, die sich schwer wieder zusammenfügen lässt Durch die große Anzahl an Firmware Versionen werden die oben beschriebenen Herausforderungen noch potenziert
  24. 24. Es waren einmal 10 Hersteller …. Graphic Source: Chris Ritter, Buzzfeed.com 26 Proprietary | Kroll Ontrack
  25. 25. SSD Hersteller Wenige Chip Hersteller aber > 200 SSD Hersteller SSD kann jeder: Controller, Chip, Firmware,… 27 Proprietary | Kroll Ontrack
  26. 26. Herausforderungen bei Verschlüsselung Verschlüsselungsform Chancen und Risiken Verschlüsselung mit VerschlüsselungsSoftware wie z.B. Truecrypt Der Masterschlüssel ist in Ihrer Hand - auch bei einer physikalischen Beschädigung und einer anschließenden Datenrettung kann unter Verwendung des Schlüssels auf die Daten zugegriffen werden Verschlüsselung beim Speichervorgang auf der SSD durch den SSD Controller Die Daten werden verschlüsselt abgelegt aber den Masterschlüssel kennt nur der Hersteller – dies beutet, dass bei einer Beschädigung des Datenträgers die Daten nicht wiederherstellbar sind! (Self-encrypted drive (SED); AES hardware Encryption) 28 Proprietary | Kroll Ontrack
  27. 27. Daten sicher löschen
  28. 28. Herausforderung Datenlöschung Research from Non-volatile Systems Laboratory shows that naively applying techniques designed for sanitizing hard drives on SSDs, such as overwriting and using built-in secure erase commands is unreliable and sometimes results in all the data remaining intact. Individual file sanitization techniques, all of which failed and left at least 10MB of a 1000MB file 30 Proprietary | Kroll Ontrack
  29. 29. Herausforderung Datenlöschung Retired Block:  Eine einzige defekte Speicherzelle führt zur Markierung eines Blocks als “BAD”!  Ein Block hat 128 Pages  1 Page 4 or 8 KB => Maximal 1 MB an Daten! 31 Proprietary | Kroll Ontrack
  30. 30. Herausforderung Datenlöschung Sicheres Löschen der Daten ist wichtig! - Aber wie? Löschansatz Problematik  Löschen durch herkömmliche  Überschreiben der SSDs löscht Lösch-Software  Löschen durch verwenden der “Secure Erase Funktion”  Löschen durch „ Enhanced Secure Erase Funktion“ (ATA8) nicht komplett (siehe Research)  Nicht gelöscht werden Bad Blocks, Firmware, Smart Data  Sicher! – wird aber nicht von allen Flash-Contr. unterstützt  Physikalisches Schreddern der  Sicher! Wiederverwertung nicht SSD  Kryptografisches Löschen möglich!  Sicher! Setzt Verschlüsselung voraus 32 Proprietary | Kroll Ontrack
  31. 31. Herausforderung Datenlöschung Empfehlung von Kroll Ontrack für sensible Daten:  Benutzen Sie Software Encryption vom ersten Tag.  Löschen Sie die Daten durch: Cryptographic Erase indem sie den Encryption Key löschen  Benutzen Sie physikalische Zerstörung  Schreddern!  Wenn Sie nicht sicher sind, ob alle Daten gelöscht sind => nutzen Sie den Lösch-Verifikations-Service von Kroll Ontrack 33 Proprietary | Kroll Ontrack
  32. 32. Wie bleibt Kroll Ontrack am Ball?
  33. 33. Forschung und Entwicklung  Eigenes Forschungs- & Entwicklungs-Team, das weltweit arbeitet  Just In Time (JIT) Development Team – bei Bedarf verfügbar, wenn individuelle kundenspezifische Software-Lösungen und Tools entwickelt werden  Langjährige Partnerschaften mit führenden Storage Herstellern 35 Proprietary | Kroll Ontrack
  34. 34. Ausblick, Fazit, Diskussion
  35. 35. Eignung von SSDs im Servereinsatz Ungeeignet Bedingt Geeignet  Hochlastszenarien  Massive  Applikations-  Systemlaufwerke  Ausliefernde-Server Server Schreibprozesse durch: TransaktionsServer, Datenbank Server wie z.B. Web-Server, File-Server, Media Server  VM Hosts, Small Business Server Mehrere hundert bis tausende GB pro Tag 37 Proprietary | Kroll Ontrack Wenige hundert GB pro Tag Kleiner hundert GB pro Tag
  36. 36. Ausblick IDC 2013 38 Proprietary | Kroll Ontrack
  37. 37. Ausblick und Fazit  Die SSD-Technology wird weiterhin wachsen  Egal wie gut oder sicher eine Technologie ist – ein Datenverlust kann immer passieren  Bereiten Sie sich gut vor – nehmen Sie das Thema Datenrettung in Ihren Desaster Recovery Plan auf » Seien Sie umsichtig bei der Wahl Ihres Datenretters – Besteht globale und 24-h Erreichbarkeit? – Wie sieht es mit der Datensicherheit und dem Datenschutz aus? 39 Proprietary | Kroll Ontrack
  38. 38. Kroll Ontrack Vielen Dank für Ihre Teilnahme. Haben Sie noch Fragen? Neu: Der Datenrettungs-Blog: www.derdatenrettungsblog.de 40 Proprietary | Kroll Ontrack

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