HDD vs. SSD: Risiken und Nebenwirkungen der Flash-Technologie Kathrin Brekle & Peter Böhret

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1 HDD vs. SSD: Risiken und Nebenwirkungen der Flash-Technologie Kathrin Brekle & Peter Böhret

2 Ihre Referenten heute Kathrin Brekle Senior Marketing Project Manager Kroll Ontrack GmbH Peter Böhret Geschäftsführer & VP Europe Kroll Ontrack GmbH Ihre Einwahldaten: Deutschland Frankfurt: +49 (0) München: +49 (0) Österreich Wien: +43 (0) Schweiz: Zürich : +41 (0) Passcode:

3 Agenda HDD vs. SSD / Flash-Technologie Herausforderung für die Datenrettung Daten verschlüsseln Daten sicher löschen Überblick Datenrettungs-Services Fazit, Ausblick, Diskussion 3

4 Kroll Ontrack das Unternehmen

5 Kroll Ontrack Services und Software Datenrettung» Labor und Reinraum» Remote Data Recovery» On-Site» Ontrack EasyRecovery Exchange/SharePoint Recovery & Mgmt SW» Ontrack PowerControls Backup- und Tape Management» Medien / Daten-Konvertierung» Datenmigration» Tape Katalogisierung» Tape Duplizierung/ Konsolidierung Datenlöschung» Ontrack Eraser Software» Ontrack Eraser Degausser» Ontrack Eraser Service 5

6 Kroll Ontrack Kundenumfrage SSD

7 Ergebnisse SSD-Kundenumfrage Welche Risiken sehen Sie beim Einsatz von SSD? (Mehrfachantworten) Wie schätzen Sie die Lebensdauer von SSDs zu HDDs ein? Schlechter Besser Gleich 48% Keine 11% Sichere Datenlöschung ist nicht unbedingt gewährleistet 31% Proprietäre Verschlüsselung der Hersteller verhindert Datenrettung 34% Lebensdauer schwer abschätzbar da abhängig von den Zugriffen 38% Weiß ich nicht Wie schätzen Sie Besser das Risiko von Datenverlust bei SSDs zu HDDs ein? Schlechter Quelle: Kroll Ontrack - 11/ Teilnehmer in DACH Gleich 7

8 HDD vs. SSD: Möglichkeiten und Herausforderungen

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 9

10 Arten von Datenverlust

11 HDD Roadmap HDD GAP Performance Increase:» CPU 8-10x» DRAM 7-9x» Network 100x» Bus 20x Performance GAP: Disk Drive 1.2x Capacity Roadmap:» Heat Assisted Magnetic Recording (HAMR)» Bit Patterned Media (BPM)» Shingled Magnetic Recording (SMR) 11

12 Die Solid State Drive - SSD

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 RAID- Datenrettung Speichereinheiten sind Pages (4/8) KB + Blöcke 512KB 2MB 13

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 14

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 15

16 Lebensdauer SSD Bsp: Server Datenbank Lebensdauer für Flash Chips Device abhängig und kalkulierbar: Capacity x Write Capacity Write Bandwidth SLC:» (1TB* /500MBps) = 6,3 Jahre emlc» (1TB*30.000/500MBps) ~ 2 Jahre MLC» (1TB*3.000/500 MBps) < 1 Jahr Source: Kurt Gercke, IBM Storage 16

17 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 18

18 Auslieferung HDD vs. SSD im Vergleich HDD SSD in Mio Quellen: Objective Analysis Data 2012, Coughlin and Associates

19 Entwicklung SSD / HDD Datenrettungs-Jobs 2008 bis 2012 % Flash/Total Jobs Completed 7,00% 6,41% 6,00% 5,49% 5,57% 5,00% 4,00% 3,00% 2,00% 4,78% 4,73% 4,40% 4,54% 4,10% 3,68% 3,43% 3,49% 3,16% 2,46% 2,69% 2,10% 1,00% 0,00% Q1 Q Q1 Q Q1 Q Q1 Q SSD- / Flash-Medien, die in Labor & Reinraum bearbeitet wurden 20

20 Verteilung Medien vs. Datenrettungen 100% 90% 80% 70% 60% 50% 40% 30% 20% Basis: Ausgelieferte Festplatten HDD SSD Fazit: Vergleicht man die Anzahl der ausgelieferten Festplatten (HDD vs. SSD) zwischen 2009 und 2012 mit der Anzahl der Datenrettungen ergibt sich kein Vorteil der SSD Technologie! 10% 0% Speichermedien Datenrettungen 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 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 Herausforderungen bei SSD-Datenrettung Die Herausforderung Proprietäre Soft- oder Hardware Werkzeuge werden benötigt Wear leveling (regelt die gleichmäßige Speichernutzung über alle Sektoren) Komplexe Konfigurationen (RAID-ähnlich) Das Fehlen standardisierter Konfigurationen Warum? Diese müssen von Spezialisten entwickelt werden. Die Algorithmen, die zur Datenspeicherung verwendet wurden müssen mühsam entziffert werden. Erschwert die Datenrettung ungemein, da eine Vielzahl von Daten-Block-Duplikaten vorliegen, die bewertet werden müssen 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 25

25 SSD Hersteller Wenige Chip Hersteller aber > 200 SSD Hersteller SSD kann jeder: Controller, Chip, Firmware, 26

26 Herausforderungen bei Verschlüsselung Verschlüsselungsform Verschlüsselung mit Verschlüsselungs- Software wie z.b. Truecrypt Verschlüsselung beim Speichervorgang auf der SSD durch den SSD Controller (Self-encrypted drive (SED); AES hardware Encryption) Chancen und Risiken 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 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! 27

27 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 28

28 Herausforderung Datenlöschung Sicheres Löschen der Daten ist nach Performance und Haltbarkeit der wichtigste Streitpunkt Löschansatz Löschen durch herkömmliche Lösch-Software Löschen durch verwenden der Secure Erase Funktion Physikalisches Schreddern der SSD Kryptografisches Löschen Problematik Überschreiben der SSDs löscht nicht komplett (siehe Research) Nicht gelöscht werden Bad Blocks, Firmware, Smart Data Sicher! Wiederverwertung nicht möglich! Setzt Verschlüsselung voraus 29

29 Herausforderung Datenlöschung Empfehlung von Kroll Ontrack 1. Beim Einsatz von SSD unbedingt auf SED Self- Encrypting Drives verzichten! 2. SSD von Tag 1 mit Software Verschlüsselung versehen 3. 10x Überschreiben der SSD durch Erase Software 4. Restdaten kryptografisch durch Löschen des Schlüssels endgültig unzugänglich machen Zur Zeit gibt es keine sichere Alternative. Die Hersteller arbeiten an einer Standardisierung. 30

30 Der Datenrettungs-Prozess

31 Der Datenrettungs-Prozess Erstanalyse zusammen mit dem Kunden Diagnose der Datenträger und der Datenstruktur Angebot für Datenrettung Dateiliste/ VeriFile Report Physikalische Datenrettung Logische Datenrettung (Remote) Aufbereitung der Daten für den Kunden Überprüfung und Abnahme durch den Kunden Sicherheit steht im Vordergrund: 24 x 7 Erreichbarkeit 24 x 7 Notfallservice

32 Ontrack VeriFile Report

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 34

34 Ausblick, Fazit, Diskussion

35 Eignung SSD im Servereinsatz Ungeeignet Hochlastszenarien Massive Schreibprozesse durch: Transaktions- Server, Datenbank Server Mehrere hundert bis tausende GB pro Tag Bedingt Applikations- Server Wenige hundert GB pro Tag Geeignet Systemlaufwerke Ausliefernde-Server wie z.b. Web-Server, File-Server, Media Server VM Hosts, Small Business Server Kleiner hundert GB pro Tag 36

36 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? 37

37 SSD Data Recovery Capabilities Manufacturer Modell Controller-Chip Crucial M4 Marvell 88SS9174-BLD2* Intel X-25M Intel PC29AS21AA0 Intel 510 (120 GB) Intel 88SS9174 Intel G2 / G3 Intel Intel SSD 320 Intel PC29AS21AA0 Chip Intel 320 Intel PC29AS21BA0 Chip Kingston SSD Now V100+ (96GB) JMicron JMF618 OCZ Vertex 4 / "Everest" Indilinx IDX300M00-BC Plextor M3 Marvell 88SS9174-BKK Plextor PX-128M2S Marvell 88SS9174 Samsung 830 Samsung MCX S4LJ204X01 Samsung 840 Samsung MCX 4LN021X01 Do not use self-encrypting SSDs! 38

38 Kroll Ontrack Vielen Dank für Ihre Teilnahme. Haben Sie noch Fragen? Neu: Der Datenrettungs-Blog: 39

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