Немного теории и практика использования флэш-дисков.

Вам наверняка приходилось слышать о модернизации BIOS - базовой системы ввода-вывода компьютера. Делается это на сегодняшний очень даже просто, - берется бинарный файл с новой версией и с помощью специальной утилиты записывается в микросхему флэш-памяти на материнской плате, которая является многократно программируемым, постоянным запоминающим устройством. После выключения питания содержимое микросхемы не изменяется, может храниться длительное время и переписываться не менее 100000 раз. Созданные по современным технологиям, микросхемы флэш-памяти обладают высокой надежностью, низким энергопотреблением и высоким быстродействием в совокупности с невысокой стоимостью. Все это позволило создать, так называемые флэш-носители информации, ставшие для нас привычным окружением, хотя иногда мы даже не подозреваем об их присутствии - это и SIM-карта мобильного телефона, и память настроек телевизора и карты памяти цифровых фотоаппаратов и еще многое другое.

Несколько лет назад появились и новые устройства для компьютеров - флэш-диски (FLASH DRIVE), первоначально используемые в мобильной аппаратуре, авиационной и военной технике - там, где требовалась высокая устойчивость к ударам и возможность работы при больших перепадах температуры. С дальнейшим развитием технологий и удешевлением производства, эти устройства начали завоевывать и рынок обычных персональных компьютеров.

• всевозможные флэш-карты - Compact Flash, Memory Stick, Smart Media и другие.
  
             

Рис.1 Флэш-карты Compact Flash , Memory Stick, IBM Microdrive, Smart Media Card

Пожалуй, наибольшее распространение получили в настоящее время карты Secure Digital (SD - карты), отличающиеся простотой исполнения и относительно невысокой ценой. Флэш-карты Secure Digital исполняются в трех вариантах - SD, Mini-SD и Micro SD. Micro SD являются одними из самых маленьких флэш-карт в мире - их размеры всего 11х15х1 мм. Очевидно, именно это послужило главной причиной поддержки данных карт практически всеми моделями современных мобильных телефонов. Еще одной полезной особенностью этих карт является возможность использования mini- и micro- вариантов в качестве обычной SD-карточки с установкой в специальный адаптер, который, обычно, продается вместе с ними. В названии SD - карт часто применяют еще и аббревиатуру HC (High Capacity - высокая емкость) - SDHC, miniSDHC, microSDHC, указывающую на то, что емкость карты 4Гб и более.



Для записи и считывания данных флэш карт на компьютере требуется специальное устройство (Cardreader), подключаемое через какой-либо интерфейс (LPT, USB, PCMCIA). Чаще всего используется подключение по интерфейсу USB. Набор поддерживаемых флэш-карт и варианты исполнения зависят от конкретной модели.

Рис.2. USB Card Reader 5 in 1 - устройство для считывания пяти видов флэш-карт.

• Твердотельные диски
По сути это обычные жесткие диски без механических деталей. Могут подключаться по стандартным интерфейсам (SCSI, SAS, IDE, SATA). Эти устройства характеризуются высокой скоростью чтения/записи, малой потребляемой мощностью, большим диапазоном рабочих температур (от -40 до +90), выдерживают сильную вибрацию и удары. Многие модели допускают горячую замену и имеют режим "аварийного стирания", когда в течении нескольких секунд информация полностью стирается, и восстановить ее уже невозможно никакими способами. (Этот режим применяется в дисках производства компании M-Systems). Остается лишь добавить, что стоят такие диски намного дороже, чем обычные. К этому же классу я бы отнес и бескорпусные диски (DiskOnChip), выполненные в виде электронной платы, и подключаемые непосредственно к интерфейсным разъемам (PCI, m-SATA, m2, SATA, IDE). Наиболее перспективными в данном классе устройств являются SSD - накопители (Solid State Drive, Solid State Disk) - твердотельные накопители, построенные на использовании относительно недорогой энергонезависимой памяти (NAND SSD), что позволяет еже сейчас использовать SSD-диски в мобильных устройствах вместо традиционных 2.5 -дюймовых накопителей. Главные достоинства SSD накопителей - высокое быстродействие и отсутствие шума. А главные недостатки - пока еще недостаточная надежность и высокая стоимость.


Рис. 3 Твердотельные диски серии Fast Flash Disk (FFD) производства компании "M-Systems".

Переносные твердотельные диски с USB интерфейсом. С появлением этого класса флэш-дисков проблема переноса больших объемов данных с компьютера на компьютер решается легко и просто - берется небольшое устройство, размером с зажигалку, вставляется в порт USB компьютера и у вас немедленно появляется съемный диск, емкостью от 32 Мб и до … Гб. При чем этот диск вы можете в любой момент отключить и перенести на другой компьютер, можете без опасения ронять его на пол, держать рядом с сильными электромагнитными полями или, при желании, в холодильнике - с хранящимися в нем данными ничего не произойдет. Кроме того, вы можете установить на него пароль доступа или сделать его загрузочным диском. Стоимость этих устройств постоянно и неуклонно снижается и на сегодняшний день USB Flash Drive стали самым распространенным переносным устройством хранения данных .

Конструктивно, переносные флэш-диски обычно выполнены в виде пластмассового корпуса с колпачком, под которым находится разъем USB.


Рис.4. Переносные флэш-диски (USB Flash Drive).


Большинство моделей имеют индикатор чтения/записи в виде светодиода, вмонтированного в корпус, и могут иметь микропереключатель запрета записи. Установка драйверов для большинства операционных систем происходит автоматически без вашего участия и не требует каких-либо дополнительных файлов. После подключения устройства к разъему USB, система обнаруживает его и устанавливает как съемный диск (Removable disk). Перезагрузка не требуется. После установки устройства в области уведомлений рабочего стола в появляется новый значок, говорящий о наличии съемного диска, и обеспечивающий его безопасное отключение через вызов соответствующего пункта контекстного меню, а в папке "Мой компьютер" появляется новый диск под первой свободной буквой. Порядок работы с ним ничем не отличается от порядка работы с любым другим диском


Рис. 5 "Removable Disk (F:) - это и есть ваш флэш-диск.

На новом диске могут находиться специальные утилиты, не требующиеся для работы устройства и обеспечивающие дополнительные возможности – шифрование данных, резервное копирование и т.п. Кроме того, имеется возможность сделать такой флэш-диск загрузочным, и использовать его, например, как носитель для средств диагностики или аварийного восстановления.

Ну и в конце - несколько слов о недостатках USB флэш-дисков:


• Относительно невысокая скорость записи данных. Существуют модели с поддержкой интерфейса USB 3.0 и высокой скоростью обмена данными, однако, их отличает высокая стоимость. При чем, речь идет не о заявленной поддержке интерфейса USB 3.0, а о реальной скорости передачи данных. Спецификация USB 2.0 предполагает предельную скорость передачи данных до 480 мбит/сек. Реально, при использовании контроллеров USB 2.0 флеш-диски обеспечивают скорость обмена до 30 Мегабайт в секунду. Но производители нередко используют контроллеры с поддержкой USB 3.0 для съемных дисков со скоростью обмена 10-20 мегабайт в секунду.
  
  
• Более высокая вероятность нарушения логической структуры данных и даже полной потери информации при аварийном отключении электропитания (или выдергивании устройства из разъема во время выполнения операций записи данных).
• Ограниченное количество циклов перезаписи ячеек (от десятков до сотен тысяч раз), что пока уступает традиционным накопителям на жестких магнитных дисках.


Но добавлю, что это направление постоянно развивается и большая часть перечисленных недостатков в ближайшие годы благополучно забудется.



Как запретить использование сменных USB флэш дисков.

    С появлением флеш дисков становится актуальной задача защиты информации от несанкционированного копирования.
    Варианты решения проблемы:


• Использование специального программного обеспечения, например DeviceLock компании SmartLine Inc.
  С помощью DeviceLock вы можете:
  - Контролировать доступ пользователей или групп к устройствам (USB, FireWire, CD-ROM и т.п.)
  - Контролировать доступ в зависимости от времени и дня недели
  - Установить доступ "только чтение" для сменных носителей, жестких дисков и CD-ROM'ов
  - Заблокировать доступ к USB порту, но разрешить использование заранее авторизованных устройств
  - Защитить диски от случайного или преднамеренного форматирования.
  - Управлять доступом через групповые политики в домене Active Directory
  - Протоколировать обращения пользователей к устройствам
  Кроме доступа к USB портам, DeviceLock позволяет контролировать весь спектр потенциально опасных устройств: дисководы, CD-ROM'ы, а также FireWire, инфракрасные, принтерные (LPT) и модемные (COM) порты, WiFi и Bluetooth адаптеры.
  Принцип защиты основан на назначении прав доступа для пользователей и групп пользователей. Имеется система удаленного управления, позволяющую обеспечивать доступ ко всем возможным функциям программы.
  Программа платная. Скачать ознакомительную версию и ознакомиться с описанием на русском языке можно на www.protect-me.com/ru/dl/
      Родственный продукт - "GFI LANguard Portable Storage Control (P.S.C.)" - от компании GFI Security
  
• Правки реестра вручную или с помощью заготовленных заранее reg-файлов.
  - Запретить старт драйвера USB дисков можно изменив значение параметра "Start" ветви реестра
  HKLM\system\currentcontrolset\services\usbstor на "4". После перезагрузки флэш диски будут недоступны. Если нужно вернуть доступность - установите Start=3 и перезагрузитесь.
  - Скрыть буквы, назначаемые диску с помощью приема, описанного в статье "Реестр Windows". Правда, такой вариант сработает только против очень неграмотного пользователя.
  
  

  Восстановление сменных USB флэш дисков.

      Возможность "горячего" подключения и отключения сменных дисков имеет и недостаток - при несоблюдении правила -"Сначала отключи устройство, а затем выдергивай из разъема USB", можно потерять данные на диске и даже нарушить его логическую структуру. Съемный USB диск может неверно распознаваться системой или даже не распознаваться как диск, или вообще не распознаваться как устройство.
  
  Помочь в случаях, когда съемный диск имеет нарушенную логическую структуру, вызванную неверным определением характтеристик устройства ( тип, объем, разрешение записи и т.п. ) могут специальные утилиты восстановления или форматирования. Лучше, чтобы они были от производителя оборудования.
  Некоторые из них (речь идет не о восстановлении данных, а восстановлении работоспособности накопителя):
  
  mformat - данная утилита позволила восстановить работоспособность (не данные) флэшки серии EasyDisk от Transcend. В архиве есть файл mformat.ini. Манипуляции с его содержимым могут заставить утилиту работать и с некоторыми другими моделями дисков. Кроме того, после запуска, утилита создает в каталоге %TEMP% папку JFAPP, содержащую format.exe и jformat.exe, которые можно запустить на выполнение вручную, обойдя таким образом, проверку производителя устройства.
  
  Repair_v2.9.1.1.zip - позволила восстановить работоспособность флешки Kingston DataTraveler. Проблема появилась после аварийного отключения питания компьютера и проявлялась в невозможности записи и даже форматирования средствами Windows.
  
  EzRecover 3.0 - одна из самых популярных утилит для восстановления флэш дисков. Мне, к сожалению, не помогла ни разу.
  
  SP27213 (SoftPaq) - утилита форматирования дисков от Hewlett-Packard. Есть и более поздние версии, но ими не пользовался.
  
  udreset.exe - консольная утилита для сброса данных конфигурации диска.
  
  flashnul-0.9 - утилита для тестирования дисков.В архиве - подробная справка на русском языке.
  
  usb-test-tool - утилита тестирования и форматирования от SanDisk.
  
  JetFlash Recovery Tool v1.0.5 - Утилита для реанимации USB накопителей Transcend.
  
  Утилиты от Transcend для Jetflash. - mformat более поздней версии - 4.7
  
  USB Flash Disk Utility. - утилита для серии A-Data. Версия - PL2.50
  
  SDFormat - утилита для форматирования флеш-карт Secure Digital (SD)
  
  LLFsetup.2.36.1181 - утилита для низкоуровнего форматирования жестких дисков, но может работать и с некоторыми сменными устройствами USB. Сайт программы - hddguru.com.
  
  www.adata.com. - Русскоязычный раздел сайта компании A-Data. По ссылке "Поддержка" можно скачать ПО и документацию для конкретной модели.
  
  Victoria 4.2 beta Freeware. - Популярная Victoria для тестирования жестких дисков в среде Windows вполне подходит и для посекторной проверки сменных USB флэшек в режиме работы через API. Естественно, режимы, используемые для ATA дисков не поддерживаются.
  
  HDDScan for Win2K/XP ver 2.8. - Аналогично предыдущей программе разработана для тестирования поверхностей жестких дисков, но может работать и с USB-дисками. Подробнее о программе - в статье "Проблемы с жестким диском"
  
  www.canyon-tech.com/ - Большое количество утилит и драйверов для Canion USB Flash в разделе Support.
  
  www.flashboot.ru/ - Русскоязычный ресурс, посвященный созданию загрузочных флэш-дисков. Можно скачать программное обеспечение и образы. Есть описание одного из способов, как заставить работать с флэш-диском такие программы, как Partition Magic, Acronis Disk Director и т.п.
  
  http://www.rdm.kiev.ua - Большая подборка утилит для работы с USB Flash различных производителей.
  
  
  Если вы желаете поделиться ссылкой на эту страницу в своей социальной сети, пользуйтесь кнопкой "Поделиться"
  
  
  
  
  
  
  
  
  В начало страницы     |     На главную страницу