Forum: PC Hard- und Software SSD Datenverlust bei Stromausfall? Kondensatorpufferung?


von Sascha (Gast)


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Auch wenn es hierzulande nur sehr selten einen Stromausfall gibt, habt 
ihr schonmal einen erlebt, bei dem danach die SSD eines PCs 
ausgefallen/korrupt war? Laut diesem Artikel 
http://www.eetimes.com/document.asp?doc_id=1279443 soll das recht 
warscheinlich sein, es soll sogar Komplettausfälle geben, SSD tot. 
Abgesehen von USV und Backup, wäre es sinnvoll sich eine Art Mini-USV 
bestehend aus einer handvoll 3300µF Elkos, einem Widerstand und zwei 
Schottkydioden zu bauen und in die 5V-Leitung des SATA-Stromanschlusses 
einzuschleifen? So bekommt die SSD noch einige Millisekunden Strom um 
alle noch ausstehenden Schreibvorgänge abzuschliessen.

von Εrnst B. (ernst)


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Es gibt SSDs mit eingebautem SuperCap, damit die den RAM-Cache bei 
Stromausfall noch schnell wegschreiben können.
Für den Aufpreis, den die Kosten, kann man sich aber schon fast eine USV 
kaufen (Zuminstes mein Stand, als ich mich das letzte Mal umgeschaut 
habe)
Selbstbau-Lösung wie du sie vorschlägst, hat viel zu wenig Kapazität, 
und hängt evtl. an der falschen Leitung (Sata-Stecker liefert auch 3.3V 
& 12V).

von Peter II (Gast)


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Εrnst B✶ schrieb:
> Sata-Stecker liefert auch 3.3V & 12V
aber nicht in der Praxis, nur im Datenblatt

http://de.wikipedia.org/wiki/Serial_ATA#Stromleitung
[...]
Zugunsten der Kompatibilität mit älteren Netzteilen, die keine 3,3 
V-Stränge für den Anschluss von Festplatten bereitstellen, nutzen 
3,5″-SATA-Festplatten zunächst nur 5 V und 12 V. 2,5″-Platten verzichten 
üblicherweise auf die Nutzung von 12 V, oft auch auf 3,3 V.
[...]

von Εrnst B. (ernst)


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Peter II schrieb:
> 2,5″-Platten verzichten [...] oft auch auf 3,3 V.


Ob sich seine SSD da wie eine Platte verhält, und ob "oft" auch bei ihm 
zutrifft, wird Sascha aber trotzdem selber herausfinden müssen.

von Rufus Τ. F. (rufus) Benutzerseite


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Εrnst B✶ schrieb:
> Ob sich seine SSD da wie eine Platte verhält, und ob "oft" auch bei ihm
> zutrifft

Noch ist keine einzige SATA-Platte (egal welcher Machart und Bauform) 
bekannt, die überhaupt etwas mit dem 3.3V-Anschluss anfängt.

von Peter II (Gast)


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Εrnst B✶ schrieb:
> Ob sich seine SSD da wie eine Platte verhält, und ob "oft" auch bei ihm
> zutrifft, wird Sascha aber trotzdem selber herausfinden müssen.

hast du jemals eine Sata-Kabel mit 3.3V gesehen?

von Εrnst B. (ernst)


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Peter II schrieb:
> hast du jemals eine Sata-Kabel mit 3.3V gesehen?

Ja, alle meine Sata-Kabel (Zum Netzeil) haben 3.3V. Nur die 
Notbehelfs-Adapterkabel (Molex->SATA) nicht.

Aber warum reitet ihr da so drauf rum... geht auf die oben zitierte 
Wiki-Seite, fügt einen Satz ein:

2014 waren noch keine Platten/SSDs bekannt, die 3.3V nutzen. [citation 
needed]

und fertig.

: Bearbeitet durch User
von Sascha (Gast)


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Außerdem steht in 99% der Fälle auf der HDD/SSD drauf, wieviel Strom sie 
auf welcher Spannungsschiene braucht. 2,5" Laufwerke kommen eigentlich 
immer mit 5V aus.

von Justin C. (towika)


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Selbst wenn die Platte gepuffert würde: Welche Daten soll sie noch 
wegspeichern, wenn bei Stromausfall keine mehr vom Rechner geliefert 
werden!?

Wenn, dann macht nur eine USV Sinn, die den ganzen Rechner stützt, bis 
der Schreibvorgang abgeschlssen ist.

von Peter II (Gast)


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Justin Credible schrieb:
> Selbst wenn die Platte gepuffert würde: Welche Daten soll sie noch
> wegspeichern, wenn bei Stromausfall keine mehr vom Rechner geliefert
> werden!?

die, die im RAM (write Cache) der Platte liegen.

von Sascha (Gast)


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Und sonstiges internes Housekeeping der SSD, wie die Zuordnung von LBA 
zu Flashadresse.
> Selbst wenn die Platte gepuffert würde: Welche Daten soll sie noch
> wegspeichern, wenn bei Stromausfall keine mehr vom Rechner geliefert
> werden!?
Normale Festplatten haben mit einem Stromausfall praktisch keine 
Probleme, da sie die mechanische Energie der Scheiben nutzt um sich noch 
kurz selbst mit Strom zu versorgen, um letzte Daten zu schreiben und den 
Schreib/Lesearm in die Parkposition zu bringen. Natürlich kann es sein 
dass dann eine Datei nicht vollständig geschrieben wurde (also zb. das 
Dateisystem korrumpiert wird) aber die Festplatte selber ist in einem 
konsistenten Zustand. Bei SSDs soll es laut o.g. Artikel manchmal zu 
internen Fehlern kommen, die die SSD praktisch unbenutzbar machen.

von Jan H. (j_hansen)


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Sascha schrieb:
> soll das recht
> warscheinlich sein, es soll sogar Komplettausfälle geben, SSD tot.

"Recht wahrscheinlich" ist deutlich übertrieben. Auch mit deiner 
Bastellösung hättest du ja das selbe Problem - da gehen dann halt die 
Kondensatoren aus während die SSD den Cache schreibt.

Bastle dir lieber eine ordentliche Backup-Lösung, das bringt wirklich 
was.

von Justin C. (towika)


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Also geht es bei dieser Art der Pufferung im Falle eines Stromausfalls 
eher darum, die Ansprechbarkeit / Lesbarkeit der Platte auch nach einem 
Stromausfall sicherzustellen (soweit möglich intaktes Dateisystem usw.)?
Vielleicht bei SSD auch sehr sinnvoll, da eine Datenrettung hier 
schwerer bis unmöglich zu sein scheint.
Dennoch denke ich, daß eine USV sinnvoller ist, als sich ausschließlich 
mit der HDD / SSD zu beschäftigen.
Wenn die USV den Rechner mindestens einige Minuten stützt, dieser von 
der USV über den Stromausfall informiert wird (z.B. über RS232 oder 
andere Schnittstelle) und dann definiert Schreibvorgänge abschließen und 
herunterfahren kann, dann hat man wirklich was gewonnen.
Hilft natürlich nicht bei plötzlichen Netzteiltod oder ähnlichem...

von (prx) A. K. (prx)


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Parametrische Suche nach SSDs mit Puffercaps wirft die aus:
http://www.heise.de/preisvergleich/?cat=hdssd&xf=4643_Pufferkondensatoren#xf_top

von bluppdidupp (Gast)


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Jan Hansen schrieb:
> Bastle dir lieber eine ordentliche Backup-Lösung, das bringt wirklich
> was.
+1

von Rolf M. (rmagnus)


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Peter II schrieb:
> Justin Credible schrieb:
>> Selbst wenn die Platte gepuffert würde: Welche Daten soll sie noch
>> wegspeichern, wenn bei Stromausfall keine mehr vom Rechner geliefert
>> werden!?
>
> die, die im RAM (write Cache) der Platte liegen.

Und woher weiß sie, daß sie die Daten jetzt in den nächsten paar 
Millisekunden rausschreiben muss?

: Bearbeitet durch User
von (prx) A. K. (prx)


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Ich habe doch ziemliche Zweifel, dass HDDs den Cache-Inhalt noch 
rausschreiben, wenn die Spannung schon schwindet. Für den laufenden 
Sektor könnte es reichen, aber...

Die Energie aus dem Plattenstapel in Ehren - damit das funktioniert muss 
auf den Stapel geschrieben werden während sukzessive dessen Drehzahl 
nachlässt. Bei stetig exakt dieser Drehzahl entsprechend nachgeführter 
Bitrate im Kopf. Hmm.

Wogegen Systeme, die auf Konsistenz der Daten grossen Wert legen, diese 
für gewöhnlich erst dann als geschrieben ansehen, wenn die Daten 
wirklich auf dem Stapel angekommen sind.

von Rufus Τ. F. (rufus) Benutzerseite


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A. K. schrieb:
> Die Energie aus dem Plattenstapel in Ehren ...

Die wird nicht zum Schreiben von Cacheinhalten verwendet, sondern um den 
Kopfträger in die jeweilige Parkposition zu fahren.

von (prx) A. K. (prx)


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Rufus Τ. Firefly schrieb:
>> Die Energie aus dem Plattenstapel in Ehren ...
>
> Die wird nicht zum Schreiben von Cacheinhalten verwendet, sondern um den
> Kopfträger in die jeweilige Parkposition zu fahren.

Ja, so kenne ich das auch.

von Jan H. (j_hansen)


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Justin Credible schrieb:
> Wenn, dann macht nur eine USV Sinn, die den ganzen Rechner stützt, bis
> der Schreibvorgang abgeschlssen ist.

Eine USV ist aber auch ein Ding das gerne ausfällt. Habe einmal gelesen, 
dass die  Wahrscheinlichkeit eines USV-Ausfalls bei uns ähnlich groß ist 
wie ein Netzausfall. Vielleicht ist das etwas übertrieben, aber wenn man 
hier anfängt kann man sich auch gleich mit redundanten Netzteilen 
beschäftigen.

von (prx) A. K. (prx)


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Jan Hansen schrieb:
> Eine USV ist aber auch ein Ding das gerne ausfällt. Habe einmal gelesen,
> dass die  Wahrscheinlichkeit eines USV-Ausfalls bei uns ähnlich groß ist
> wie ein Netzausfall.

Yep. In gut und redundant versorgten Städten ist meiner Erfahrung nach 
die Wahrscheinlichkeit eines Ausfalls dank defekter USV ähnlich gross 
wie ein Stromausfall. Solange von Klein-USVs der 1KVA Grössenordnung die 
Rede ist, nicht von den dicken Mehrphasen-USVs mit schränkeweise Akkus.

Wer auf Nummer Sicher gehen will, der nimmt Equipment mit doppeltem 
Netzteil, eines an der USV und eines nicht. Ist auch bei USV-Tausch ganz 
nützlich.

NB: Bei einer wirklich dicken USV hatte ich schon mal einen Fall, in dem 
eine geplante Wartung davon einige Netzteile ins Nirvana schickte.

: Bearbeitet durch User
von Peter D. (peda)


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Sascha schrieb:
> Laut diesem Artikel

Soweit ich das lese, wurden nur Flash-ICs getestet, keine komplette SSD.
Man muß schon ziemlich hirntot sein, wenn man einen SSD-Controller ohne 
Unterspannungserkennung entwickelt.
Wie der fsck bei einer HDD sollte auch ein SSD-Controller prüfen, welche 
Aktionen nicht abgeschlossen werden konnten.

Bei meinem SSD-Notebook rutscht mir manchmal das Netzkabel raus. Außer 
der Windowsmeldung beim Einschalten, was gebootet werden soll, hatte das 
keine Auswirkung.

von (prx) A. K. (prx)


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Peter Dannegger schrieb:
> Bei meinem SSD-Notebook rutscht mir manchmal das Netzkabel raus. Außer
> der Windowsmeldung beim Einschalten, was gebootet werden soll, hatte das
> keine Auswirkung.

Normalerweise haben Notebooks eine eingebaute USV. ;-)

von Peter D. (peda)


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A. K. schrieb:
> Normalerweise haben Notebooks eine eingebaute USV. ;-)

Sobald der Akku geladen ist, leuchtet eine unerträglich grelle blaue LED 
an der Vorderseite. Man ist praktisch gezwungen, bei Netzbetrieb den 
Akku zu entnehmen.

von Markus C. (ljmarkus)


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hehe, das mit der grellen blauen LED habe ich auch. einfach mit nem 
Edding schwarz gemalt die LED und dann schimmert es nur noch leicht 
bläulich...

von bluppdidupp (Gast)


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Bei einigen Laptops sind die nervigen LEDs wenigstens nur sichtbar wenn 
der Laptop auch aufgeklappt ist ;D

von Jens G. (jensig)


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Soweit ich es (noch) kenne, sorgt die HD nur dafür, daß sie bei 
Stromabschaltung nur noch den gerade aktiven Sektor fertig schreibt 
(sind ja nur µs, die sie dafür durchhalten muß). Aus Sicht der HD bzw. 
deren LowLevel-Formatierung ist das ok. Aus Sicht des Filesystems kann 
das dann schon etwas kritischer aussehen. Aber deswegen haben wir ja 
journaling FS, um das wieder konsistent zu bekommen (aus Sicht des FS in 
dem Falle, nicht aus Sicht der Dateien/Programme, die ihrerseit dafür 
sorgen müssen, daß die aus dem Schlamassel rauskommen)).
Eine komplette HD bzw SSD sollte dabei aber nicht sterben.

: Bearbeitet durch User
von (prx) A. K. (prx)


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Jens G. schrieb:
> Eine komplette HD bzw SSD sollte dabei aber nicht sterben.

Nein, sollte nicht.

Der Pferdefuss sind die Metadaten einer SSD. Die Grundlage des Wear 
Levelings, welche Daten wo liegen usw. Die Blöcke, die das 
Betriebssystem sieht, sind im Flash nicht 1:1 nach Blocknummer 
gespeichert, sondern mit der Zeit recht chaotisch.

Filesysteme sind darauf ausgelegt, mindestens die Metadaten des 
Filesystems konsistent zu halten. Dazu ist aber ziemlich entscheidend, 
zu wissen wann Daten wirklich und unwiderruflich auf dem Medium 
angekommen sind. Bei Datenbanksystemen liegen die Verhältnisse ähnlich.

Bei SSDs kommen nun die Metadaten der SSD hinzu. Da sollte es möglichst 
nicht vorkommen, dass zwar die eigentlichen Daten schon durchgeschrieben 
sind, aber die dazu nötigen Metadaten der SSD noch im RAM der SSD 
rumliegen, auf dem Flash aber veraltet sind. Das gäbe beim Stromausfall 
Datensalat, der von Journalling und Datenbanklogging nicht behoben wird.

Und wenn der Entwickler der SSD Firmware schlecht drauf war, dann gibt 
es bei irgendwelchen speziellen Randbedingungen beim Stromausfall eine 
Situation, in der die Metadaten der SSD so inkonsistent oder defekt 
sind, dass die SSD nichts mehr damit anfangen kann und den Betrieb 
einstellt.

Da SSDs noch vergleichsweise frisch sind, und solche Randbedinungen u.U. 
unangenehm schlecht reproduzierbar sind, kann es durchaus sein, dass 
noch nicht alle solchen Problemzustände erfasst und behoben sind.

: Bearbeitet durch User
von Jens G. (jensig)


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>Bei SSDs kommen nun die Metadaten der SSD hinzu. Da sollte es möglichst
>nicht vorkommen, dass zwar die eigentlichen Daten schon durchgeschrieben
>sind, aber die dazu nötigen Metadaten der SSD noch im RAM der SSD
>rumliegen, auf dem Flash aber veraltet sind. Das gäbe beim Stromausfall
>Datensalat, den von Journalling und Datenbanklogging nicht behoben wird.

Jo.
Eigtentlich kann ein OS bzw. auch ein Programm wie eben DB-Systeme 
anweisen, daß der Cache/Buffer-Inhalt endgültig auf Platte geschrieben 
werden (davon hängen deren Recovery-Strategien ab).  Eigentlich kein 
Problem. Aber wenn die SSDs heute wieder denselben Fehler machen wie 
z.B. damals WinNT mit einem bestimmten Patchlevel, daß der Flush-Befehl 
mehr oder weniger ignoriert wird, bzw. nicht sauber ausgeführt wird, 
dann haben wir eben wirklcih Datensalat.

(ob der Befehl wirkllich Flush hies, weiß ich nicht, aber der Sinn 
sollte klar sein, was ich meine)

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