So ermitteln mechanische Festplatten beim Kopieren von Daten, welche Dateien überschrieben werden sollen

So ermitteln mechanische Festplatten beim Kopieren von Daten, welche Dateien überschrieben werden sollen

Festplattengröße: 100 GB und sie enthielt einen Haufen Dateien mit unterschiedlichen Megabyte-Größen, die alle zu unterschiedlichen Zeiten hinzugefügt und im Laufe der Zeit angesammelt wurden ... sie wurden alle gelöscht ...

Dann habe ich 25 GB Daten (kleine Dateien mit einer Größe von mehreren Megabyte) auf das leere Laufwerk kopiert …

Welche gelöschten Dateien werden zuerst überschrieben? Die, die zuletzt hinzugefügt wurden, oder die, die zuerst hinzugefügt wurden? Oder verteilt das Laufwerk alle Dateien in einer Streubewegung an zufälligen Stellen innerhalb des 100 GB großen Speicherplatzes.

Werden also zufällig gelöschte Dateien unabhängig vom Hinzufügungsdatum überschrieben, oder werden die am frühesten hinzugefügten gelöschten Dateien zuerst überschrieben?

Antwort1

Festplatten, ob HDDs oder SSDs, verstehen das Konzept von Dateien überhaupt nicht. Sie speichern nur eine Folge von Bytes und das ist alles, was sie interessiert. [1]

Festplatten sind üblicherweise partitioniert und Partitionen werden mit einem Dateisystem Ihrer Wahl (FS) formatiert. [2] Das Dateisystem entscheidet, wie und wo Dateien gespeichert werden.

Die Antwort auf Ihre Frage lautet:es kommt darauf an.

Dem Dateisystem ist es eigentlich egal, wann eine Datei erstellt oder gelöscht wurde. Sobald sie gelöscht ist, existiert sie nicht mehr und das Dateisystem behandelt sie nur als Müllbytes und nicht als Datei.

Außerdem werden Dateien nicht kontinuierlich gespeichert: Eine einzelne Datei kann in mehrere Teile aufgeteilt und über die gesamte Partition verstreut werden. Es ist die Aufgabe des Dateisystems, sie im laufenden Betrieb wieder zusammenzusetzen, damit das Betriebssystem nicht merkt, dass sie aufgeteilt wurde. Widersprüchlicherweise kann dies tatsächlich die Leistung verbessern: Kontrollierte Fragmentierung kann verwendet werden, um die Tatsache zu berücksichtigen, dass äußere Teile von Festplattenplatten bessere Lese-/Schreibgeschwindigkeiten bieten, und um Situationen zu vermeiden, in denen das Dateisystem gezwungen ist, eine Datei auf suboptimale Weise zu fragmentieren, weil es sie nicht in einen gewünschten Teil der Festplatte einpassen kann.

Schreibmuster für bestimmte Dateisysteme können in bestimmten Fällen vorhersehbar sein, aber nicht allgemein. Die Größe bestimmter Dateien und die Reihenfolge, in der Sie sie speichern, wirken sich darauf aus. Beim Speichern einer neuen Datei berücksichtigt das Dateisystem nicht, ob der zu verwendende Speicherplatz bereits verwendet wurde oder nicht. Es bevorzugt keine zuvor verwendeten Adressen gegenüber „sauberen“ oder umgekehrt. Sobald eine Datei gelöscht wird, behandelt das Dateisystem den von ihr belegten Speicherplatz genauso wie Speicherplatz, der nie verwendet wurde.


[1] Moderne Laufwerke verfügen über eine zusätzliche Abstraktionsebene, sodass die tatsächlich zur Speicherung dieser Bytes verwendeten Bereiche möglicherweise nicht sequentiell oder zusammenhängend sind (beispielsweise aufgrund fehlerhafter Blockneuzuordnung bei Festplatten und Verschleißnivellierung bei SSDs). Für den Umfang der Frage ist das jedoch unerheblich. Nehmen wir einfach an, dass sich alle Festplatten gegenüber anderer Hardware und Betriebssystemen als Geräte präsentieren, die eine Anzahl zuverlässig adressierter sequentieller Bytes speichern können.

[2] Moderne Windows-Versionen verwenden NTFS auf Betriebssystempartitionen und NTFS oder FAT32 auf zusätzlichen Partitionen. Flash-Disks verwenden normalerweise FAT32 oder manchmal exFAT. Linux läuft normalerweise im ext4-Dateisystem. Apple verwendete HFS+ und migriert jetzt zu APFS. Es gibt auch einige Dateisysteme für spezielle Anwendungsfälle, beispielsweise das skalierungsorientierte Btrfs und ZFS, das als ausfallsichere All-in-One-Datenspeicherlösung entwickelt wurde.

Antwort2

Obwohl es in einer solchen Situation nicht wirklich zufällig ist, ist es für alle praktischen Zwecke zufällig. Beachten Sie jedoch, dass die Dateien manchmal von Programmen gefunden werden können, die die gesamte Festplatte durchsuchen, selbst wenn die Verzeichnisse überschrieben wurden. Während ich solche Dinge im Zeitalter der Disketten nach Augenmaß erledigt habe, ist es heutzutage nur machbar, wenn die Datei eine Art Signatur hat.

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