Деградация данных

Деградация данных — повреждение компьютерных данных вследствие накопления некритичных нарушений в запоминающем устройстве. Также известно как ветшание данных, гниение данных или гниение бит.

Визуальный пример

Ниже приведены несколько цифровых изображений, иллюстрирующих деградацию. Все изображения состоят из 326272 бит. Исходное фото приведено слева. В следующем фото справа один бит изменён с 0 на 1. На следующих двух фото изменены два и три бита. На системах Linux бинарная разница между файлами может быть выявлена с помощью команды 'cmp' (то есть 'cmp -b bitrot-original.jpg bitrot-1bit-changed.jpg').

• 
  0 битов изменено
• 
  1 бит изменён
• 
  2 бита изменены
• 
  3 бита изменены

В RAM

Деградация данных в DRAM может случиться, когда электрический заряд бита в DRAM исчезает. Это может привести к изменению данных или кода программы. DRAM может быть изменена космическими лучами или другими частицами высоких энергий. Такая деградация данных известна как устранимая ошибка. ECC-память может смягчить этот тип деградации данных.

В накопителях

Деградация данных, возникающая как результат постепенного разрушения носителей информации в течение нескольких лет. Причины меняются в зависимости от носителя:

• Твердотельная электроника, такая как EPROM, флеш-память и другие твердотельные накопители, запоминают данные с помощью электрических зарядов, которые могут медленно утечь ввиду несовершенной изоляции. Сам по себе чип не повреждается, так что перезапись данных раз в десятилетие или около этого предотвращает разрушение данных. Для перезаписи требуется неповреждённая копия основных данных. Когда она потребуется, может оказаться, что эти данные утеряны.
• Магнитные носители, такие как жёсткие диски, дискеты и магнитные ленты, могут испытывать повреждение данных, когда биты теряют свою магнитную ориентацию. Периодическое обновление путём перезаписи данных может ослабить эту проблему. В тёплых/влажных условия эти носители, особенно те, которые плохо защищены от окружающего воздуха, подвержены физическому разложению носителя информации.
• Оптические носители, такие как CD-R, DVD-R и BD-R, могут испытывать порчу данных из-за поломки носителя. Это можно смягчить путём хранения дисков в тёмном холодном месте с низкой влажностью. Доступны диски «архивного качества» с увеличенным сроком жизни, но хранение остаётся совсем не вечным.
• Бумажные носители информации, такие как перфокарты и перфоленты, могут буквально сгнить. Ещё один носитель неэлектромагнитной природы — майларовые перфоленты.

Сбои компонент и систем

Большая часть дисков, дисковых контроллеров и высокоуровневых систем подвержена небольшому шансу неустранимой неисправности. С растущей ёмкостью дисков, размеров файлов и с увеличением количества запоминаемой на диске информации возрастает вероятность возникновения разрушения данных на диске и других форм неисправленных и необнаруженных повреждений данных.

Высокоуровневые программные системы могут быть использованы для смягчения риска таких сбоев путём увеличения избыточности и реализации алгоритмов проверки целостности и самовосстановления. Файловая система ZFS разработана с целью учёта большинства таких разрушений данных. Файловая система Btrfs также включает защиту данных и механизмы восстановления, как и ReFS.

См. также

• Контрольная сумма
• Целостность информации
• Курирование данных
• Архивирование данных
• Цифровая долговечность
• Электронное архивирование
• Вымирание дисков
• Обнаружение и исправление ошибок
• Вымирание ссылок
• Архивация носителей
• RAR — формат файлов с возможностью восстановления
• PAR2 — формат файлов с возможностью восстановления