Datenverlust


Ursachen für Datenverlust bei magnetischen Datenspeichern, besonders Festplatten

Ein simples Beispiel vorab wie eine Fehlfunktion an einem Bauteil in einem Rechner einen Datenverlust bedingen kann. Jeder Rechner verfügt über ein batterie- oder akkuversorgtes BIOS.

Dort sind Grundeinstellungen zu der Maschine hinterlegt, wie z.B. zu installierten Laufwerken, Tastatur, Bildschirm und auch zum Datum und der Uhrzeit. Die Batterien-/Akkus weisen in der Regel eine Standzeit von ca. 3-4 Jahren auf. Nun wird das System über Feiertage abgeschaltet und einige Tage später wieder angefahren.
Die Uhr in dieser Zeit unterversorgt lief langsamer sie ist 2 Tage zurückgeblieben. Dem oder den Anwendern fällt der Sachverhalt zunächst nicht auf, es wird gearbeitet.

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Erst bei Ausdruck von Rechnungen wird das fehlerhafte Datum bemerkt. Die Rechnerzeit wird geprüft und korrigiert, alle fehlerhaften Dokumente neu gedruckt. Gespeichert wurden die geänderten Daten jedoch mit dem fehlerhaften Datum, was die Sicherungssoftware die am Abend die Sicherung vornimmt veranlaßt diese Dateien als "alte Dateien" nicht mit in die Datensicherung aufzunehmen. Datensicherungssoftware erlaubt unterschiedliche Sicherungsmethoden, z.B. auch, ausschließlich aktuell geänderte Dateien (nach Datum) zu sichern. Wenige Tage später fällt das System gänzlich aus, Daten sollen aus der o.a. Sicherung zurückgesichert werden.

Das Ergebnis, alle Daten die unter dem o.a. Datum gesichert wurden, fehlen!

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Abschwächung magnetischer Signale

Magnetisch gespeicherte Daten (weniger magnetoptisch gespeicherte Daten) bergen ein erhebliches Risiko hinsichtlich eines frühzeitigen Verlustes gespeicherter Informationen.

 

Dem Grunde nach wird die gespeicherte Information durch die Lage (Ausrichtung) von magnetisierten Teilchen bestimmt.
Diese Lage kann durch unterschiedlichste Einwirkungen verändert werden. Bereits die gegenseitige Beeinflussung von nebeneinander liegenden Elementarmagneten kann ein "Umkippen" (Änderung der magnetischen Feldlinien) einzelner Einheiten bewirken, wodurch eine Veränderung (oder ein Verlust) einer gespeicherten Information folgt.
Weiterhin "kann es auf Grund der Beeinflussung der Elementarmagnete zu einer Reduktion der Amplitude des Lesesignals kommen" wodurch ebenfalls ein Verlust gespeicherter Information bedingt sein kann.
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Chemische und mechanische Einflüsse

 

Die Lebensdauer von magnetischen Datenträgern kann weiterhin nachhaltig durch chemische und mechanische Einflüsse beeinträchtigt werden, durch Temperatur (Folge Stiktion), Luftfeuchte, Erschütterungen, Eindringen gasförmiger Schadstoffe (Brandschäden), Austritt von chemischen Verbindungen aus Werkstoffen (z.B. aus dem Binder bei Magnetbändern) usw..

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Begaste Datenoberfläche

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Kontamination durch Flüssigkeiten
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Abriß eines Pads durch Stiktion
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Korrosion im HDA-Inneren
  
Ein Beispiel aus der Praxis.
Vor wenigen Wochen sandte mir ein Kunde einen Datenträger, auf dem sich für ihn wichtige Daten befanden. 


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Die Folgen der mangelhaften Verpackung konnten nach Öffnung des Datenträgers dokumentiert werden, im Bereich der inneren Sicherheitszone liegen massive Oberflächenschäden vor.

Die weitergehende Prüfung mit Hilfe eines sensorgestützten Prüfsystems (HDRPS) ergab eindeutige Hinweise auf eine signifikante Abweichung bei Höhen- und Seitenschlag. Image
Meßeinrichtung HDRPS

4.3 Energieversorgung

Unabhängig von den bereits aufgeführten schädigenden Einflüssen sind aus der täglichen Praxis Datenverluste begründbar durch Störungen aus der Energieversorgung (Stromausfall, Über-/Unterspannung), mit und ohne Sachschaden, denn letzterer ist in keiner Weise zwingend erforderlich um zu einem Verlust gespeicherter Information zu führen. Ich verweise nur auf den Aspekt "geöffnete Dateien". Image

Ein Sachschaden an der Mechanik einer Festplatte durch Überspannung ist bisher nicht bekannt, auch kann ein sogenannter Head-Crash in der Regel nicht als direkte Folge einer Überspannung diskutiert werden. Wird eine Festplatte stromlos geschaltet, dreht der Spindelmotor herunter, während sich gleichzeitig das Head-Arm-Assy in die innere Sicherheitszone bewegt. Dort landen die Scheib-/Leseköpfe im Verlauf der letzten Umdrehungen ordnungsgemäß auf.

Die Energie einen Schreibprozeß zu initiieren fehlt, ebenso das entsprechende Signal, einen Schreibprozeß durchzuführen. In wenigen Fällen war bisher nachzuvollziehen, daß nach Eintritt der Unterbrechung der Energieversorgung ein Schreibsignal anlag und Referenzinformationen und solche aus dem Bereich der Spur 0 überschrieben wurden.

Weiterhin sollen hier Folgen elektrostatischer Entladung, elektrischen Schäden innerhalb des Rechners erwähnt werden.

Nutzungsbedingter Verschleiß / Alterung

Letztlich sei darauf verwiesen, daß die hier relevanten Speichermedien einem nutzungsbedingten Verschleiß und einer natürlichen Alterung unterliegen, wodurch eine Verfügbarkeit - je nach Datenträgertyp - nur zwischen 1 (Standardbänder, 3 Jahre Festplatten) und 30 Jahren gegeben ist. Auch bei Datenspeichern die zur Langzeitspeicherung ausgelegt wurden, wird durchgehend empfohlen, die Datenbestände in regelmäßigen Abständen (zwischen 5-7 Jahre) zu "bewegen" (umzukopieren o.ä.) um das Risiko eines Verlustes zu senken.

Daß sowohl im Bereich der Elektronik ein Verschleiß von Bauteilen und Baugruppen zu erwarten ist, wie selbstverständlich bei mechanischen Bauteilen-/Gruppen, ist als gesicherte Prämisse vorauszusetzen. Sowohl unter Würdigung der wissenschaftlichen Grundlagenuntersuchungen, als auch der Erfahrung wird die technische Grenznutzungsdauer von Elektronik-und EDV-Systemen bzw. von Baugruppen z.B. wie oben dokumentiert qualifiziert.

Hinsichtlich der Verteilung der Schadenarten und Orte, speziell bei Festplatten, wird hier auf die Tabelle unter Punkt 4.0 verwiesen.

Menschliches Fehlverhalten

Nach Eintritt eines Störfalles, d.h. ein geordneter Zugriff kann auf Daten oder die Festplatteneinheit nicht mehr erfolgen, ist nahezu jeder Anwender zunächst geneigt selbst die Quelle des Problems ausfindig zu machen. Die hierzu eingesetzten Methoden reichen vom "Systemherunterfahren" und erneuten Startversuchen, Ein-/Ausschaltversuchen, dem Einsatz von Prüf-und Recoverysoftware, bis zu Versuchen das Problem durch die Neuinstallation des Betriebssystems zu lösen.
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Eine zur Datenrettung eingereichte Festplatte

Auf Grund der in der Regel mangelnden (oder auch verdrängten) Erfahrung und des beschränkten Wissens über die sachlichen Hintergründe eines Datenträgerfehlverhaltens, wird bei einem Großteil der Schadenfälle der Schadenumfang vergrößert, ein geordnetes und preisgünstiges Recovery verhindert.

  • Ein Datenverarbeitungssystem ist ausgefallen, der Betrieb/die Produktion steht.
  • Der Systemadministrator wird gerufen, er versucht die Maschine wieder hochzufahren. 3 Dutzend Versuche, kein Erfolg. Die erste Festplatte sagt "kein Wort mehr", wahrscheinlich "Motorschaden"
  • Beim Wartungsgeber wird ein Techniker angefordert.Sein erster Akt, er versucht erneut das System hochzufahren, ein Dutzend mal, kein Erfolg
  • Der Austausch der def. Festplatte folgt, sie wird an weiteren Systemen "getestet".
  • Nach Installation des Betriebsystems und der Datensicherungssicherungssoftware wird das aktuellste Sicherungsband eingelegt, es versagt, es soll angeblich leer sein.
  • Eine ältere Sicherung wird eingesetzt, das gleiche Ergebnis, die Daten scheinen unwiderruflich verloren.
  • Ein Recoveryunternehmen wird eingeschaltet, gleichzeitig beginnen manuelle Wiederherstellungsmaßnahmen.
  • Der Elektronikversicherer wird informiert, der wiederum beauftragt einen Sachverständigen.

Die nahezu alltägliche Kommunikation mit Wartungsunternehmen unterschiedlichster Provinienz weist auf signifikante Mängel hinsichtlich dem Wissen um technische Hintergründe bei Fehlfunktionen an elektronischen Speichermedien. Fehlhandlungen, die häufig bereits durch den Betreiber erfolgten, werden oft genug durch Wartungsunternehmen und andere Beteiligte wiederholt.

Als sinnvolle erste Handlung bei einem Ausfall oder Störfällen, die bis dato genutzten Speichermedien durch neue zu ersetzen, das System neu einzurichten, die Datensicherung zurückzuspielen und dann erst (oder parallel) die Wiederher-stellungsmöglichkeiten, von den als schadhaft bezeichneten Medien, zu eruieren.

Als häufig auftretende Variante wird nach einem Zugriffsproblem auf ein System der Versuch unternommen, das Betriebssystem neu zu installieren, Eingriffe und Veränderungen erfolgen in Partitionierungsbereichen.

Vergessen wird hierbei in der Regel, daß solche Maßnahmen wenigstens zur irreversiblen Zerstörung von Verzeichnis- und Dateiverknüpfungsstrukturen führen. Wenig-stens ebenso kritisch sind Formatierungsmaßnahmen zu bewerten, sie führen - je nach Methode - zu einem "fast" unwiderruflichem und vollständigem Datenverlust.

Letztlich sei unter diesem Abschnitt verwiesen auf die Folgen fehlender oder mangelhafter Pflege, mangelhafter Schulung des Bedienungspersonals, oder ganz einfach Fahrlässigkeit im Umgang mit Systemen und Datenspeichern, u.a.m..

 

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Im Rahmen einer Recherche erläuterte mir der EDV-Leiter eines Mittelstandsunternehmens: "Unser Rechenzentrum liegt auf der Südseite des Gebäudes, es ist rundum verglast. Im Sommer erreichen die Raumtemperaturen leicht 40 bis 50 Grad/C. Ich verstehe überhaupt nicht warum diese Temperaturen für einen Schaden an meinem System verantwortlich sein sollen!"

Aus Schwächen und Mängeln in Betriebssystem und Anwendungssoftware

"Ich wollte eine Software installieren, die aus meinem 24-fach CD-ROM-Laufwerk ein 100-fach CD-ROM macht. Nach Installation konnte ich weder auf das Betriebssystem noch meine Daten zugreifen". Ursache: die Software nahm Veränderungen in Partitionierungstabelle und Startbereich des Betriebssystems vor, wodurch anschließend kein ordungsgemäßer Betrieb mehr gegeben war. Auf meinem System läuft Win95 und Win98 parallel. Nachdem ich Daten aus dem einen Betriebssystembereich in den anderen kopiert hatte waren sie weder auf der Quelle noch dem Ziel verfügbar.

Ich schließe an einem System unter WinNT einen CD-Brenner an und terminiere ihn nicht ordnungsgemäß. Das Betriebssystem fängt beim Start diesen Fehler nicht ab und reagiert mit dem sogenannten Blue-Screen, nichts geht mehr, die Daten scheinen verloren.

Sonstige

Virenbefall, Eindringen von nicht autorisierten Personen in ein System durch Hacking, Cracking usw.