FreeNAS और अन्य एम्बेडेड OS लोड करने के लिए फ्लैश मेमोरी

अमूर्त

त्रुटियों और तकनीकी विफलताओं का विश्लेषण पारंपरिक रूप से सबसे कम खुला और सबसे दिलचस्प विषय है, जो यह दर्शाता है कि इंजीनियरिंग का विचार कितना सफल था। पुराने लोहे से एनएएस सर्वर का निर्माण कुछ समय पहले, हम इसके साथ हुई असफलताओं का विश्लेषण करना शुरू करते हैं। यह आलेख बूट करने योग्य फ्लैश ड्राइव और उनके संभावित कारणों के कारण विफलताओं पर चर्चा करेगा। एक फ्लैश मेमोरी चुनने की सिफारिशें दी गई हैं। आंशिक रूप से अन्य एम्बेडेड सिस्टम पर लागू होता है, उदाहरण के लिए, होम वीडियो रिकॉर्डर।

एक और करते हैं, अपने आप को NAS, भाग 2: अच्छी यादें *

* एक प्रसिद्ध स्मृति निर्माता का विज्ञापन नारा "अच्छी यादें यहाँ शुरू होती हैं।"

लगभग सभी विशेषज्ञ बूट करने योग्य फ्लैश ड्राइव का चयन करते समय लोकप्रिय नॉन ब्रांड को बचाने या उपयोग नहीं करने की सलाह देते हैं। रीड-ओनली मोड में फ्रीएनएएस संस्करण 9 रूट फाइल सिस्टम के बावजूद, कॉम्पैक्ट डिजाइन के उपभोक्ता यूएसबी फ्लैश ड्राइव छह महीने में दो बार विफल रहे, दोनों मामलों में लगभग एक महीने के ऑपरेशन के बाद। इसके अलावा, दोनों का उपयोग किए गए ब्रांड, उद्योग के कुछ प्रतिनिधियों के अनुसार, एक खुले विवाह के वितरण में पर्याप्त रूप से पर्याप्त और सम्मानित हैं।


फोटो में: छोटे 8GB और 16GB फ्लैश ड्राइव के दो काफी पर्याप्त प्रतिनिधि

मामला क्या है? क्या फ़्लैश पठन संसाधन अनंत है? आइए इसे जानने की कोशिश करें।

कैसा था

FreeNAS- आधारित प्रणाली ने औसतन दो महीने तक काम किया। फिर ईमेल द्वारा दैनिक रिपोर्टें आना बंद हो गईं, उनके पीछे प्रशासक का वेब इंटरफेस बंद हो गया। लेकिन सर्वर ने इतनी आसानी से हार नहीं मानी: SSH ने काम किया, और उपयोगकर्ताओं के लिए नेटवर्क फ़ोल्डर सेवाओं को साहसपूर्वक अंतिम तक बना रहा, व्यवसाय को जारी रखने के लिए जारी रखा। सराहनीय स्थिरता।
जब तक एसएसएच तक पहुंच बंद हो जाती है, तब तक वेब इंटरफ़ेस के विफल होने के कारणों की तलाश में, मैं एक समस्या पृष्ठ (एक पायथन स्क्रिप्ट) के लिए वेब सर्वर लॉग करता हूं, जहां मैं स्पष्ट रूप से पाठ में व्यक्तिगत पत्रों के प्रतिस्थापन को देख सकता था। शब्दों में वर्णन करना मुश्किल है, लेकिन जैसे कि पात्रों के कड़े समान अंतराल के माध्यम से प्रोग्रामर की उंगली कुंजियों के बीच से होकर गिरती है। तब प्रोग्रामर कॉइल को पूरी तरह से बंद करने के लिए लग रहा था, या घबराहट में उसने कीबोर्ड से अपनी फंसी हुई उंगली को बाहर निकाल लिया, लेकिन एक सार्थक स्क्रिप्ट टूट गई और बाइट्स का एक यादृच्छिक सेट में बदल गया। वास्तव में थोड़ा फ्लिप? यह पता चला कि अन्य उपयोगकर्ताओं ने बहुत ही समान तस्वीर देखी। फ्लैश ड्राइव को फिर से लोड करना एक भी त्रुटि के बिना हुआ, दोष को छिपा दिया, और उपयोगिता के साथ परीक्षण करने में कई घंटे बिताए । माइकल ने कोई त्रुटि नहीं बताई। खैर, एकदम सही फ्लैश ड्राइव। सबसे अधिक कष्टप्रद यह है कि मैंने इस तरह से दूषित डेटा का एक नमूना मिटा दिया, जिसका मुझे बहुत अफसोस है। कुछ शैतान।

किसे दोष देना है?

मुझे तुरंत कहना होगा कि मैं अभी तक रूसी बुद्धिजीवियों के प्रश्न नंबर 1 के लिए इंजीनियरिंग-पुष्ट उत्तर नहीं पा सका हूं। लेकिन मैं कुछ मिथकों को दूर करना चाहता हूं और कुख्यात मानव कारक की भूमिका की व्याख्या करना चाहता हूं। कम से कम मेरी समस्या का एक समाधान है, और मैं इसे आगे दूंगा।

फ्लैश ड्राइव क्या है?

लोकप्रिय और हैबर लेखक टिबेरियस ने इस विषय को लेख इनसाइड व्यू: फ्लैश-मेमोरी और रैम में अच्छी तरह से खोला। जिसने नहीं पढ़ा है - यह वास्तव में एक अंदर का नज़रिया है, ब्रावो! मैं थोड़ा अलग कोण से कॉम्पैक्ट रूप से प्रस्तुत करने की कोशिश करूंगा। फ्लैश ड्राइव के अंदर आने के लिए कम आक्रामक तरीके हैं, उदाहरण के लिए देखें, संसाधन http://flashboot.ru/iflash/ ।
तो, एक आधुनिक घरेलू फ्लैश ड्राइव एक छोटा कंप्यूटर है, जिसमें अपना स्वयं का प्रोसेसर (माइक्रोकंट्रोलर), थोड़ी मात्रा में रैम और रोम, डेटा बसें, एक इनपुट-आउटपुट इंटरफ़ेस और वास्तव में, एक नंद फ्लैश मेमोरी होती है, जो आमतौर पर अलग-अलग माइक्रोक्रेसीपिट्स पर होती है।
USB के माध्यम से होस्ट के साथ माइक्रोकंट्रोलर संचार करता है, पढ़ता है, मिटाता है, ब्लॉक ("सेक्टर") लिखता है, जानता है कि ब्लॉक के चेकसम की गणना कैसे की जाती है, इसके NAND चिप्स के पहनने का प्रबंधन करता है ( पहनें लेवलिंग देखें) और बहुत कुछ करता है जिसके बारे में हम सरल हैं नश्वर, और हमें कोई पता नहीं है।

एक फ्लैश ड्राइव निर्माता क्या करता है?

मेरी राय में, यह एक बहुत ही सरल प्रश्न है: निर्माता घटकों से ऊपर वर्णित "कंप्यूटर" एकत्र करता है, सॉफ्टवेयर (माइक्रोकंट्रोलर फर्मवेयर) तैयार करता है, अपने ब्रांड (ब्रांड) को तैयार उत्पाद पर रखता है और बाजार पर बेचता है। फ्लैश ड्राइव की विश्वसनीयता घटकों की गुणवत्ता और फर्मवेयर पर दोनों पर निर्भर करती है। कभी-कभी हमारे अपने उत्पादन के घटकों का उपयोग किया जाता है, कभी-कभी तृतीय-पक्ष (बहुत बड़े पौधे होते हैं)। फर्म झाड़ू बुनना नहीं है, जैसा कि उन्होंने एक बार कहा था। लेकिन कंपनी अपनी प्रतिष्ठा को बहुत महत्व देती है, और इसलिए यह फिर भी माइक्रोकिरिट के झाड़ू की जांच करती है।
एक सामान्य संस्करण है कि माइक्रोक्रिस्कुट (घटक) के निर्माता एक प्रकार के उत्पादों को विभिन्न गुणवत्ता वर्गों में विभाजित करते हैं, जिन्हें शब्दजाल में "बास्केट" कहा जाता है। सशर्त रूप से विकसित बाजारों के लिए और सभी के लिए सशर्त रूप से। या व्यापार और उपभोक्ता उपयोग के लिए। या कुछ और, लेकिन उपभोक्ता (घर और व्यवसाय दोनों पर) के लिए यह बहुत महत्वपूर्ण है कि समान कोड वाले समान विक्रेता के उत्पाद का अर्थ "समान" होना जरूरी नहीं है । इसलिए, आधे मूल्य के लिए ईबे (सुनो) पर ई-झाड़ू खरीदने से सभी बाहरी कोड के पूर्ण संयोग के बावजूद, "तीसरी दुनिया" के बाजारों के लिए माइक्रोचिप्स के साथ सामान प्राप्त करने का जोखिम है। कम से कम यह विद्युत झाड़ू के स्थानीय विक्रेताओं की राय है, वैश्विक इंटरनेट व्यापार के साथ प्रतिस्पर्धा करने के लिए मजबूर किया गया।

फ्लैश मेमोरी क्या है?

यह विषय उपयोगकर्ता एलेक्सज़ेनिकोव द्वारा अपने लेख में खोला गया था फ्लैश मेमोरी के इतिहास में एक संक्षिप्त भ्रमण , आप 2007 की अनुवादित पोस्ट भी देख सकते हैं। RAM, ROM, NAND, NOR - इन अपरकेस अक्षरों का क्या अर्थ है ।
घरेलू फ्लैश ड्राइव NAND मेमोरी का उपयोग करते हैं। यदि आप NAND फ़्लैश मेमोरी मार्केट में त्वरित नज़र रखते हैं, तो आप निम्नलिखित मुख्य प्रकार के चिप उत्पादन (मार्केट लॉन्च के कालानुक्रमिक क्रम) में अंतर कर सकते हैं: एकल-स्तरीय एसएलसी कोशिकाएं (प्रत्येक सेल में 1 बिट स्टोर), बहु-स्तरीय एमएलसी (सबसे लोकप्रिय, स्टोर 2 बिट्स) 4 स्तरों का उपयोग करना) और लोकप्रियता प्राप्त करना TLC (3 बिट्स, 8 चार्ज स्तर)। यह एक ही भौतिक मात्रा में अधिक संग्रहीत बिट्स को निचोड़ने के लिए एक माइक्रोइलेक्ट्रॉनिक तत्व (सेल) में कई पारंपरिक चार्ज स्तरों के उपयोग के माध्यम से जानकारी का एक संकलन है, और सबसे महत्वपूर्ण बात, लगभग एक ही विनिर्माण लागत के साथ। MLC और TLC को डीकोड करने में भाले बर्बाद न करने के लिए, मैं रूसी-भाषा विकिपीडिया लेख: फ्लैश मेमोरी, एसएलसी और MLC डिवाइस (धन्यवाद a5b ) की सिफारिश करता हूं । एक 16-स्तरीय तकनीक रास्ते में है, ताकि आप अभी के लिए इंटरफेस और केबल को खींच सकें।
स्पष्ट व्यापार, घनत्व के लिए भंडारण की विश्वसनीयता का भुगतान करना आवश्यक है, और, इसलिए, त्रुटियों के साथ काम करने के अधिक जटिल तरीके। खैर, सिद्धांत रूप में, शक्तिशाली "गणित" के साथ गलतियों को कभी-कभी क्रश करना आसान होता है, यह सब सिस्टम के मापदंडों पर निर्भर करता है।


घरेलू फ्लैश मेमोरी के विकास का एक टुकड़ा। बाएं से दाएं: 2GB, 8GB, 16GB, 32GB

उपयोग की गुंजाइश से, कोई भी औद्योगिक प्रणालियों (अंतरिक्ष, ऊर्जा, उच्च तकनीक के हथियार, आदि), व्यापार (सर्वर, पेशेवर उपकरण) और घरेलू (खेल, संगीत और स्मार्टफोन पर अन्य चित्रों) के लिए मेमोरी को अलग कर सकता है। वैसे, कार डीवीआर और पेशेवर कैमरे और कैमकोर्डर लगभग व्यापक तापमान रेंज (लेकिन, सौभाग्य से, ज्यादातर विकिरण के बिना) पर लगभग निरंतर रिकॉर्डिंग के कारण लगभग औद्योगिक उपयोग हैं। तो अपने DVR के लिए फ्लैश ड्राइव की केवल मात्रा का नेत्रहीन पीछा न करें, यह एक रेडियो नहीं है, लेकिन सभी परिणामों के साथ अदालत में एक संभावित तर्क है। एक पेशेवर या औद्योगिक उत्पाद लें।

फ्लैश पुनर्लेखन संसाधन क्या है?

यह नंद फ्लैश मेमोरी के बारे में अच्छी तरह से जाना जाता है कि यह विद्युत पहनने के अधीन है और लिखने के चक्र में एक सीमित जीवन है। उच्च गुणवत्ता वाली एसएलसी मेमोरी के लिए, एक पर्याप्त संसाधन को 100 हजार रिकॉर्डिंग चक्र माना जाता है, जिसे हम औद्योगिक उत्पादों में देखते हैं। हालांकि, आपको हर चीज के लिए भुगतान करना होगा, और एसएलसी द्वारा संग्रहीत डेटा की मात्रा समान आयामों और लागत के साथ एमएलसी और टीएलसी की तुलना में छोटी है। यह वह जगह है जहां सबसे दिलचस्प हिस्सा शुरू होता है: निर्माता सक्रिय रूप से अधिक से अधिक कैपेसिटिव उत्पादों को बाजार में पेश कर रहे हैं, लेकिन किसी तरह वे अपने वास्तविक विद्युत पहनने के प्रतिरोध के बारे में अस्पष्ट हैं, क्योंकि यह बिक्री को नुकसान पहुंचाता है। हालांकि, कोई भी इस बात से इनकार नहीं करता कि एमएलसी का संसाधन एसएलसी से कम है, लेकिन टीएलसी से अधिक है।
तो कितना? किसी ने निम्नलिखित संख्याओं के नाम दिए ।

नंद स्मृति के विभिन्न प्रकारों के लिए पुनर्लेखन संसाधन का मूल्यांकन

प्रौद्योगिकी	संसाधन चक्र को अधिलेखित करें
एसएलसी 34nm	100,000
MLC 34nm	10,000
MLC 24nm IMFT	5000
MLC 20nm	3000
टीएलसी 20nm	1,000

यानी सुपरकंपैक्ट टीएलसी (जिसे मैं 32 जीबी माइक्रोएसडी में उम्मीद करता हूं, लेकिन डॉ। एक्स-रे के साथ जांच करना बेहतर है) के बारे में 1000 रीराइट साइकल के "केवल" होने की उम्मीद की जा सकती है। हालांकि, पाठक को तुरंत घबराहट नहीं करनी चाहिए, और यह आमतौर पर स्मार्टफोन पर संगीत और तस्वीरें संग्रहीत करने के लिए पर्याप्त है। किसी भी आधुनिक फ्लैश ड्राइव के माइक्रोकंट्रोलर को समान रूप से पहनने को वितरित करना चाहिए, ताकि फ़ाइल सिस्टम के प्रकार की परवाह किए बिना "नीचे" और "जिद्दी" ब्लॉक न हों। सिद्धांत रूप में, 1000 चक्रों के संसाधन के साथ 8GB फ्लैश ड्राइव को "शून्य आउट" करने के लिए, इसके बारे में कुल 8TB जानकारी लिखना आवश्यक है। व्यवहार में, निश्चित रूप से, वह पहले मर जाएगी, लेकिन यदि आप उच्च-गुणवत्ता वाले चिप्स के साथ अच्छे ब्रांडों का उपयोग करते हैं और अपने स्मार्टफोन को दुष्ट वायरस, फ्लैश ड्राइव के हत्यारे से संक्रमित नहीं करते हैं, तो सब कुछ ठीक और लंबा होगा।
आपके पास यह है, इंजीनियरिंग विरोधाभास: सिद्धांत रूप में, 2 जीबी (शायद एसएलसी) के साथ एक पुरानी, ​​बड़े आकार की फ्लैश ड्राइव, यहां तक ​​कि इसके विश्वसनीयता संसाधन के बाकी (!) के साथ, 16 जीबी (शायद एमएलसी या टीएलसी तकनीक का उपयोग करके बनाया गया) एक पूरी तरह से नया सुपर-कॉम्पैक्ट "टुकड़ा" प्लग कर सकता है। हालाँकि मैं "लड़ाई" सर्वर पर इस तर्क की जाँच नहीं करूँगा।

(FreeNAS || NAS4free) && NAND

एक चौकस पाठक, निश्चित रूप से, पूछेगा: FreeNAS के लिए यह बिल्कुल क्या मायने रखता है यदि इसकी रूट फाइल सिस्टम केवल पढ़ने के लिए मुहिम की जाती है? भौं में नहीं, आंख में।
FreeNAS बूटलोडर में 2GB की आवश्यकता होती है, जिसमें से लगभग 1GB रूट सिस्टम द्वारा कब्जा कर लिया जाता है, जो वास्तव में केवल पढ़ने के लिए मुहिम की जाती है। इसके अलावा, एक छोटा / के बारे में (पढ़ा-लिखा) अनुभाग एक ही फ्लैश ड्राइव पर बनाया जाता है जो संग्रह द्वारा एकत्र की गई सेटिंग्स और उपयोगी सिस्टम आँकड़ों को संग्रहीत करने के लिए होता है (इसलिए रिबूट के दौरान "भूलना" नहीं, कहते हैं, महीने के लिए मेमोरी खपत इतिहास)। अन्य 1GB का उपयोग नहीं किया गया है।
वैसे, FreeNAS NAS4free का एक रिश्तेदार थोड़ा अलग तरीके से काम करता है। यह एक एकल रूट विभाजन बनाता है, जहां यह सिस्टम और सेटिंग्स दोनों को रखता है (साथ ही फ्लैश ड्राइव पर स्वैप बनाने की पेशकश करते हुए, लेकिन विनीत रूप से)। NAS4free के सिस्टम आँकड़े बल्कि अल्पविकसित हैं और किसी भी रिबूट से नहीं बचते हैं (और वहां जीवित रहने के लिए बहुत कुछ नहीं है, लेकिन कई के लिए यह एक महत्वपूर्ण स्थिति नहीं है)। अधिक महत्वपूर्ण बात, NAS4free के लिए सेटिंग्स (XML के रूप में) रीड-ओनली सेक्शन पर स्टोर की जाती हैं, और जब वे सेव हो जाती हैं, तो पूरी रूट फाइल सिस्टम को रीड-ओनली से केवल पढ़ने-लिखने के लिए रिमूव किया जाना चाहिए। बहुत अजीब है लेकिन काम कर रहा है।

उप-योग

• अंतिम फ़्लैश संसाधन को देखते हुए, FreeNAS और NAS4free दोनों परियोजनाएं केवल पढ़ने के लिए फाइल सिस्टम के कारण एक अच्छा विकल्प हैं।
• FreeNAS के लिए 2GB फ्लैश ड्राइव निश्चित रूप से पर्याप्त हैं, और आप डिजाइन द्वारा फ्लैश ड्राइव पर कोई अन्य विभाजन नहीं बना सकते हैं (आप NAS4free का उपयोग कर सकते हैं)।
• आँकड़ों के कारण, FreeNAS में अभी भी नियमित रूप से फ्लैश रिकॉर्डिंग होती है, भले ही छोटे भागों में (1 एमबी का आदेश एक घंटे में एक बार, या प्रति वर्ष लगभग 8 जीबी, लेकिन यह एक बहुत ही मोटा अनुमान है)।
• NAS4free के पास फ्लैश ड्राइव की कोई नियमित रिकॉर्डिंग नहीं है, लेकिन न्युटर्ड सिस्टम के आँकड़ों के कारण और OS को एक ही रूट विभाजन पर सेटिंग्स के साथ संयोजित करने के साथ (सभी परिणामों के साथ: केवल पढ़ने में शुरू करें - पढ़ने-लिखने में - बचत सेटिंग्स - और फिर से केवल-पढ़ने में , रिबूट करने की आवश्यकता के लिए)।
• बाहरी संकेतों से, यह असंभव नहीं लगता है कि फ्लैश ड्राइव के पहनने और आंसू के कारण हमारी विफलताएं हुईं, हालांकि यह पहली चीज है जो आमतौर पर दिमाग में आती है। प्रोग्रामर की अटकी हुई उंगलियां रीड-ओनली सेक्शन पर स्थित वेब स्क्रिप्ट को खराब कर देती हैं, जो वास्तव में रिकॉर्डिंग के "जिद्दी" परिणाम से जुड़ा नहीं होता है।
• एक बात को निश्चित रूप से कहा जा सकता है: क्रेटरिस परिबस, फ्लैश ड्राइव के आयाम जितना छोटा होगा, उतना कम इसका संसाधन और विश्वसनीयता।

अंतहीन फ्लैश रीडर के मिथक

यह आम तौर पर स्वीकार किया जाता है कि फ्लैश ड्राइव के लिए रीड साइकल की संख्या अनंत है, लेकिन एनएएनडी मेमोरी के मामले में यह पूरी तरह से सच नहीं है, यदि केवल न्यूटन मैमोरी मेमोरी के इनकॉन्वायंट ट्रूथ्स में जिम कुक द्वारा बताए गए रीड डिस्टर्ब इफेक्ट के कारण ( सीधा लिंक ; असुविधाजनक दस्तावेज जहां; वे इसे स्थानांतरित करते हैं, लेकिन खोज इंजन को रिपोर्ट का शीर्षक देना चाहिए; स्लाइड्स 19-20 देखें)। सच है, यह प्रभाव विद्युत रूप से प्रतिवर्ती है और त्रुटि सुधार (नीचे देखें) और ब्लॉक हस्तांतरण का उपयोग करके बिल्ट-इन माइक्रोकंट्रोलर द्वारा पूरी तरह से पारदर्शी रूप से समाप्त किया जाना चाहिए। मैं वाक्यांश से पहरा दे रहा था:

परेशान बिट्स को प्रभावी रूप से ईसीसी के साथ प्रबंधित किया जाता है

इसका मतलब यह है कि नंद में थोड़ा फ्लिप की उम्मीद की जाती है और इसे सही कोड के साथ मक्खी पर सुधारा जा सकता है, लेकिन यह बहुत जल्दी घबराहट करता है, क्योंकि स्पिंडल डिस्क, संचार उपकरणों और बहुत कुछ समय के लिए एक ही बात हुई है।
दिलचस्प बात यह है कि इसी रिपोर्ट के अनुसार, NAND SLC मेमोरी में लगभग 1 मिलियन रीड साइकिल हैं, और MLC में 100 हजार साइकिल हैं। माइक्रोकंट्रोलर को इसे ध्यान में रखना चाहिए और जोखिम ब्लॉक को अग्रिम रूप से एक नए स्थान पर कॉपी करना चाहिए, गड़बड़ी प्रभाव को हटाकर पुराने ब्लॉक को मुक्त करना होगा। इस स्थिति में, त्रुटि नियंत्रण को सूचना की सुरक्षा की निगरानी करनी चाहिए, और यदि ब्लॉक का नुकसान उपयोग की गई सुधार योजना की क्षमताओं से अधिक है, तो फ्लैश ड्राइव को एक रीड एरर देना चाहिए ।
इस लेख में कई कारणों के लिए, मैं जानबूझकर "पूर्णरूपेण" SSDs का स्पष्ट रूप से वर्णन करने से बचता हूं, लेकिन मेरा मानना ​​है कि उनमें भी कुछ ऐसा ही होता है, अलग-अलग गति से, मुड़ तर्क और भरवां बाह्य उपकरणों के साथ। और, जब से मैंने SSDs को छुआ है, मैं आपको कुख्यात 25% रिक्त स्थान की याद दिलाता हूं (जिन चीजों को आपको ठोस राज्य ड्राइव (SSD) के साथ करने की आवश्यकता नहीं है , या आधुनिक SSDs में रिक्ति और स्पेयर क्षेत्र और प्रदर्शन के बीच संबंध की व्याख्या करना )।
फिर भी, मेरे पास व्यक्तिगत रूप से ऊपर वर्णित बिट फ्लिप प्रोग्रामर के अटक उंगलियों के सिंड्रोम के लिए केवल एक स्पष्टीकरण है: क्या यह सिर्फ पढ़ने में गड़बड़ी प्रभाव हो सकता है, जो माइक्रोकंट्रोलर के फर्मवेयर में बग के कारण या तर्क के अत्यधिक सरलीकरण के कारण टूट गया? यह इस लेख में सबसे उत्तेजक सवाल है।

वैसे:

कौन त्रुटियों को नियंत्रित करता है

नोट: ECC को कभी-कभी एलिप्टिक कर्व क्रिप्टोग्राफी के रूप में डिक्रिप्ट किया जाता है, लेकिन इस लेख में यह त्रुटि सुधार कोड है ।
डेटा अखंडता माइक्रोकंट्रोलर की चिंता है; यह इसके लिए विशेष कोडिंग एल्गोरिदम का उपयोग करता है। जैसा कि आप जानते हैं, चेकसम की लंबाई (लंबाई) अधिकतम ज्ञात (और कभी-कभी सुधारे जाने योग्य) त्रुटि बिट्स को प्रभावित करती है। RS232 को याद करें: यदि एक ब्लॉक में एक त्रुटि बिट थी, तो एक अतिरिक्त समता बिट का पता लगा सकता है। लेकिन दो त्रुटि बिट्स पहले से ही ध्यान नहीं देंगे, उन्हें अधिक नियंत्रण बिट्स और एक चालाक एल्गोरिथ्म की आवश्यकता है। और इसी तरह: होशियार एल्गोरिदम और अधिक "स्पेयर" बिट्स को संदेश में डाल दिया जाता है, पूरे संदेश को भेजने (कॉपी करने) के बिना त्रुटियों को खत्म करने के लिए सिस्टम की क्षमता बेहतर है। हस्तक्षेप-मुक्त कोडिंग पर, जैसा कि वे कहते हैं, हमारी पूरी जानकारी दुनिया है।
हम TN-29-17: NAND फ्लैश डिजाइन और NAND माइक्रोकैक्रिब्यूटर्स के निर्माताओं में से एक के उपयोग ( लिंक ) के दस्तावेज की ओर मुड़ते हैं , फ्लैश डेवलपर्स (यानी, "कोडांतरक" जो तब इन चिप्स को घटकों के रूप में उपयोग करते हैं) के लिए एक अनुशंसा पाते हैं:

अधिक शक्तिशाली ECC का उपयोग करें :
नंद फ्लैश डेटा शीट द्वारा निर्दिष्ट की तुलना में अधिक मजबूत ईसीसी एल्गोरिथ्म का उपयोग करें और ईसीसी सुधारात्मक सीमा के तहत खराब होने की अनुमति दी गई बिट्स की अधिकतम संख्या के लिए एक सीमा निर्धारित करें। जब दहलीज पूरी हो जाती है, तो डेटा को NAND फ़्लैश डिवाइस के दूसरे ब्लॉक में ले जाएं और नए स्थान से पढ़ना शुरू करें।

यानी हमेशा की तरह, माइक्रोकंट्रोलर की जटिलता (उच्च लागत) के लिए चिप निर्माता की न्यूनतम और अनुशंसित आवश्यकताएं हैं, जिसके बीच का विकल्प डेवलपर द्वारा बनाया गया है, बेशक, मेमोरी उपयोग मोड। उदाहरण के लिए, औद्योगिक कार्यों के लिए, आपको एक लंबे ईसीसी कोड के साथ महंगे तर्क बनाने की आवश्यकता है, और घरेलू कार्यों के लिए आप एक सरल कोड और सस्ते चिप्स के साथ प्राप्त कर सकते हैं।
हम यादृच्छिक रूप से एक और दस्तावेज़ पाते हैं, यह टेक्सास इंस्ट्रूमेंट्स रॉ नंद ईसीसी विकी पेज है, जिसमें एमएलसी के लिए प्रत्येक 512-बाइट ब्लॉक के लिए 4-, 8- या 16-बिट चेकसम का उपयोग करने की सिफारिश की गई है:

नंदों के लिए ECC क्यों आवश्यक है?
NANDs में संग्रहीत डेटा दूषित (अनियमित) हो सकता है। नंद प्रक्रिया और प्रौद्योगिकी के आधार पर प्रति बाइट की त्रुटि की एक ऊपरी सीमा है। एसएलसी नंदों की एमएलसी नंदों की तुलना में ईसीसी आवश्यकताएं कम हैं। NAND डेटाशीट NAND डिवाइस के लिए ECC आवश्यकता देता है। एसएलसी नंदों के लिए, वर्तमान में प्रति 512 बाइट्स में 1/4 बिट्स आम हैं। एमएलसी के लिए, प्रति 512 बाइट्स ईसीसी आवश्यकताओं में 4/8/16 बिट्स वाले डिवाइस बाजार में हैं।

लोकप्रिय एल्गोरिदम के लिंक भी हैं: हेमिंग कोड द्वारा एकल-बिट त्रुटियों का "इलाज" किया जाता है, यह बोउज़-चौधरी-ओकेनहैम (बीसीएच) कोड का उपयोग करके बहु-बिट त्रुटियों से निपटने के लिए प्रथागत है, और कहीं बीच में रीड-सोलोमन कोड हैं जो डेटा भंडारण उद्योग में लोकप्रिय हैं (यह BCH का विशेष मामला)। इस विषय पर एक और यादृच्छिक दस्तावेज़ यहां दिया गया है: फ्लैश मेमोरी पर ईसीसी के किस प्रकार का उपयोग किया जाना चाहिए? ( लिंक )।
लेकिन हम बहुत लंबे समय तक अमूर्त बीजगणित के बादलों में नहीं रहे, हमें इंजीनियरिंग की ठोस धरती पर जाना होगा। यदि ब्लॉक में बहुत सारे "अप्रचलित" बिट्स थे, अगर मेमोरी निर्माता ने एक सस्ता माइक्रोकंट्रोलर, एक सरल त्रुटि सुधार एल्गोरिथ्म या कम योग्य डेवलपर्स को बचाया और उपयोग किया, तो सिद्धांत रूप में "शांत" डेटा भ्रष्टाचार (जो स्पष्ट रूप से पढ़ने में विफलता के बिना) है। वृद्धि हुई है। यह मत भूलो कि यह फर्मवेयर कोड लिखने वाले बर्तनों को जलाने वाले देवता नहीं हैं।
मैंने एक अंतर्निहित प्रकार की प्रणाली को होस्ट करने के लिए एक घरेलू फ्लैश ड्राइव का उपयोग किया, जो कुछ ब्लॉकों को बहुत तीव्रता से पढ़ सकता है (विशेषकर रैम की कमी के साथ, मेरी तरह)। हालांकि, रीड डिस्टर्ब प्रभाव के कारण डेटा हानि बहुत गंभीर है, जिसके लिए अधिक गहन जांच की आवश्यकता है। इस बीच, मैं एक फ्लैश ड्राइव की विश्वसनीयता के मूल्यांकन के लिए एक और मानदंड प्राप्त कर सकता हूं: क्रेटरिस परिबस, ईसीसी जितना लंबा, उतना ही बेहतर।

क्या करें?

अजीब तरह से, रूसी बुद्धिजीवियों के सवाल नंबर 2 का जवाब खोजने के लिए आसान हो गया।

सवाल यह है कि दो समान विफलताएं क्यों हुईं? पहली विफलता के बाद, औद्योगिक फ्लैश मेमोरी (आपको बस 2 जीबी की जरूरत है, जिनमें से आधे का उपयोग किया जाता है) पर तुरंत स्विच करने की तीव्र इच्छा थी, लेकिन सामान्य यूएसबी कनेक्टर के साथ इसे ढूंढना आसान नहीं था: या तो पिन (उदाहरण के लिए, ट्रांससेड टीएस 2 जीआरएम-वी ) बिक्री पर थे , या तो कॉम्पैक्ट फ्लैश, या यहां तक ​​कि एक आईडीई इंटरफेस के साथ एक डिस्क-ऑन-मॉड्यूल। और जब से औद्योगिक फ्लैश मेमोरी के लिए मेरी खोज गलत दिशा में चली गई, मैंने तीसरी बार एक उपभोक्ता यूएसबी फ्लैश ड्राइव खरीदा, लेकिन "टुकड़ों" में नहीं, बल्कि किंग्स्टन ब्रांड के साथ "मानक" आकार में।
अन्य विकल्पों का अनुमान लगाते हुए, बस मामले में, मैंने भी क्रेपसैन्डो व्यवसायी के कैनन के अनुसार औद्योगिक कॉम्पैक्ट फ्लैश में संक्रमण के लिए तैयार करने का फैसला किया, कार्ड रीडर से सिस्टम को परीक्षण मोड में डाउनलोड करना (पाठक सावधान रहें, यह अपने आप में विफल हो सकता है)। और वैसे, अगर हम SSDs के बारे में बात करते हैं, तो एक साधारण बूटलोडर के लिए यह अपेक्षाकृत महंगा है और साथ ही, विचित्र रूप से पर्याप्त है, रामबाण नहीं है ।


ऊपर: 8 जीबी crumbs; नीचे: किंग्स्टन 8GB

फुल-साइज़ किंग्स्टन फ्लैश ड्राइव 8GB ने बिना किसी शिकायत के तीन महीने तक काम किया और स्टोर के एक विक्रेता ने कहा कि पहले से ही, वे कहते हैं, बोतल का वर्ष एक ही खुलता है, और कुछ भी नहीं। लेकिन बेहतर नींद के लिए, मैंने अभी भी एक और विकल्प चुना है, जिसके बारे में मैं अभी बात करता हूं।

औद्योगिक स्मृति से मिलो

औद्योगिक मेमोरी TS2GUFM-V के प्रतिनिधि के

परिणामस्वरूप, यह पता चला ( लिंक ) कि उसी औद्योगिक उत्पाद TS2GUFM-V के लिए पिन मां "मां" 2.54 मिमी (1/10 ") की पिच के साथ दो-पंक्ति 10-पिन कनेक्टर है, जिसमें उपयुक्त है पूरी तरह से घरेलू मदरबोर्ड पर "ललाट" यूएसबी पोर्ट के कनेक्टर में उतरने के लिए (10 संपर्कों में से 4 का उपयोग किया जाता है)। हुर्रे, मेरी खोज पूरी हो गई है।


"ललाट" यूएसबी केबल और फ्लैश ड्राइव के कनेक्टर को

स्थितीयता के साथ दिखाया गया है। इसलिए, TS2GUFM-V एक मॉड्यूल है। ऊर्ध्वाधर केस (अक्षर V) के साथ 2GB औद्योगिक फ्लैश मेमोरी, के लिए भी सुसज्जित है सदमे और कंपन के दौरान कनेक्टर से बाहर गिरने से क्लिक करता है, इसलिए यदि पाठक को अचानक सीएनसी होमिंग हथौड़ा में ओएस को एम्बेड करने की आवश्यकता होती हैतो यह एक अच्छा विकल्प है। सच है, TS2GUFM-H का एक क्षैतिज संस्करण है, लेकिन यह और भी अधिक क्रूर है (तीन बोल्ट के साथ पहले से ही बन्धन), यह बिक्री पर कम आम है, और इसे नियमित मदरबोर्ड पर रखना और भी मुश्किल है। बेशक, कुछ भी असंभव नहीं है, यह सब मामले की इच्छा, सरलता और डिजाइन पर निर्भर करता है।

उत्पाद सुविधाएँ TS512M ~ 4GUFM-V

पैरामीटर	मूल्य
प्रौद्योगिकी	एसएलसी
आयतन	512MB से 4GB
रिकॉर्ड संसाधन	100,000 चक्र
गति पढ़ें	33Mb / s तक
गति लिखिए	20 एमबी / एस तक
बिट गहराई ECC	8
बाजार में लॉन्च का साल	2006
कीमत	€ 25 के बारे में

उत्पाद, जैसा कि आप देख सकते हैं, यह बिल्कुल भी नया नहीं है, लेकिन कभी-कभी यह औद्योगिक संस्करण और 10 साल की उम्र नहीं है, और समय के साथ कीमत सैन्य से लगभग हर रोज़ मूल्यों तक गिर सकती है (मुझे याद है कि उसी पैसे के लिए मैंने दो सामान्य फ्लैश ड्राइव बर्बाद किए हैं, जैसे कि प्रसिद्ध कहावत)। तुलना के लिए: बजट घरेलू फ्लैश ड्राइव में केवल 5 एमबी / एस के बारे में लिखने की गति होती है, और टीएस 2 जीयूएफएम अपने 20 एमबी / एस के साथ क्रेप्सोंडो दर्शन के कैनन के अनुसार एक उत्कृष्ट समाधान है। पेशेवर कैमरों के लिए केवल कूलर चीज कॉम्पैक्ट फ्लैश है: जब वे रॉ-प्रारूप के साथ "शूट" करते हैं, तो यह थोड़ा सटीक नहीं होगा। TS2GUFM-V, हालांकि, एक का उपयोग करते हुए, एक साथ दो यूएसबी सॉकेट बंद कर देता है, लेकिन यदि वांछित है तो यह एडेप्टर के साथ तय किया जा सकता है।
बूटलोडर छवि के साथ उड़ान भरने का कार्य प्राप्त करने के लिए , आपको इस कठिन योद्धा को सिसाडमिन लैपटॉप से ​​कनेक्ट करना होगा, जिनके यूएसबी कनेक्टर औद्योगिक गंभीरता में भिन्न नहीं हैं। पाठक किसी भी सुविधाजनक विकल्प का उपयोग कर सकते हैं ("USB 10pin एडाप्टर" लाइन पर चित्रों की तलाश करें, आप बहुत सी नई चीजें सीखेंगे)। लेकिन एक अजीब संयोग से, क्रिस्पर टिक मेरे पुराने सिसडमिन चेस्ट में पाए गए (जाहिरा तौर पर, मैंने पहले भी उनके साथ कुछ किया था, लेकिन मुझे यह याद नहीं है)। मैंने एक केबल-अक्षम व्यक्ति से एक पिन लो-वोल्टेज एडेप्टर को crimped और crimped किया जो एक पहिएदार कुर्सी की कुर्सी के साथ टकराव से पीड़ित था।


पट्टी और क्रश क्रम्पर


गर्मी हटने से बचाव करें


2.54 मिमी का पिन कनेक्टर लें (हालाँकि आप पेपर क्लिप का भी उपयोग कर सकते हैं)


जांचें कि यह कैसे बैठता है


केबल पर फ्लैश ड्राइव भरने के लिए तैयार है

सामान्य तरीके से FreeNAS छवि भरें, मदरबोर्ड पर "सामने" यूएसबी पोर्ट के लिए कनेक्टर में हमारी औद्योगिक फ्लैश ड्राइव स्थापित करें। संपर्कों को मिलाएं नहीं, उत्पाद पर कोई "मूर्खतापूर्ण" उत्पाद नहीं है। संपर्क नंबर 9 को "आरा" पिन के स्थान पर गिरना चाहिए।


कनेक्टर का पिनआउट

ध्यान: हमारे कठोर TS2GUFM-V उत्पाद के आयामों को इलेक्ट्रॉनिक भागों, तारों और अन्य कनेक्टरों के यहाँ और वहाँ बहुत विशाल "टॉवर" प्रकार के बाड़ों में चिपके होने के कारण कनेक्टर में फिट करना मुश्किल बना सकता है। उदाहरण के लिए, AS2ock P4i65G मदरबोर्ड पर USB4_5 कनेक्टर में TS2GUFM-V को ऑनबोर्ड ऑडियो और लैन के बीच धकेलना, उन्हें नष्ट किए बिना असंभव हो गया है, इसलिए हम इसे स्पेयर पार्ट 667 कनेक्टर पर भेजते हैं। लेकिन वहाँ भी मुझे कैपेसिटर बैंकों और पतले ट्वीटर प्लग को चकमा देना पड़ा, जो क़ीमती पिनों के करीब था।
इसलिए, पाठक, विशेष रूप से कॉम्पैक्ट मामलों का उपयोग करते समय (उदाहरण के लिए, प्रसिद्ध हर्लम्पी-पैंक्रैट माइक्रोसेवर ब्रांड), 10-पिन "लैंडिंग" कनेक्टर्स, साथ ही आसपास के वातावरण की उपस्थिति के बहुत तथ्य का सावधानीपूर्वक अध्ययन करना चाहिए। किस मामले में, एडेप्टर के रूप में उपाय करें (चित्रों में Google "यूएसबी 10 डीपी एडाप्टर")। या एक और फ्लैश ड्राइव चुनें।


फ्लैश ड्राइव स्लॉट में डूब गया और कमाया गया

निष्कर्ष

1. ठोस-राज्य ड्राइव के अंदर होने वाली इलेक्ट्रोफिजिकल प्रक्रियाएं अस्पष्ट और सरल से बहुत दूर हैं क्योंकि वे बाहर से लगती हैं (धन्यवाद, कप्तान स्पष्टता)।
2. फ्लैश मेमोरी की विश्वसनीयता विनिर्माण नंद मेमोरी (एसएलसी, एमएलसी, टीएलसी, आदि) की तकनीक पर निर्भर करती है, और माइक्रोकंट्रोलर की जटिलता पर, और उत्पादन में, आप पहले और दूसरे पर बचा सकते हैं।
3. आप मोटे तौर पर चेकसम की लंबाई (ईसीसी, अगर निर्माता इसे प्रकाशित करता है) की लंबाई से फ्लैश ड्राइव की विश्वसनीयता का आकलन कर सकते हैं: क्रेटरिस परिबस अब जितना लंबा है, उतना बेहतर है।
4. गहन रूप से रिकॉर्ड करने वाली प्रणालियों के लिए, औद्योगिक फ्लैश मेमोरी की आवश्यकता होती है।
5. सर्वर कार्यों के लिए, आपको वृद्धि घनत्व के साथ एमएलसी (टीएलसी) प्रौद्योगिकियों का उपयोग करके बनाए गए सुपर-कॉम्पैक्ट फ्लैशकार्ड का उपयोग नहीं करना चाहिए।
6. ओएस को बूट करने के लिए अल्पज्ञात ब्रांडों के सस्ते फ्लैश ड्राइव का उपयोग करना सिद्धांत में contraindicated है।
7. FreeNAS के लिए, अच्छे ब्रांडों की "पूर्ण-आकार" फ्लैश ड्राइव उपयुक्त हैं, और इससे भी बेहतर - 2 जीबी या अधिक की क्षमता वाले एसएलसी चिप्स पर औद्योगिक उत्पाद।

जारी रखा जाए

निम्नलिखित भागों में, हम असफलताओं के विषय पर विस्तार करेंगे, केस इंजीनियरिंग पर स्पर्श करेंगे, सिस्टम ट्यूनिंग करेंगे, और शुरुआती लोगों के लिए यूनिक्स कुंग फू के कुछ गुर भी दिखाएंगे।

कहानी का एक और हिस्सा यह अपने आप एनएएस :
भाग 1: क्या था से
भाग 2: अच्छी यादें (फ्री मेमोरी डाउनलोड करने के लिए फ्लैश और अन्य एम्बेडेड ओएस)
भाग 3: पुराने टॉवर में रोमांच
भाग 4: चेरनोबिल का भूत

संदर्भ

www.wikipedia.org/wiki/Flash_memory#NAND_flash
www.wikipedia.org/wiki/Wear_leveling
www.wikipedia.org/wiki/Single-level_cell
www.wikipedia.org/wiki/Multi-level_cell
www.wikipedia.org/wiki/Triple-level_cell
ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A4%D0%BB%D0%B5%D1%88-%D0%BF%D0%B0%D0%BC%D1%8F%D1%82%D1%8C# SLC -_। D0.B8_MLC-.D0.BF.D1.80.D0.B8.D0.B1.D0.BE.D1.80.D1.8B
www.wikipedia.org/wiki/Error_detection_and_correction
www.wikipedia.org/wiki/BCH_code
www.pcper.com/reviews/Editorial/Taking-Accurate-Look-SSD-Write-Endurance
collectd.org
www.transcendusa.com/support/dlcenter/EDM/UFM-EDM.pdf
www.micron.com/-/media/Documents/Products/Presentation/flash_mem_summit_jcooke_inconvenient_truths_nand.pdf
pt.slideshare.net/Flashdomain/tn2917-nand-flash-design-and-use-considerations
processors.wiki.ti.com/index.php/Raw_NAND_ECC
www.spansion.com/Support/Application%20Notes/Types_of_ECC_Used_on_Flash_AN.pdf
forums.freenas.org/threads/data-corruption-on-usb-flash-drive.15505/#post-80954
forums.freenas.org/threads/intel-passed-power-loss-protected-ssd-tests.17168
mikelab.kiev.ua/index_en.php?page=PROGRAMS/chkflsh_en
lifehacker.ru/2013/06/26/veshhi-kotorye-ne-nuzhno-delat-s-ssd
www.anandtech.com/show/6489/playing-with-op
flashboot.ru/iflash