डेटा निम्नीकरण

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डेटा निम्नीकरण डेटा संचय उपकरण में गैर-महत्वपूर्ण विफलताओं के संचय के कारण ही डेटा (कंप्यूटिंग) का क्रमिक डेटा की कमी हो जाती है। इस घटना को डेटा क्षय, डेटा रोट या बिट रोट के रूप में भी जाना जाता है।

उदाहरण

नीचे कई डिजिटल छवियां हैं जो डेटा क्षरण को दर्शाती हैं, सभी में 326,272 बिट्स हैं। मूल तस्वीर पहले प्रदर्शित की जाती है। अगली छवि में, एक बिट को 0 से 1 में बदल दिया गया था। अगली दो छवियों में, दो और तीन बिट फ़्लिप किए गए थे। लिनक्स सिस्टम पर, सीएमपी आदेश (जैसे cmp -b bitrot-original.jpg bitrot-1bit-changed.jpg का उपयोग करके फाइलों के बीच बाइनरी अंतर प्रकट किया जा सकता है।

  • 0 बिट फ़्लिप किया

    0 बिट फ़्लिप किया

  • 1 बिट फ़्लिप किया

    1 बिट फ़्लिप किया

  • 2 बिट फ़्लिप किया

    2 बिट फ़्लिप किया

  • 3 बिट फ़्लिप किया

    3 बिट फ़्लिप किया


प्राथमिक भण्डार

गतिशील रैंडम-एक्सेस मेमोरी (डीआरएएम) में डेटा की निम्नीकरण तब हो सकती है जब डीआरएएम में थोड़ा सा बिजली का आवेश प्रवहा हो जाता है, संभवतः प्रोग्राम कोड या संग्रहीत डेटा को बदल देता है। डीआरएएम को ब्रह्माण्डीय किरणों द्वारा बदला जा सकता है[1] या अन्य उच्च-ऊर्जा स्तर वाले कण को इस तरह के डेटा डिग्रेडेशन को कोमल त्रुटि के रूप में जाना जाता है।[2] इस प्रकार के डेटा क्षरण को कम करने के लिए ईसीसी मेमोरी का उपयोग भी किया जा सकता है।[3]


माध्यमिक संचयन

वर्षों या उससे अधिक समय में संचयन मीडिया के क्रमिक क्षय से डेटा निम्नीकरण का परिणाम होता है। कारण माध्यम से भिन्न होते हैं:

सॉलिड-स्टेट मीडिया
ईपीआरओएमएस, फ्लैश मेमोरी और अन्य ठोस राज्य ड्राइव विद्युत आवेशों का उपयोग करके डेटा स्टोर करते हैं, जो अपूर्ण इन्सुलेशन के कारण धीरे-धीरे लीक हो सकते हैं। आधुनिक फ्लैश कंट्रोलर चिप्स इस रिसाव के लिए कई कम थ्रेशोल्ड वोल्टेज (ईसीसी पास होने तक) की कोशिश कर रहे हैं, जिससे डेटा की उम्र बढ़ रही है। इस कार्यक्षमता के बिना वोल्टेज स्तरों के बीच बहुत कम दूरी वाले बहु-स्तरीय सेल को स्थिर नहीं माना जा सकता है।[4]
चिप स्वयं इससे प्रभावित नहीं होती है, इसलिए प्रति दशक लगभग एक बार इसकी पुन: प्रोग्रामिंग करने से क्षय होने से बचाव होता है। रीप्रोग्रामिंग के लिए मास्टर डेटा की क्षतिग्रस्त प्रति की आवश्यकता होती है। अंततः का उपयोग यह सुनिश्चित करने के लिए किया जा सकता है कि ऑन-चिप डेटा अभी तक क्षतिग्रस्त नहीं हुआ है और रीप्रोग्रामिंग के लिए तैयार है।
चुंबकीय संचयन
चुंबकीय मीडिया, जैसे कि हार्ड डिस्क ड्राइव, फ्लॉपी डिस्क और चुंबकीय टेप, डेटा क्षय का अनुभव कर सकते हैं क्योंकि बिट अपना चुंबकीय अभिविन्यास खो देते हैं। उच्च तापमान चुंबकीय हानि की दर को गति देता है। सॉलिड-स्टेट मीडिया की तरह, री-राइटिंग तब तक उपयोगी है जब तक कि माध्यम स्वयं क्षतिग्रस्त न हो (नीचे देखें)।[5]आधुनिक हार्ड ड्राइव विशाल चुंबकत्व का उपयोग करते हैं और दशकों के क्रम में उच्च चुंबकीय जीवनकाल है। वे पुनर्लेखन के माध्यम से ईसीसी द्वारा पाई गई किसी भी त्रुटि को स्वचालित रूप से ठीक भी कर देते हैं। चूंकि, फ़ैक्टरी सर्वो ट्रैक पर निर्भरता डेटा रिकवरी को जटिल बना सकती है, यदि यह अप्राप्य हो जाती है।
फ्लॉपी डिस्क और टेप परिवेशी वायु से खराब रूप से सुरक्षित हैं। गर्म/आर्द्र स्थितियों में, वे संचयन माध्यम के भौतिक अपघटन के प्रति संवेदनशील होते हैं।[6][5]
ऑप्टिकल संचयन
सीडी -आर ,डीवीडी-आर और बीडी -आर जैसे ऑप्टिकल मीडिया, स्टोरेज माध्यम के डिस्क रोटर से डेटा क्षय का अनुभव कर सकते हैं। डिस्क को अंधेरे, ठंडे, कम नमी वाले स्थान पर स्टोर करके इसे कम किया जा सकता है। अभिलेखीय गुणवत्ता डिस्क विस्तारित जीवनकाल के साथ उपलब्ध हैं, किन्तु अभी भी स्थायी नहीं हैं। चूंकि, ऑप्टिकल डिस्क या सतह त्रुटि स्कैनिंग जो विभिन्न प्रकार की त्रुटियों की दरों को मापती है, ऑप्टिकल मीडिया पर डेटा क्षय की अनुमान करने में सक्षम है, जो डेटा हानि होने से पहले अच्छी तरह से हो सकती है।[7]
डिस्क डाई और डिस्क बैकिंग परत दोनों के खराब होने की संभावना है। सीडी-आर में उपयोग किए जाने वाले प्रारंभिक साइनाइन-आधारित डाई यूवी स्थिरता की कमी के लिए प्रसिद्ध थे। प्रारंभिक सीडी भी सीडी ब्रोंजिंग से पीड़ित थीं, और यह खराब लाह सामग्री के संयोजन और एल्यूमीनियम प्रतिबिंब परत की विफलता से संबंधित है।[8] बाद में डिस्क अधिक स्थिर रंगों का उपयोग करती हैं या अकार्बनिक मिश्रण के लिए उन्हें छोड़ देती हैं। एल्युमिनियम की परत को सामान्यतः सोने या चांदी के मिश्रधातु से बदल दिया जाता है।
कागज डेटा संचयन
पेपर मीडिया, जैसे कि छिद्रित कार्ड और पंच टेप, मौखिक रूप से अपघटन कर सकते हैं। माइलर छिद्रित टेप अन्य दृष्टिकोण है जो विद्युत चुम्बकीय स्थिरता पर निर्भर नहीं करता है। किताबों और छपाई और लिखने के कागज़ का ह्रास मुख्य रूप से सेल्यूलोज अणु के अन्दर ग्लाइकोसिडिक बांड के एसिड हाइड्रोलिसिस के साथ-साथ ऑक्सीकरण द्वारा संचालित होता है;[9] उच्च सापेक्ष आर्द्रता, उच्च तापमान, साथ ही एसिड, ऑक्सीजन, प्रकाश और विभिन्न वाष्पशील कार्बनिक यौगिकों और नाइट्रोजन डाइऑक्साइड सहित विभिन्न प्रजनकों के संपर्क में आने से कागज का विस्तार तेज हो जाता है।[10]

हार्डवेयर विफलताएं

अधिकांश डिस्क, डिस्क नियंत्रक और उच्च-स्तरीय सिस्टम अप्राप्य विफलता की थोड़ी सी संभावना के अधीन हैं। निरंतर बढ़ती डिस्क क्षमता, फ़ाइल आकार, और डिस्क पर संग्रहीत डेटा की मात्रा में वृद्धि के साथ, डेटा क्षय की घटना की संभावना और अन्य प्रकार के असंशोधित और अनिर्धारित डेटा कमियों बढ़ जाता है।[11]

निम्न-स्तरीय डिस्क नियंत्रक सामान्यतः त्रुटिपूर्ण डेटा को ठीक करने के लिए त्रुटि सुधार कोड (ईसीसी) का उपयोग करते हैं।[12]

अतिरेक बढ़ाकर और अखंडता जाँच, त्रुटि सुधार कोड और स्व-मरम्मत एल्गोरिदम को प्रयुक्त करके ऐसी अंतर्निहित विफलताओं के कठिन परिस्थिति को कम करने के लिए उच्च-स्तरीय सॉफ़्टवेयर सिस्टम को नियोजित किया जा सकता है।[13] जेडएफएस फाइल सिस्टम को इनमें से कई डेटा कमी के लिए मुद्दों को संबोधित करने के लिए डिज़ाइन किया गया था।[14] बीटीआरएफएस फाइल सिस्टम में डेटा सुरक्षा और पुनर्प्राप्ति क्रियाविधि भी सम्मिलित हैं,[15] जैसा कि आरईएफएस करता है।[16]


यह भी देखें

संदर्भ

  1. ↑ "The Invisible Neutron Threat | National Security Science Magazine". Los Alamos National Laboratory. Retrieved 2020-03-13.
  2. ↑ O'Gorman, T. J.; Ross, J. M.; Taber, A. H.; Ziegler, J. F.; Muhlfeld, H. P.; Montrose, C. J.; Curtis, H. W.; Walsh, J. L. (January 1996). "सेमीकंडक्टर मेमोरी में कॉस्मिक रे सॉफ्ट एरर के लिए फील्ड टेस्टिंग". IBM Journal of Research and Development. 40 (1): 41–50. doi:10.1147/rd.401.0041.
  3. ↑ Single Event Upset at Ground Level, Eugene Normand, Member, IEEE, Boeing Defense & Space Group, Seattle, WA 98124-2499
  4. ↑ Li, Qianhui; Wang, Qi; Yang, Liu; Yu, Xiaolei; Jiang, Yiyang; He, Jing; Huo, Zongliang (April 2022). "Optimal read voltages decision scheme eliminating read retry operations for 3D NAND flash memories". Microelectronics Reliability. 131: 114509. doi:10.1016/j.microrel.2022.114509.
  5. ↑ 5.0 5.1 "चुंबकीय मीडिया का संरक्षण". National Archives of Australia. Retrieved 3 November 2020. High temperature and humidity and fluctuations may cause the magnetic and base layers in a reel of tape to separate, or cause adjacent loops to block together. High temperatures may also weaken the magnetic signal, and ultimately de-magnetise the magnetic layer.
  6. ↑ Riss, Dan (July 1993). "Conserve O Gram (number 19/8) Preservation Of Magnetic Media" (PDF). nps.gov. Harpers Ferry, West Virginia: National Park Service / Department of the Interior (US). p. 2. The longevity of magnetic media is most seriously affected by processes that attack the binder resin. Moisture from the air is absorbed by the binder and reacts with the resin. The result is a gummy residue that can deposit on tape heads and cause tape layers to stick together. Reaction with moisture also can result in breaks in the long molecular chains of the binder. This weakens the physical properties of the binder and can result in a lack of adhesion to the backing. These reactions are greatly accelerated by the presence of acids. Typical sources would be the usual pollutant gases in the air, such as sulphur dioxide (SO2) and nitrous oxides (NOx), which react with moist air to form acids. Though acid inhibitors are usually built into the binder layer, over time they can lose their effectiveness.
  7. ↑ "QPxTool शब्दावली". qpxtool.sourceforge.io. QPxTool. 2008-08-01. Retrieved 22 July 2020.
  8. ↑ "Bronzed CD alert!". IASA Information Bulletin no. 22. July 1997. Archived from the original on 22 July 2011. Retrieved 3 August 2007.
  9. ↑ Małachowska, Edyta; Pawcenis, Dominika; Dańczak, Jacek; Paczkowska, Joanna; Przybysz, Kamila (26 March 2021). "Paper Ageing: The Effect of Paper Chemical Composition on Hydrolysis and Oxidation". Polymers. 13 (7): 1029. doi:10.3390/polym13071029. PMID 33810293. Retrieved 5 June 2023.
  10. ↑ Menart, Eva; De Bruin, Gerrit; Strlič, Matija (9 September 2011). "Dose–response functions for historic paper". Polymer Degradation and Stability. 96 (12): 2029–2039. doi:10.1016/j.polymdegradstab.2011.09.002. Retrieved 5 June 2023.
  11. ↑ Gray, Jim; van Ingen, Catharine (December 2005). "डिस्क विफलता दर और त्रुटि दर के अनुभवजन्य माप" (PDF). Microsoft Research Technical Report MSR-TR-2005-166. Retrieved 4 March 2013.
  12. ↑ "ECC और स्पेयर ब्लॉक्स किंग्स्टन SSD डेटा को त्रुटियों से सुरक्षित रखने में मदद करते हैं". Kingston Technology Company. Retrieved 30 March 2021.
  13. ↑ Salter, Jim (15 January 2014). "Bitrot and atomic COWs: Inside "next-gen" filesystems". Ars Technica. Archived from the original on 6 March 2015. Retrieved 15 January 2014.
  14. ↑ Bonwick, Jeff. "ZFS: The Last Word in File Systems" (PDF). Storage Networking Industry Association (SNIA). Archived from the original (PDF) on 21 September 2013. Retrieved 4 March 2013.
  15. ↑ "btrfs Wiki: Features". The btrfs Project. Retrieved 19 September 2013.
  16. ↑ Wlodarz, Derrick (15 January 2014). "Windows Storage Spaces and ReFS: is it time to ditch RAID for good?". Betanews. Retrieved 2014-02-09.
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