(TRIM은 SATA 명령이고 UNMAP은 SCSI/SAS 아날로그입니다)

오랫동안 저장 장치의 속도와 용량은 가장 까다로운 매개 변수로 간주되어 왔습니다. 동시에 이러한 장치는 소형이어야 하고 많은 전력을 소비하지 않아야 하며 이는 랩톱 및 휴대용 저장 장치에 특히 중요합니다. 이러한 장치는 가정 및 소규모 기업 소비자에게 적합한 비용이어야 합니다. 전자 산업은 합리적인 해결책을 찾았습니다: 솔리드 스테이트 드라이브(SSD)를 초고속 저장 장치로 제공하고 2.5인치 SMR 하드 드라이브를 고용량이지만 아주 작으면서도 전력 소모가 적은 저장 장치로 제공합니다. 각각 SSD는 속도 때문에 시스템 장치, 스크래치 그리고 임시 저장 장치로 주로 사용되는 반면 2.5인치 SMR 하드 드라이브는 대용량 저장에 사용됩니다. 그리고 이 두 가지 유형을 함께 사용하면 전체 하이브리드 시스템이 매우 빠르게 되고 용량도 커집니다. 다음 글 "이미 설치된 Windows를 기존 HDD에서 새 SSD 장치로 이동하고 하이브리드 데이터 저장 시스템을 만드는 방법"에서는 이러한 시스템을 만드는 방법을 설명합니다.

많은 장점 외에도 이러한 장치에는 특히 실수로 삭제되거나 손실된 파일 복구와 관련하여 몇 가지 단점이 있습니다. 이 글에서는 TRIM/UNMAP 명령을 사용하여 장치에서 파일을 복구할 때 그 이유와 예상되는 사항에 대해 설명합니다.

작동의 몇 가지 기본 원칙으로 설명을 시작하겠습니다.

SSD 장치
대부분의 최신 컴퓨터는 심지어 매우 저렴한 컴퓨터라도 SSD를 시스템 저장 장치로 사용합니다(대부분 유일한 장치임). 이러한 장치는 기존 하드 디스크 드라이브와 비교할 때 더 빠르고, 조용하고, 전력을 덜 소비하고, 물리적 충격에 더 강합니다.

폼 팩터가 다른 두 가지 유형의 SSD 장치가 있습니다. 이전 2.5인치 장치(기존 HDD와 동일)와 메모리 판과 유사한 새 M.2 장치가 있습니다.

그림 1. SSD 저장 장치의 두 가지 폼 팩터: 2.5인치(왼쪽) 및 M.2(오른쪽)
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불행히도 이러한 장치에는 몇 가지 심각한 단점이 있는데 파일 복구가 그 중 하나입니다.

SSD 베이직
기계식 드라이브에서 파일이 삭제되면 OS는 단순히 파일이 차지하는 디스크 영역을 여유 공간으로 표시하지만 해당 데이터는 일부 새 파일이 덮어쓸 때까지 디스크에 그대로 둡니다. 데이터 복구 프로그램이 손대지 않은 영역에 액세스하면 이전 데이터를 가져옵니다. 이것이 파일 복구가 작동하는 방식입니다.

그러나 SSD는 새 셀을 사용하거나 새 데이터를 저장하기 위해 점유된 셀의 이전 데이터를 먼저 제거해야 합니다. SSD에서 오래된 데이터를 제거하는 것은 상당히 느린 프로세스입니다. 이것이 SSD에서 파일 삭제가 다음과 같은 방식으로 작동하는 이유입니다: 사용자, 프로그램 또는 OS 자체가 파일을 삭제하면 OS는 TRIM 명령을 실행하여 SSD에 데이터가 더 이상 필요하지 않다고 알려줍니다. SSD는 파일을 점유한 셀을 특수 풀에 넣어 나중에 제거합니다. 프로그램이나 OS가 해당 셀에서 데이터를 요청하면 SSD는 단순히 가비지 또는 0을 반환합니다.

또한, 장치는 셀 전체에 걸쳐 데이터를 지속적으로 섞어 마모 수준을 조정하며, 장치 자체만으로 주어진 시간에 파일 데이터가 저장된 위치를 알 수 있습니다. OS는 이 프로세스를 제어할 수 없으며 데이터의 실제 물리적 위치를 알 수 있는 방법은 없습니다.

그렇기 때문에 TRIM 명령을 사용할 때 SSD 장치에서 데이터를 복구하는 것이 매우 어렵고 대부분의 경우 불가능한 이유입니다.

SSD는 다른 플래시 메모리 유형(SD 카드, 메모리 스틱 등)과 마찬가지로 솔리드 스테이트 저장 장치이지만 모든 솔리드 스테이트 저장 장치가 SSD는 아닙니다. R-Studio는 S.M.A.R.T 탭의 기능 필드에 플래시 장치가 TRIM 명령을 지원하는지 여부를 보여줍니다.

그림 2. SSD 장치의 TRIM 지원
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SMR 기술이 적용된 하드 드라이브
SMR(기와식 자기 기록방식) 기술은 컴팩트 하드 드라이브의 용량 증가에 대한 주요 장애물인 저장 밀도에 대한 제한을 극복하는 데 사용됩니다. 서로 평행하면서 겹치지 않는 자기 트랙에 데이터를 쓰는 기존의 하드 드라이브와 달리 SMR 드라이브는 부분적으로 겹치는 트랙에 데이터를 기록하므로 트랙 밀도를 높일수 있습니다. 이러한 기록방식은 겹쳐진 기와지붕과 닮았다고 해서 이름이 붙혀졌습니다.

이 기술은 실제로 하드 드라이브 용량을 늘리지만 데이터를 덮어쓰거나 삭제해야 하는 경우 이 작업은 해당 데이터와 겹치는 다른 트랙의 일부에도 영향을 미칩니다. 겹치는 트랙에 데이터를 저장하려면 다른 곳에 기록해야 하므로 이 작업이 매우 느려집니다. 이 프로세스를 가속화하기 위해 SSD 장치와 동일한 원리와 동일한 TRIM 명령이 사용됩니다. 데이터 복구에 대한 효과는 동일합니다. 프로그램이나 OS가 삭제된 파일에서 데이터를 요청하면 하드 드라이브가 0 또는 가비지를 반환하여 데이터 복구를 극도로 어렵게 또는 불가능하게 만듭니다.

일반적으로 SMR 디스크는 케이스에 특별한 표시가 있습니다.

그림 3.SMR 기술이 적용된 하드 드라이브
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R-Studio는 S.M.A.R.T.탭의 기능 필드에서 하드 드라이브가 TRIM 명령을 지원하는지 여부를 보여줍니다.

그림 4. SMR 기술이 적용된 하드 드라이브의 TRIM 지원
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TRIM 명령을 지원하는 저장 장치, OS 및 파일 시스템
TRIM은 TRIM 지원 장치의 저장 장치, 운영 체제 및 파일 시스템의 세 가지 구성요소가 모두 지원할 때 작동합니다. 거의 모든 최신 SSD 장치 및 1TB보다 큰 2.5인치 하드 드라이브는 TRIM 명령을 지원합니다. SSD 및 SMR 하드 드라이브로 구성된 복잡한 볼륨은 경우에 따라 다릅니다. Linux LVM2 및 Windows 소프트웨어 RAID는 TRIM을 지원하지만 macOS 및 대부분의 하드웨어 RAID 컨트롤러의 소프트웨어 RAID는 지원하지 않습니다.

가상 머신의 가상 디스크는 조금 더 까다롭습니다. 가상 디스크가 TRIM 지원 장치에 저장된다는 것은 아무 의미가 없습니다. 호스트 OS의 경우 이 디스크는 유효한 파일이고 가상 머신의 모든 디스크 작업은 해당 파일에 대한 읽기-쓰기 작업입니다. 가상 TRIM 지원 디스크가 있는 가상 머신 내부에서는 모두가 가상화 소프트웨어에 달려 있습니다. 일부는 단지 TRIM 명령을 시뮬레이션하고 SSD 파일을 실제러 변경시키지 않고 가비지를 반환하는 반면 일부는 파일 데이터를 변경합니다.

TRIM 명령을 지원하는 주요 OS와 파일 시스템:

TRIM 명령이 데이터 복구에 미치는 영향
삭제된 파일 및 포맷된 디스크:
Windows 및 Mac: 거의 항상 불가능합니다. 원시 파일 복구도 도움이 되지 않습니다.
Linux: TRIM 명령이 실행되기 전에 완료되면 가능합니다.

약간 손상된 파일 시스템에서 손실된 파일(네이티브 OS에서 인식):
모든 OS는 가비지, 잘못된 파일 기록 그리고 불필요한 파일을 삭제하기 위해 TRIM 명령을 사용하여 이러한 파일 시스템을 점진적으로 복구하고 있습니다. TRIM 명령이 비활성화된 시스템에서 빠르게 수행되는 경우 데이터 복구가 가능합니다.

심각하게 손상된 파일 시스템(네이티브 OS에서 인식되지 않음):
OS가 그것을 복구할 수 없고 데이터를 삭제하지 않기 때문에 데이터 복구가 가능합니다.

TRIM 명령의 부정적인 영향을 최소화하는 방법
데이터 복구가 가능할 때 TRIM 명령의 부정적인 영향을 최소화하기 위해 몇 가지 단계를 수행할 수 있습니다.

• 데이터를 복구하는 동안 TRIM 명령을 비활성화하십시오. 파일 복구가 완료되면 활성화하는 것을 잊지 마십시오.

Windows:
Win + X 키 조합을 누르십시오.
Windows PowerShell이 ​​나타납니다.
"fsutil behavior set DisableDeleteNotify 0/1" 입력
(비활성화하려면 1, 활성화하려면 0)

macOS:
터미널에서 "sudo trimforce disable"을 입력하십시오.
관리 비밀번호를 입력하고 몇 가지 질문에 "Y "로 대답하십시오.
TRIM이 비활성화된 상태에서 컴퓨터가 자동으로 다시 시작됩니다.

TRIM을 다시 활성화하려면 "sudo trimforce enable"을 입력하십시오.

Linux:
배포판 및 설정에 따라 다릅니다. 특정 설치에 대한 문서를 참조하십시오.

결론
최신 주요 OS에서 작동하는 TRIM 지원 장치의 데이터 복구는 삭제된 파일 및 포맷된 장치의 경우 대부분 불가능하며 소프트웨어 솔루션만 사용하는 다른 경우에는 매우 어렵습니다. 이와 반대되는 주장을 하는 사람은 무능하거나 의도적으로 고객을 속이는 것입니다. 경우에 따라 활성화된 TRIM 명령으로 SSD 장치에서 삭제된 데이터를 복구할 수 있는 자격을 갖춘 인력을 갖춘 소수의 고급 데이터 복구 회사가 예외적으로 있습니다. 그러나 여전히 이러한 절차에는 장치 내부 구성 요소에 대한 물리적 액세스와 많은 수동 조사가 요구됩니다.

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