SSD Datensicherheit

Wahrscheinlich jeder, der sich in den letzten Jahren mit dem Kauf eines neuen Rechners oder Notebook beschäftigt hat, stand vor der Entscheidung ob er sich für ein Modell mit einer SolidStateDisk (SSD) oder einem Modell mit herkömmlicher Festplatte (HDD) entscheiden soll.

Oft wird in den Beschreibungen die SSD als schneller und leistungsfähiger als eine Festplatte beschrieben. Das stimmt, ist doch der Zugriff auf die gespeicherten Daten bei der SSD Technik einige hundertmal schneller möglich.

Aber wo steht die SSD im Vergleich zu einer HDD, wenn es um ihre Datensicherheit geht?

Im Grunde ist eine SSD eine Speichertechnik wie sie in einem USB-Stick oder im Speicher eines Handys zum Einsatz kommt. Der „Controller“ verteilt dabei die Daten auf die verschiedenen Speicherchips, die sich auf einer Platine befinden. Die Anzahl dieser Speicherchips, die 8, 16 oder 32 beträgt, richtet sich nach der jeweiligen Speicherkapazität der SSD.

Es gibt zwei wichtige Arten der Speichertechnik bei SSDs. Der Unterschied liegt in den verbauten Speicherchips.

Während zu Beginn meist Singel Level Cell (SLC) Speicher verbaut wurden, kommen in den aktuellen SSDs fast ausschließlich Multi Level Cell (MLC) oder sogar Triple Level Cell (TLC) Speicher zum Einsatz. Der SLC Chip kann pro Zelle einen Wert (0 oder 1) annehmen und so ein Bit pro Zelle speichern, der MLC Chip spiechert pro Zelle vier und der TLC Chip sechs Werte. Diese Mehrfachbelegung der Speicherzellen sorgt natürlich für günstige Preise, da auf diese Weise Materialkosten gespart werden können. Auf der anderen Seite sorgt das aber auch für eine stärkere Beanspruchung der Zellen, wodurch die Lebensdauer der SSD sinkt.

Daher ist es wichtig vor dem Kauf abzuwägen, welcher Belastung die SSD ausgesetzt sein wird.

In einem beispielhaften Datenbankserver werden täglich Millionen Schreibvorgänge getätigt. Die SLC SSD würde hier etwa 6 Jahre funktionieren. Bei gleicher Belastung hält die MLC SSD nur weniger als ein Jahr. Im zweiten Fall würde das eine Störung des Rechners noch innerhalb der kalkulierten Laufzeit bedeuten, die im schlimmsten Fall mit einem Totalausfall und Datenverlust sogar unternehmeskritisch sein kann.

MLC SSDs mit 250 GB werden von den Herstellern meist mit einer Lebenserwartung von etwa 700 Terabyte angegeben, manchmal auch mehr. Im täglichen privaten Einsatz, beispielsweise auf einem Laptop zu Hause, werden täglich etwa 60 GB Daten geschrieben. Eine MLC SSD hält in dem Fall rechnerisch etwa 35 Jahre. Ob die elektronischen Bauteile in der SSD aber auch nur annähernd so lange durchhalten, darf man zu Recht anzweifeln. Zumindest ist in dem Fall nicht mit Fehlern zu rechnen, die durch den Alterungsprozess der Speicherzellen hervorgerufen werden.

Zu beachten ist allerdings, dass SSDs nur beim Schreiben „altern“, nicht beim Lesen. Daher kann ein Einsatz in Auslieferungsservern wie z.B. Webservern durchaus sinnvoll sein.

Der Hauptrisikofaktor ist die Lebensdauer einer SSD, die deutlich unter der einer klassischen HDD liegt. Sollte es zu einem Defekt kommen und die SSD muss von einem spezialisierten Datenrettern wiederhergestellt werden, zeigt sich die SSD als deutlich komplizierter als eine HDD. Während die HDD ihre Datensätze sequentiell, also aufeinanderfolgend ablegt, verteilt der Controller der SSD die Daten anhand eines herstellerspezifischen Algorithmus auf die einzelnen Speicherchips. So entsteht eine unzusammenhängende Datenstruktur, die sich nur schwer zusammenfügen lässt.

Der Algorithmus, nach dem die Daten verteilt werden, ist je nach Hersteller verschieden und meistens geheim. Eine einheitliche Struktur für die Speicherung der Daten bei SSDs gibt es nicht und es gibt viele verschiedene Hersteller. Der Umfang der Probleme bei der Datenrettung lässt sich da schon erahnen.

Bei den HDDs sieht das besser aus, hier gibt es nur drei große Hersteller, wodurch deutlich weniger Spezialsoftware oder Hardware für die Datenrettung entwickelt werden muss.

Erschwert wird bei SSDs die Datenrettung durch herstellereigene Verschlüsselungs-Lösungen, wie sie beispielsweise vom SSD-Controller Hersteller Sandforce angeboten werden. Wenn der Controller ausfällt, ist auch der benötigte Schlüssel weg, um die Daten zu lesen. Den Schlüssel kennt der Herstellers und wird nicht herausgegeben. Eine Datenrettung ist in dem Fall unmöglich. Daher ist es empfehlenswert wenn man auf Softwareverschlüsselung setzt, bei der man den Schlüssel selbst besitzt oder eine Datensicherung vorhält, die eine Wiederherstellung der SSD überflüssig macht.

Auch wenn die Ausfallquote von SSD und HDD etwa gleich ist, zeigt sich, dass die SSD im Falle eines Defekts nur mit deutlich mehr Aufwand oder auch gar nicht zu retten ist. Risiken lassen sich in jedem Fall vermeiden, wenn man bei der Auswahl des Speichermediums die Belastung vorher analysiert und gegebenenfalls doch auf die HDD-Technik zurückgreift. Wenn es um Geschwindigkeit geht, ist die SSD erste Wahl, der schwierigen Datenrettung kann man durch ein funktionierendes Backupkonzept vorbeugen – eigentlich selbstverständlich.