¿Cuál es la razón detrás de la eliminación segura de medios USB de PC con Windows? [duplicar]

Muy a menudo, cuando tengo prisa, automáticamente saco un pendrive USB o un cable USB de un disco duro externo desde mi PC de escritorio o portátil, sin hacer clic derecho en el icono de eliminación segura en la bandeja del sistema y desconectarlo a través de esta ruta . Hasta ahora no ha pasado nada malo cada vez que "he tenido prisa".

¿Cuál es la razón detrás de hacer clic con el botón derecho en el ícono para eliminar de forma segura y realmente puedo perder información en un dispositivo USB si esto no se lleva a cabo?

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¿Se incrementa enormemente la capacidad de pérdida de dicha información si los medios usb todavía parpadean en el momento de sacarlos de la computadora (en lugar de no parpadear)?

Sí puede, se trata de lo que sucede si quitas el dispositivo cuando está en uso (lectura o escritura).

Cuando conecta una unidad USB, le da rienda suelta a su PC para escribir y leer datos de ella; algunos de los cuales están en caché.

El almacenamiento en caché se produce al no escribir información inmediatamente en el dispositivo USB y, en su lugar, mantenerla en la memoria (RAM) de su PC. Si tuviera que sacar la unidad USB de su PC antes de que se escriba esta información, o mientras se está escribiendo, terminará con un archivo dañado.

Sin embargo, Windows deshabilita automáticamente el almacenamiento en caché en dispositivos USB, a menos que usted diga específicamente que desea habilitarlo. En su mayor parte, no tiene que hacer clic en el botón 'Quitar hardware de forma segura', si no está escribiendo o leyendo nada del dispositivo.

Está ahí simplemente como un nivel adicional de seguridad que le impide destruir sus propios archivos.

Al hacerlo, los archivos se cierran "con gracia", conservando datos, punteros e indicadores de tamaño de archivo. Cuando se escribe en el disco, la computadora no siempre "vacía" un búfer y es posible que solo se haya escrito parte de los datos. El uso del procedimiento adecuado asegurará que los datos y los punteros estén en buena forma.

Fuente

Una segunda razón es que las unidades flash deben tener una potencia estable durante ~ 0.25 segundos después de un comando de escritura. Este es un problema físico fundamental, debido a factores aleatorios que algunas escrituras pueden dejar 1 bit lógico en un estado eléctrico de 0,72. La solución es fácil: solo reescribe el bit, tal vez incluso algunas veces. Eventualmente se pegará.

Si realmente tiene mala suerte, el bit se caerá en una tabla del sistema de archivos y se dañará, por ejemplo, en un directorio completo.

Pocas personas se dan cuenta de todo lo que sucede debajo del capó de una unidad flash. A diferencia de los discos duros en los que un sector se borra y se sobrescribe en un solo paso, las unidades flash pueden escribir datos en una página en blanco de 528 bytes mucho más rápido de lo que pueden realizar un ciclo de borrado. Además, dado que cada circuito de control de borrado usaría una buena cantidad de silicio, los chips flash generalmente no tienen un circuito separado para cada página, sino que tienen uno por "bloque", donde cada bloque contiene cientos o miles de páginas. Esto significa que cada vez que se escriben datos diferentes en un sector, se escribirán en un área previamente en blanco y la copia anterior se marcará de alguna manera como "desactualizada". En algún momento, el flash realizará un ciclo de "recolección de basura" en el que identificará un bloque que contiene principalmente páginas desactualizadas, copie todas las páginas que no estén desactualizadas de ese bloque a otro bloque que tenga espacio, y luego borre el bloque. Debido a que tales operaciones pueden ser muy lentas, algunas unidades intentarán, cuando sea posible, realizarlas cuando no haya nada más; las unidades no le dicen a la computadora cuando realizan dicha limpieza, porque a la computadora generalmente no le importa. El "problema" es que si la computadora no le informa a la unidad que está a punto de perder energía, la unidad no tendrá forma de saber cuándo es seguro realizar dicha limpieza. porque a la computadora generalmente no le importa. El "problema" es que si la computadora no le informa a la unidad que está a punto de perder energía, la unidad no tendrá forma de saber cuándo es seguro realizar dicha limpieza. porque a la computadora generalmente no le importa. El "problema" es que si la computadora no le informa a la unidad que está a punto de perder energía, la unidad no tendrá forma de saber cuándo es seguro realizar dicha limpieza.

Tenga en cuenta que, aunque las unidades flash de calidad están diseñadas para garantizar que una nueva copia de datos siempre se escriba por completo antes de que se borre una copia anterior, y asegúrese de que siempre puedan determinar qué copia de cada bloque debe considerarse la más actual, no todas Los diseños de unidades flash son perfectos. En ausencia de cualquier notificación de falla de energía, un algoritmo diseñado para ser 100% a prueba de pérdida de datos o inconsistencia probablemente sea al menos dos veces más lento que uno que cumpla con las restricciones más flexibles. Agregar una notificación de falla de energía del hardware que se dispararía mientras hubiera suficiente energía para completar una o dos operaciones de escritura rápida reduciría la penalización de tiempo, pero hacer que las notificaciones de falla de energía sean 100% confiables puede ser complicado, y no todas las implementaciones son perfectas .

Windows mismo le dice que no necesita usar la opción Quitar hardware con seguridad si usa ciertas configuraciones, las configuraciones predeterminadas.

Eliminación rápida versus mejor rendimiento

Windows le permite optimizar su dispositivo USB para una eliminación rápida o un rendimiento mejorado. De manera predeterminada, Windows optimiza los dispositivos USB para una eliminación rápida. Puede acceder a esta configuración desde el administrador de dispositivos: abra el menú Inicio, escriba Administrador de dispositivos y presione Entrar para iniciarlo.

Expanda la sección Unidades de disco en el Administrador de dispositivos, haga clic con el botón derecho en su dispositivo y seleccione Propiedades.

Seleccione la pestaña Políticas en la ventana Propiedades. Notarás que Windows dice que puedes desconectar tu dispositivo USB de manera segura sin usar el ícono de notificación Quitar hardware con seguridad, por lo que esto significa que puedes desconectar tu dispositivo USB sin tener que quitarlo con seguridad, ¿verdad? No tan rapido.

Peligro de corrupción de datos

El cuadro de diálogo de Windows que se muestra arriba es engañoso. Si desconecta su dispositivo USB mientras se escriben datos en él, por ejemplo, mientras mueve archivos o guarda un archivo, esto puede provocar la corrupción de datos. Independientemente de la opción que use, debe asegurarse de que su dispositivo USB no esté en uso antes de desenchufarlo; algunas memorias USB pueden tener luces que parpadean mientras se usan.

Sin embargo, incluso si el dispositivo USB no parece estar en uso, aún puede estar en uso. Un programa en segundo plano puede estar escribiendo en la unidad, por lo que podría dañar los datos si desconecta la unidad. Si su dispositivo USB no parece estar en uso, probablemente pueda desconectarlo sin que se produzca ningún daño en los datos; sin embargo, para estar seguro, sigue siendo una buena idea usar la opción Quitar hardware con seguridad. Cuando expulsa un dispositivo, Windows le indicará cuándo es seguro eliminarlo, asegurando que todos los programas se hayan completado con él. Escribir en caché

Si selecciona la opción Mejor rendimiento, Windows almacenará en caché los datos en lugar de escribirlos en el dispositivo USB de inmediato. Esto mejorará el rendimiento de su dispositivo; sin embargo, es mucho más probable que se produzcan daños en los datos si desconecta el dispositivo USB sin utilizar la opción Quitar hardware con seguridad. Si el almacenamiento en caché está habilitado, Windows no escribirá los datos en su dispositivo USB de inmediato, incluso si los datos parecen haber sido escritos en el dispositivo y todos los cuadros de diálogo de progreso del archivo están cerrados, es posible que los datos se almacenen en caché en su sistema.

Cuando expulsa un dispositivo, Windows vaciará la memoria caché de escritura en el disco, asegurando que se realicen todos los cambios necesarios antes de notificarle cuándo es seguro quitar la unidad. En última instancia, no importa qué opción use, debe usar el ícono Quitar hardware con seguridad y expulsar su dispositivo antes de desenchufarlo. También puede hacer clic con el botón derecho en la ventana de la computadora y seleccionar Expulsar. Windows le dirá cuándo es seguro quitar el dispositivo, eliminando cualquier cambio de corrupción de datos.

Nota: Este consejo no solo se aplica a Windows: si está utilizando Linux, debe usar la opción Expulsar en su administrador de archivos antes de desconectar un dispositivo USB también. Lo mismo ocurre con Mac OS X.

Si no quitas los dispositivos de forma segura, los dispositivos fantasma permanecerán en Windows. Esto no suele ser un problema inmediato, pero una vez que ha acumulado unos cientos de dispositivos fantasmas, las cosas comienzan a fallar.

EDITAR PARA ACLARAR: Los dispositivos fantasma son, en resumen, dispositivos que tienen controladores instalados pero que ya no están conectados al puerto USB. Windows realiza un seguimiento de los dispositivos que se han instalado, pero debido a que los dispositivos no se han "eliminado con seguridad", el controlador todavía está cargado para ese puerto USB. Esto puede causar una variedad de problemas que van desde asignar una nueva letra de unidad cuando conecta su unidad flash hasta hacer que los videojuegos detecten controladores que no están allí. Cuando elimina de forma segura un dispositivo de Windows, no solo se asegura de que ya no esté escribiendo datos, sino que le dice a Windows que descargue el controlador de ese puerto USB. Desenchufar su disco sobre la marcha no solo corre el riesgo de dañar los datos, sino que también corre el riesgo de crear un dispositivo fantasma que Windows realmente no maneja bien.

De manera predeterminada, Windows no muestra dispositivos fantasmas en el Administrador de dispositivos, por lo que la mayoría de las personas no están familiarizadas con el concepto. Para encontrar estos dispositivos manualmente, ejecute Símbolo del sistema como administrador e ingrese set devmgr_show_nonpresent_devices=1. Esto permitirá que el Administrador de dispositivos muestre los dispositivos fantasmas para la sesión actual.

Es muy posible que haya demasiados dispositivos fantasmas para eliminarlos fácilmente a mano. GhostBuster es una interfaz gráfica de usuario ligera diseñada para mostrar y eliminar fácilmente dispositivos fantasma.

Referencia: https://windowssecrets.com/newsletter/how-to-prevent-and-remove-phantom-devices/

En general, cuando la computadora está escribiendo en la unidad USB, corre el riesgo de corromper el sistema de archivos o los archivos cuando lo extrae sin quitarlo de manera segura.

FAT32

Luego, cuando tenga un disco FAT32 con la configuración predeterminada de Windows, Windows no almacenará en caché las escrituras para que pueda extraer la unidad cuando no se está escribiendo.

Sin embargo, puede mejorar el rendimiento de FAT32 habilitando el almacenamiento en caché de escritura. Sin embargo, debe quitar la unidad de forma segura o, de lo contrario, no se escribirán todos los datos en el disco.

NTFS

Y cuando usa NTFS, dado que es un sistema de archivos de registro en diario, no puede romper el sistema de archivos arrancando la unidad. Sin embargo, perderá o dañará los archivos si lo hace.

La eliminación de sorpresas no genera corrupción, al menos desde el punto de vista de NTFS. Las estructuras de datos del sistema de archivos permanecen intactas (o al menos pueden repararse desde el diario de cambios) independientemente de cuándo saque la unidad de la computadora. Entonces, desde el punto de vista del sistema de archivos, la respuesta es "¡Adelante, tira del disco cuando quieras!"

Dado que NTFS es un sistema de archivos de registro en diario, puede reparar automáticamente las estructuras de datos internas que se utilizan para realizar un seguimiento de los archivos, por lo que la unidad en sí misma es lógicamente coherente. El archivo está configurado correctamente en el tamaño final y su entrada de directorio está correctamente vinculada. ¿Pero los datos que escribió en el archivo? Nunca lo hizo.

Aunque NTFS es robusto y puede recuperarse de la eliminación sorpresiva, esa solidez no se extiende a la consistencia interna de los datos que perdió.

- Raymond Chen

¿Alguna vez has notado que a veces, cuando expulsas "con seguridad" una unidad flash USB, lleva varios segundos hasta que te dicen que es seguro quitarla? ¿Y que durante este tiempo, el disco sigue parpadeando su luz de actividad?

Veo esto a menudo, y eso solo es una indicación suficiente para que no me arriesgue a sacar un disco, incluso cuando parece que nunca pierdo ningún dato cuando lo saco accidentalmente a veces.

Un poco más de antecedentes sobre lo que puede estar pasando:

Posible corrupción del disco.

Otros ya los han explicado bastante bien, especialmente el de supercat es bastante importante para las unidades flash.

Posibles problemas del programa.

Aquí es donde los programas que tienen archivos abiertos en el disco no están bien preparados para manejar el caso donde los archivos de repente se vuelven inaccesibles. Estos programas pueden bloquearse o congelarse, dependiendo de qué tan bien se hayan desarrollado.

Por lo tanto, al usar el comando "quitar hardware con seguridad", inicia un proceso en el sistema operativo que le pide a estos programas que suelten el disco. Una vez que todos los programas lo hayan soltado, le dicen que ahora puede desconectar el disco de manera segura.

Sin embargo, si hay un programa en ejecución que no suelta el disco, también se le informará, y luego tendrá la opción de cerrar ese programa para que deje de usar el disco, evitando la corrupción de los datos en el disco y problemas de programa en su computadora.

Aún más antecedentes sobre el almacenamiento en caché y la corrupción del disco

Un disco que almacena archivos funciona como una biblioteca con índices. El desafío es que el índice debe mantenerse sincronizado con los libros (archivos) que contiene. Cuando agrega / elimina un archivo en un disco, su índice (es decir, el directorio) también debe actualizarse. Todo esto sucede en varios pasos, y sacar el disco en el medio conduce a estructuras de disco corruptas (para identificarlas y repararlas, herramientas como "chkdisk" vienen al rescate).

Sin embargo, mantener los directorios actualizados todo el tiempo requiere mucha escritura y tiempo. Entonces, si escribe 100 archivos en el disco, el sistema operativo (por ejemplo, Windows) no escribe cada archivo seguido de una actualización del directorio (a menudo el mismo), sino que optimiza esta operación escribiendo primero los datos de los 100 archivos en el disco , y solo entonces escriba el directorio actualizado de una vez.

Tal optimización hace que copiar (y eliminar) archivos sea mucho más rápido, y los sistemas operativos modernos tienden a retrasar la actualización del directorio tanto como sea posible para acelerar aún más la computadora.

Es decir, el sistema operativo mantiene el directorio correcto solo en su memoria local (RAM o disco duro interno, que generalmente sigue siendo más rápido que la conexión USB). Esta es la memoria caché de la que otros hablan: mantener los datos en una ubicación separada para un acceso más rápido.

Pero, ¿qué pasa si toda la computadora tiene una falla de energía? Bueno, incluso entonces tiene formas de recuperarse de él tan pronto como se enciende de nuevo, manteniendo el directorio intacto (usando "journalling", por ejemplo). Por supuesto, eso solo funciona si el disco cuyo directorio se almacenó en caché todavía está presente después de que vuelve la energía, lo que suele ser el caso, por lo que no hay nada de qué preocuparse aquí.

Pero todas estas medidas de seguridad no pueden funcionar si simplemente elimina el disco y no le da al sistema operativo que escriba su directorio en caché de nuevo en el disco, obviamente.

Por lo tanto, anuncia al sistema operativo (y los programas que ejecuta) que tiene la intención de eliminar el disco. Este proceso, también llamado "desmontaje", lleva a escribir todos los datos almacenados en caché en el disco y luego detiene el acceso adicional a él.

Flash solo puede escribir uno y no ceros. Es capaz de borrar todo un bloque (configurándolo en ceros). Debido a que la mayoría de los medios flash usan Wear Leveling , solo agrega un bloque a la lista "para ser eliminado" y usa otro bloque en su lugar. El controlador en su medio usb comienza a borrar bloques en la lista "para ser eliminado" cada vez que no se tiene que hacer nada más. Conectar la alimentación mientras se borran los bloques puede dejarlos en un estado indefinido.

¿Cuál es la razón detrás de la eliminación segura de medios USB de PC con Windows?

Esta función es para medios extraíbles . Es decir, los medios que están conectados a través de USB, FireWire y, como tal, pueden desconectarse en cualquier momento.

Acceder al disco para escribir todos los datos que se le soliciten supondría una carga mayor para el disco, lo que reduciría el rendimiento y aumentaría el desgaste. Para aumentar el rendimiento y reducir el desgaste, Windows puede almacenar datos en caché para escribir un montón de datos a la vez. Es como retrasar un viaje al otro extremo de la ciudad hasta que tenga suficientes recados que hacer para que el viaje valga la pena.

El problema con el almacenamiento en caché es que si la unidad se desconecta entre el momento en que se realizó la solicitud de escritura y el momento en que Windows "vacía" el caché en el disco (en realidad realiza la escritura), entonces esos datos no se escribirían. Esto conduce a la pérdida de datos y posiblemente incluso a la corrupción.

Al "expulsar" un volumen extraíble, le dice a Windows que vacíe el caché y escriba cualquier dato que tenga en espera. De esa manera, se asegura de que sea seguro desconectar la unidad.

Muy a menudo, cuando tengo prisa, automáticamente saco un pendrive USB o un cable USB de un disco duro externo desde mi PC de escritorio o portátil, sin hacer clic derecho en el icono de eliminación segura en la bandeja del sistema y desconectarlo a través de esta ruta . Hasta ahora no ha pasado nada malo cada vez que "he tenido prisa".

Esto se debe principalmente a que Microsoft no es estúpido (no discutamos aquí ...) Saben que a la gente no le gusta hacer un trabajo extra. Por lo tanto, cuando conecta un medio extraíble en el sistema por primera vez, cuando Windows instala controladores para él, parte de la configuración que realiza es configurarlo para una "eliminación rápida".

En el Administrador de dispositivos , en la pestaña Políticas del cuadro de diálogo Propiedades para sus unidades, dependiendo del tipo de unidad, puede elegir configurar la unidad para una eliminación rápida o un mejor rendimiento o habilitar o deshabilitar el almacenamiento en caché de escritura.

Habilitar el almacenamiento en caché de escritura o seleccionar un mejor rendimiento hará que Windows ponga en cola las solicitudes de escritura, lo que aumenta el rendimiento y reduce el desgaste, pero también aumenta las posibilidades de pérdida de datos y requiere expulsar el volumen antes de eliminarlo. Deshabilitar el almacenamiento en caché de escritura o seleccionar la eliminación rápida hace que Windows escriba todo en el disco de inmediato, lo que reduce el rendimiento y aumenta el desgaste, pero está bien simplemente sacar la unidad.

Debido a que Windows predetermina los medios extraíbles a la eliminación rápida, la mayoría de las personas rara vez experimentarán un problema al desenchufarlo sin expulsarlo primero.

Las capturas de pantalla a continuación muestran las políticas de unidad predeterminadas para una variedad de medios. Hay pocos puntos interesantes para notar.

El disco duro interno está configurado para usar el almacenamiento en caché de escritura (figura 1). Esto tiene sentido porque se supone que la unidad es un dispositivo permanente, por lo que normalmente nunca estará disponible en el corto período entre una solicitud de escritura y un vaciado de caché.

La unidad flash USB está configurada para extracción rápida (figura 2). Esto también tiene sentido porque hace que sea conveniente eliminarlo fácilmente.

La tarjeta de memoria USB está configurada para extracción rápida (figura 3). Esto es lógico porque no es esencialmente diferente de una unidad flash USB (o cualquier otra unidad USB). Lo interesante es que el lector interno de tarjetas de memoria también está configurado para extracción rápida (figura 4). El lector en sí está integrado en la computadora portátil y, por lo tanto, siempre está presente, pero la tarjeta se puede quitar, por lo que el valor predeterminado es la extracción rápida. (Esto es lo mismo para las unidades de disquete; no hay almacenamiento en caché porque el disco en la unidad podría eliminarse).

Aún más interesantes son el disco duro externo USB (figura 5) y el iPod mini (figura 6) que tiene un pequeño disco duro giratorio. Estas son unidades de disco duro reales, no unidades de memoria flash, pero debido a que son extraíbles, todavía tienen la eliminación rápida predeterminada. Una vez más, esto tiene sentido porque se pueden desconectar antes de que los datos se escriban en el disco.

¿Realmente puedo perder información en un dispositivo USB si esto no se lleva a cabo?

¿Se incrementa enormemente la capacidad de pérdida [sic] de perder dicha información, si el medio usb todavía parpadea en el momento de sacarlo de la computadora (en lugar de no parpadear)?

Si. El problema es que incluso si una unidad está configurada para una extracción rápida, no es seguro desconectarla de inmediato. El hecho de que Windows realice las escrituras inmediatamente, no significa que ocurran de inmediato.

La mayoría de los medios extraíbles, como las unidades flash y las tarjetas de memoria, son mucho más lentos que los discos duros. Por lo tanto, aunque Windows inicie la escritura tan pronto como se solicite, por lo general tomará unos minutos para que los datos se escriban realmente. Incluso si la escritura / copia / etc. cuadro de diálogo que muestra que el progreso de escritura desaparece, la unidad aún puede estar escribiendo por unos momentos más, y si tiene su propio LED de actividad de unidad, puede ver esto. No es seguro quitar los medios de comunicación de inmediato; mire el LED y espere a que deje de parpadear por completo.

Para estar más seguro, puede usar un programa como Sync para decirle a Windows que vacíe el caché. Esencialmente, es exactamente lo mismo que usar la función de expulsión segura, pero puede ser un poco más conveniente si hace un acceso directo en el escritorio para ejecutarlo con la letra de unidad específica de su unidad extraíble. Ahorrará unos 5-10 segundos, lo que no parece mucho, pero en HCI, es una gran barrera. Lo que es aún mejor es que solo vacía el caché, en realidad no expulsa el disco. Por lo tanto, el disco todavía está montado y disponible para su uso si de repente recuerda algo que olvidó hacer con él. Esto lo hace aún más útil porque incluso puede asignarle una tecla de acceso rápido para que pueda vaciar el caché y hacer que sea seguro desenchufarlo presionando una tecla.

Figura 1 : Política interna de HDD

Figura 2 : política de unidad flash USB

Figura 3 : Política de lector de tarjeta de memoria interna

Figura 4 : política del lector de tarjetas de memoria USB

Figura 5 : Política de HDD externo

Figura 6 : iPod (mini) HDD