Oprava dat na ├║rovni obrazu

1. Nejprve se načte co nejvíce dat z poškozeného média.

2. Pak se dosud chybějící data obnoví s pomocí kódu pro opravu chyb.

Logické úrovně média

CD a DVD média jsou organizována v datových sektorech obsahujících po 2048 bajtech. Posloupné čtení a ukládání těchto sektorů vytvoří obraz média.

Ale práce s jednotlivými sektory je z hlediska uživatele nepraktická. Proto média obsahují souborové systémy, které kombinují datové sektory do souborů. To vyžaduje přesnou evidenci, ze kterých datových sektorů jsou soubory složeny a dalších atributů, jako jsou názvy souborů a přístupová oprávnění. Pro tuto evidenci jsou na médiu některé datové sektory rezervovány a vyplněny odpovídajícími datovými strukturami.

Ve výsledku média obsahují různé logické úrovně: Pohled na médium jako posloupnost datových sektorů znamená práci na úrovni obrazu. Avšak pohled na médium jako kolekci souborů je perspektiva úrovně souborů (souborového systému).

Tyto dvě úrovně mají různé vlastnosti ohledně obnovy dat:

Nedostatky při čtení média na úrovni souborů

Čtení poškozeného média na souborové úrovni znamená pokus o načtení co možná nejvíce dat z každého souboru.

Problém však nastane, když jsou poškozeny sektory, které mají v souborovém systému evidenční funkci. Seznam souborů na médiu může být zkrácen. Nebo není organizace datových sektorů na soubory kompletní. Proto mohou být soubory nebo jejich části ztraceny, i když by byly odpovídající datové sektory hardwarově čitelné. To je velmi špatné, protože dokonce malé čitelné části poškozených souborů jsou pro kód oprav chyb cenné.

Extrémně ošklivý případ nastane, když jsou data oprav chyb také uložena v souborech. Pak jsou vyžadována data oprav chyb k opravě souborového systému, ale poškozený souborový systém brání přístupu k datům oprav chyb. Znamená to úplnou ztrátu dat a vyzvihuje některé sporné otázky o nakládání se soubory oprav chyb (o tom více později).

Avšak situace se značně zlepší při použití přístupu na základě obrazu:

Výhody čtení na úrovni obrazu

Čtení na úrovni obrazu používá přímou komunikaci s hardwarem mechaniky pro přístup k datovým sektorům.

Počet čitelných sektorů závisí jenom na čtecích schopnostech mechaniky, ale nezávisí na stavu souborového systému. Chyba čtení v jednom sektoru neblokuje přístup k dalším datovým sektorům. Protože jsou obnoveny všechny sektory, které jsou dosud čitelné hardwarem, poskytuje tato metoda nejlepší základ pro opravu chyb.

Obraz obsahuje všechny datové sektory média. Je-li obraz úplně obnoven, souborový systém na něm uložený je také zcela opraven. Ochrana na úrovni obrazu je proto mnohem širší, než oprava chyb na úrovni souborů.

Program dvdisaster pracuje výhradně na úrovni obrazu, aby využil výhod těchto vlastností. Nová metoda RS02 dokonce umožňuje uložení dat oprav chyb na stejné médium. To je možné, protože čtení informací o opravě chyb na úrovni obrazu nemůže být blokováno chybami na jiných místech média (poškozené sektory v opravných datech zmenší kapacitu oprav chyb, ale neučiní obnovu nemožnou).

Metoda RS01 chrání média na úrovni obrazu také, ale ukládá data oprav chyb do souborů. Následující sekce naznačuje některá z toho plynoucí úskalí.

Důsledky pro ukládání souboru oprav chyb

Opravná data, která vytváří program dvdisaster, chrání média na úrovni obrazu. Jak jsou ale chráněny soubory oprav chyb?

Vzhledem k tomu, že soubory oprav chyb jsou čteny na souborové úrovni, jsou předmětem problémů zmíněných výše. Pokud se médium obsahující soubory oprav chyb poškodí, nemusí být možné je zpřístupnit nebo načíst úplně.

Z toho důvodu je důležité chránit soubory oprav chyb na úrovni obrazu také: Média obsahující soubory oprav chyb musí být rovněž chráněna programem dvdisaster.

Protože se předpokládá ochrana na úrovni obrazu, soubory oprav chyb neobsahují žádnou další ochranu proti poškození! To by beztak moc nepomohlo: Soubory oprav chyb by mohly být vytvářeny způsobem, který by jim umožnil poskytovat omezenou kapacitu opravy chyb i v případě jejich poškození. Ale i kdyby byla takováto vnitřní ochrana navržena, soubory oprav chyb by byly stále chráněny jen na úrovni souborového systému se všemi jeho nevýhodami prodiskutovanými výše!

Navíc, výpočetní čas a redundanci použitou pro vnitřní ochranu je lépe spotřebovat na úrovni obrazu: Oprava chyb Reed-Solomon pracuje nejlépe, když se opravné informace rozprostírají přes velká množství dat. Je lepší chránit obraz média jako celek, než chránit jednotlivé soubory v jeho rámci.