硬盘数据恢复技术
摘 要:
随着计算机技术的发展,硬盘由于其容量大价格便宜也成为人们存储数据的主要设备。然而由于种种原因,硬盘的数据可能会被损坏,这也给个人和社会带来很大的损失。因此,数据损坏后的数据恢复显得非常重要。
本文分析了硬盘的有关内部结构与文件存储系统以及硬盘数据损坏的有关原因,最后分析比较国内外相关的技术和数据恢复方面流行的软件。进而对不同的数据损坏提出不同的数据恢复的方法。
关键词:
数据恢复、MBR、DBR、FAT
正文:
一、数据恢复基础知识
数据恢复,简单的说,就是对一切计算机相关存储设备中丢失的数据进行恢复,这些数据包括所有存储在存储设备中的数据—系统数据与用户数据。这里所说的恢复,指的并不是与备份相对应地那个恢复,而是指对于系统表现为不可见的“信息”,通过一定的技术手段,使之重现的恢复。
这里所说的系统,包括当前所有的操作系统,除主流的Microsoft、UNIX、LINUX系列外,也包括MAC系列、各种数字设备/仪表使用的嵌入式系列以及实时操作系统等。
这里所说的存储设备,指的是断电后能保持的存储设备,一般并不包括易失性的存储设备,如内存等。
这些存储设备,除了直接与计算机相连的,也包括其他所有同源的与计算机相关的存储设备。也就是说,数据恢复的工作对象涵盖了从最早的软盘,到后来逐渐发展起来的各种硬盘、光盘、移动存储设备,数码存储设备(各种存储卡),MP3、录音笔、数码相机、工控设备、嵌入式设备、PDA、手机等等,以及它们在各种系统下的各种组合,如工作在不同操作系统下的RAID、NAS、SAN等等,在数据不可访问时,都可以进行恢复。
二、 数据恢复原理
数据出现问题后为什么能够恢复,这与操作系统如何管理存储设备上的数据直接相关。这里以Windows系列为例来介绍这个问题,其他操作系统类似。
我们都知道,微软从DOS开始,使用的文件系统为FAT12,后来逐渐发展到FAT16、FAT32和NTFS,这些都只是操作系统管理存储介质中的数据的一种方式,是用来索引磁盘上的数据的,类似于图书分类索引,用于定位和管理磁盘上的数据。
如FAT文件系统,在磁盘分区中,第一个扇区是引导扇区,引导扇区中有很多参数,操作系统在访问该分区时,就用这些参数来定位FAT文件系统中的其他系统数据,以确定该分区中数据的存储情况。微软操作系统访问数据时是以文件为单位进行访问的,也就是直接与用户打交道的数据单元是文件,如使用资源管理器对文件进行复制、删除、移动等等,就是修改数据,也是修改的文件的数据,这些数据都是依存于文件的,文件不存在了,数据也就不存在了。那么FAT文件系统是如何管理这些文件的呢?
首先,FAT对磁盘扇区的划分方式如下图所示。