數據恢復技術原理詳細解析

2013-05-27 14:27 作者：ly 瀏覽量：

當今的世界已經完全步入了信息時代，在我們每天的生活當中，越來越多的事物正被以0和1的形式表示。數字技術與我們的聯系越緊密，我們在其失效時就會承擔越大的風險。

　　重要數據一旦破壞，我們講承受巨大的損失，所以數據恢復產業應運而生。數據恢復在數據丟失和損壞時挽救這些數據，可以針對各種軟硬件平臺開展， 從文件的誤刪除，存儲設備受到嚴重破壞，專業的數據恢復工作都可能將數據恢復。在這篇文章里，我們會向大家介紹數據恢復的方方面面，并根據我們的經驗給出 一些建議，希望能夠使大家更少受到數據損失的困擾。

數據恢復技術原理

　　數據恢復這項工作涵蓋的范圍很廣，各種不同的存儲介質在執行數據恢復的時候都會有一些區別，另外數據丟失或損壞的原因也不盡相同。我們講解面向的對象主要是磁存儲介質，如硬盤、軟盤以及數據磁帶等等。

　 　首先我們需要講解一下磁存儲技術的原理，這有助于我們更深刻的了解數據恢復工作。磁存儲技術的工作原理是通過改變磁粒子的極性來在磁性介質上記錄數據。 在讀取數據時，磁頭將存儲介質上的磁粒子極性轉換成相應的電脈沖信號，并轉換成計算機可以識別的數據形式。進行寫操作的原理也是如此。要使用硬盤等介質上 的數據文件，通常需要依靠操作系統所提供的文件系統功能，文件系統維護著存儲介質上所有文件的索引。因為效率等諸多方面的考慮，在我們利用操作系統提供的 指令刪除數據文件的時候，磁介質上的磁粒子極性并不會被清除。操作系統只是對文件系統的索引部分進行了修改，將刪除文件的相應段落標識進行了刪除標記。同 樣的，目前主流操作系統對存儲介質進行格式化操作時，也不會抹除介質上的實際數據信號。正是操作系統在處理存儲時的這種設定，為我們進行數據恢復提供了可 能。值得注意的是，這種恢復通常只能在數據文件刪除之后相應存儲位置沒有寫入新數據的情況下進行。因為一旦新的數據寫入，磁粒子極性將無可挽回的被改變從 而使得舊有的數據真正意義上被清除。另外，除了磁存儲介質之外，其它一些類型存儲介質的數據恢復也遵循同樣的原理，例如U盤、CF卡、SD卡等等。因為這 些存儲設備也和磁盤一樣使用類似扇區、簇這樣的方式來對數據進行管理。舉個例子來說，目前幾乎所有的數碼相機都遵循DCIM標準，該標準規定了設備以 FAT形式來對存儲器上的相片文件進行處理。

　　相信大家了解了數據恢復的原理之后，就可以很容易的理解為什么使用普通的刪除方法，無 法徹底和安全的清除數據了。這也是為什么很多企業求助于專業的數據擦除服務公司，請他們使用專業的設備和軟件徹底的對企業的敏感數據進行銷毀。越來越多的 情況證明，只是單純的對存儲介質進行覆寫，乃至從物理上破壞存儲設備，都不能保證數據不會被恢復出來。在一些擁有尖端設備的實驗室中，既使被覆蓋多次的磁 盤，也可能被還原出最早存儲在上面的磁性信號。這種情況對那些需要恢復他們寶貴數據的用戶來說可能是個另人激動的消息，但對于希望保護自己數據的人們來說 則恰恰相反。我們希望用戶在了解了更多有關數據恢復技術的細節信息之后，能夠選擇恰當的方式來照管他們的數據。

數據問題分析

　 　有很多種原因可能造成數據問題。最常見的原因當數人為的誤操作，比如錯誤的刪除文件、用錯誤的文件覆蓋了有用數據等等。而存儲器本身的損壞也占據了相當 大的比重，高溫、震動、電流波動、靜電甚至灰塵，都是存儲設備的潛在殺手。另外，很多應用程序特別是備份程序的異常中止，也可能造成數據損壞。在所有的原 因當中，由于刪除和格式化等原因造成的數據丟失是比較容易處理的，因為在這些情況下數據并沒有從存儲設備上真正擦除，利用數據恢復軟件通常能夠較好的將數 據恢復出來。如果存儲設備本身受到了破壞（例如硬盤盤片壞道、設備芯片燒毀等），會在很大程度上增加恢復工作的難度，并需要一些必備的硬件設施才能執行恢 復，如果存儲數據的介質本身（例如硬盤盤片、Flash Memeory）沒有損壞的話，數據恢復的可能性仍然很大。我們通常稱存儲設備本身的損壞為物理性損壞，而對于非存儲設備問題稱之為邏輯性損壞。我們討論 的問題或者說在現實情況下遇到的大多數問題都屬于邏輯性損壞之列。

　　對問題的情況和起因了解的越清楚，就越有可能完好的恢復出數據。 因為不同的數據恢復手段會對存儲設備造成不同的影響，采用錯誤方法帶來的后果不僅僅是無法成功恢復，還有可能對數據造成進一步的破壞。工作人員應在已有信 息的基礎上進行進一步的檢查工作，并根據檢查的結果最終判斷問題原因，擬定出處理方法。

　　我們以對硬盤進行數據恢復為例，介紹在進行 專業性的數據恢復工作時所執行的基本步驟。所有恢復工作都是在具備國際百級要求的無塵凈室（Clean Room）中進行的，并且所有的操作設備都會置于非寫入狀態，以防對數據產生破壞。待處理的硬盤會先連入經過特殊改裝的控制板，在禁止硬盤主軸電機啟動的 狀態下拆開外殼。硬盤的磁頭會被固定以使其無法接觸磁碟表面，之后再利用高頻示波器、信號分析儀等專業設備全面檢查硬盤受損情況。如果對當前情況有足夠的 把握進行處理，再使用專用的讀盤機進行介質讀取工作。所有讀出的原始信號會由專業工作人員根據原有操作系統情況還原成可用的數據文件，至此完成所有數據恢 復工作。

　　專業級的數據恢復成本較為高昂，通常起價就需要幾百元人民幣，而根據恢復的數據量大小，價格很可能還要高得多。很多情況下 數據的重要性和價值并非都值得使用該種方式進行恢復，那么我們是否能夠自己處理一些平常的問題呢。上面我們曾經提到過，我們遇到的絕大多數數據問題都是邏 輯性損壞，所以我們也可以根據情況，對相對要求較低的數據恢復任務，使用數據恢復軟件進行低成本的數據恢復工作。

　　目前流行的數據恢 復軟件包括EasyRecovery、FinalData、Acronis Disk Director、PC Inspector File Recovery、RecoverNT、Recover4all等等。其中EasyRecovery提供了相當多的恢復方式，兼具功能性和易用性，恢復能 力也比較令人滿意，是我們最常使用的一種數據恢復軟件。需要注意的是，每種恢復軟件都有其獨到之處，并且在處理恢復工作時方式也不盡相同。如果一種軟件無 法正確的恢復數據，不妨試試其它的，大家不必追求一個在任何情況下都能產生完美結果的產品。

　　下面我們結合一款免費的數據恢復工具 PC Inspector File Recovery 4.0講解一個針對誤刪除文件的數據恢復工作實例，該軟件可以在如下地址下載： 。 啟動軟件之后，我們首先需要選擇要進行的工作，這里我們應該選擇第一個大選項，即Recover deleted files。這個選項的下面還標注了該工作的一些基本步驟，Select logical drive是選擇要恢復的分區，Select your files in folder ‘Deleted意即在檢查結果的“刪除”分類中選擇哪些文件是我們要恢復出來的，最后使用Save your files保存恢復出的數據文件即可。在我們使用PC Inspector File Recovery的過程中，覺得這款數據恢復軟件的掃描速度非常快速，但是恢復能力僅在尚可以接受的程度，并且在運行的過程中不是非常穩定，偶爾會出現程 序死鎖等異常現象。如果這款軟件能繼續對這些問題加以改進，無疑是完成一般用戶的一大福音。

建議

　　對于遇到數據損壞等問題的讀者，我們提供一些建議和注意事項，以幫助您更好的找回自己的數據：
　 　1． 保護很重要：數據恢復畢竟不能保證100%的成功，所以大家首先應該在數據沒有出現問題的時候就有意識的對數據進行保護。例如不要在存儲設備運行的時候突 然斷電，注意保持存儲設備周圍環境的溫度、濕度和潔凈程度，對重要的數據定期執行備份，在可能的情況下盡量由專業的計算機人員進行設備維護等等。當然，我 們還應該注意防范電腦病毒等問題對數據的破壞。

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