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计算机数据恢复技术应用探究

2014-02-20

电子测试 2014年16期
关键词:扇区备份硬盘

李 军

(陕西邮电职业技术学院,咸阳,712000)

计算机数据恢复技术应用探究

李 军

(陕西邮电职业技术学院,咸阳,712000)

随着计算机的飞速发展,计算机数据存储给人们的工作和生活带来了很多的便利,但与此同时数据损坏也带来了极大的不利影响,本文从数据存储结构原理出发,对计算机数据损坏及恢复技术进行了详细的分析,并研究了EasyRecovery数据恢复软件的具体应用。

计算机;数据恢复技术;EasyRecovery

0 引言

随着计算机的飞速发展,企业的经营以及个人的工作和生活中越来多的接触并使用着计算机,尽管计算机的出现和运用给人们带来了极大的方便,但是随着数据存储量的增加,计算机数据丢失、损坏的情况也越来越多,很可能造成多年的研究毁于一旦,所谓“硬盘有价,数据无价”。数据信息的丢失与损坏给人们带来的可能是不可估量的损失,但实际上,大多数情况下,计算机数据并没有丢失,它可能正隐藏在某个角落里,等着人们细心地发掘,这就是本文研究的计算机数据恢复技术及其应用。

1 数据存储结构原理

进行数据恢复前,我们首先要了解的就是数据存储结构。还没有正式使用的硬盘需要先经过低级格式化、分区、高级格式化才能够使用。其中,低级格式化主要是对硬盘的磁道和扇区进行划分(图1);分区主要是把物理硬盘从逻辑角度进行划分,将其划分为多个区域,以实现多个操作系统管理硬盘,从而更加方便对硬盘数据进行管理。高级格式化主要就是把分区空间划分使数据按一定规则存储,从FAT文件系统角度来讲,就是划分并写入系统引导扇区、文件分配表FAT、文件目录表FDT 和数据区,这同样也就成了硬盘的五个部分(图2)。

图1 低级格式化阶段硬盘存储结构图

图2 高级格式化阶段硬盘存储结构图

硬盘的第一个扇区为主引导扇区,从图2中我们可以看出,它主要包含两部分,即主引导记录MBR和分区表DPT,前者实际上就是一段程序代码,承担着引导硬盘中操作系统的责任;操作系统引导扇区也同样包含两部分,一部分是操作系统引导DBR,另一部分是分区参数记录块BPB,其中,DBR的主要任务就是负责判断文件是否为引导文件,如果是,那么就读入内存,并且将其的控制权交给该文件,而BPB的主要作用是对众多的重要参数进行记录,有分区的起始和结束扇区,还记录着文件的存储格式、根目录的大小,及FAT个数等。

文件分配表FAT是操作系统的文件寻址系统,通常会设置两个,其中一个为另一个的备份。尽管硬盘上的文件被分成了很多的小段,但是他们之间都是紧密联系的,从而保障了操作系统能够准确的对各种文件进行读取。

在FAT区之后的目录区FDT中存放文件名和文件存放在数据区的第一个簇的簇号等信息。系统最终通过上述几种技术的配合实现数据存取。

2 计算机数据损坏分析

关于计算机数据损坏,本文主要从以下两方面进行分析:

①硬盘数据损坏常见的硬件故障

硬盘数据损坏中的硬件原因包含很多种,其中最常见的一种就是,在比较严重的震动下导致的硬盘的读写磁头损坏,使得硬盘不能够被识别,除此之外,其他故障包含硬盘接口故障、主板被烧,芯片损坏,供电故障等,另外,硬盘缓存故障时,同样会导致计算机死机或者乱码等情况的出现。

②硬盘数据损坏常见的软件故障

硬盘数据损坏的软件故障原因同样是多方面的,既包含了人为的误操作因素,又包含病毒侵入、被恶意的程序占领等外在因素,这些因素都建致使计算机硬盘数据损坏。除此之外,比较常见的软件故障就是误删除文件和误格式化,当出现这些故障时,通常会表现为无法进入计算机系统,或者不能对相应的文件进行读取,文件丢失或者乱码等。

3 数据损坏类型及相关恢复方法

根据计算机数据损坏分析,我们将数据损坏分为以下三种类型,并对其相应的恢复方法进行阐述。

①硬盘DBR损坏

操作系统能够直接进行访问的扇区就是DBR,在这一扇区中主要包含两部分,一是BPB,二是引导程序。BPB的作用是对这一扇区的主要参数进行记录,包括起始扇区和结束扇区,以及文件的存储格式,根目录等相关参数;引导程序的作用就是进行判断,即当MBR将系统控制权交予它时,判断本分区是不是引导分区,若结果是肯定的,就可以将它读入内存,并把控制权交给该文件。在这一扇区中,DBR操作系统中的作用是至关重要的,若DBR遭到损坏,计算机就会出现不能正常启动的情况,所以,一定要事先做好备份,从而保障能够在故障出现后,利用备份实现数据恢复。

②硬盘重分区或分区表损坏下得数据恢复

导致硬盘的重分区及分区表损坏原因有两种,一是人为因素,二是由于病毒入侵导致硬盘的逻辑零扇区被修改。对于这种情况下的数据恢复主要方法如下:

第一,从原计算机中取出该硬盘,并在另外的计算机中重新插入此硬盘,并进行相应的系统操作,然后检查这时候硬盘的逻辑零扇区结尾标识是否为55AA,若不是则需要进行相应的更正,修改之后将硬盘取出,并再次安装到原来的计算机中,检查其是否能够正常运行。

第二,若为分区表损坏,并保留了相应的备份,则可以直接利用备份对其直接进行恢复;若之前未保留相应的备份,则可以通过使用数据恢复工具,在另一台计算机上进行数据恢复。

第三,若误将硬盘克隆后丢失分区,则可以通过使用disk genius 将其找回,而且,DBA应与相应的程序员进行必要的沟通,建立数据库底层模型。数据库对象的更改,通常都是由DBA根据需求进行操作的。

③文件的删除及恢复

若文件的数据信息依旧在硬盘数据中,则可以直接使用相应的恢复软件进行数据恢复,但是,需要指出的是,数据经过恢复之后,就不可以在原来的分区中进行保存。

4 计算机数据恢复软件及应用

4.1 计算机数据恢复常用软件工具

目前比较常用的数据恢复软件工具有EasyRecovery、FinalData、RecoverMy Files、Recover4ALL等。各个软件工具都有自己独特的优势和不足,自然会产生不同的恢复效果,各软件功能对照表如表1所示:

表1 数据恢复工具功能对照表

其中,EasyRecovery 的优势主要表现在其功能上,它不仅可以恢复数据,还能够对Excel、Word、Power-Point、Access等文件进行修复,它是当前应用的比较广泛的一种数据恢复工具。FinalData的特点就是操作简单、快速高效,而且覆盖面广,可以支持Windows、UNIX系统平台。

4.2 EasyRecovery数据恢复软件工具的应用

本文在研究中,以EasyRecovery数据恢复工具软件为例,分析了它在计算机数据损坏后的数据修复过程。

笔者的一台计算机,原来共设置了四个分区,即C、D、E、F,共80GB。其中,C区共占10GB,由于电脑遭受病毒攻击,通过Ghost软件克隆安装系统,但是由于个人原因,没有严格操作,将计算机中的四个分区变成了一个,导致除c区外的分区数据丢失,此时考虑到Ghost软件操作只是将原C 区数据进行覆盖,其他分区数据并未被覆盖,因此,笔者选择使用EasyRecovery数据恢复工具软件进行数据恢复。

首先,将原来计算机中的硬盘取出,并在另一台计算机中重新进行安装,再通过EasyRecovery 对硬盘进行数据恢复。我们可以直接选择硬盘分区丢失/ 损坏功能,再选择D、E、F三个分区,并将其在其他硬盘中进行备份,从而实现数据恢复。但是,由于这三个分区总共占70GB,备份时间会比较长,所以我们可以采取手工恢复数据的方式,首先对各分区起始柱面、磁头、扇区等信息进行记录,再利用DiskGenius 软件上述记录重新分区硬盘,重新在C 盘克隆安装系统,从而完成数据恢复。

5 结论

综上所述,本文分析了计算机数据损坏的原因、类型及相应的恢复技术和常用的数据恢复工具软件,并通过EasyRecovery数据恢复工具的具体应用证明其可行性,为未来的计算机数据恢复技术的应用提供借鉴。

[1] 王暤.浅谈计算机数据备份和数据恢复技术[J].科技资讯.2009-01

[2] Windows系统计算机数据恢复技术研究与分析[J].科技广场.2013-03

[3] 王彩霞.数据恢复技术的分析与实践[J].信息与电脑(理论版).2012-06邓慧萍.

李军,男,1974年8月出生,陕西省延安市,讲师,研究方向:计算机信息系统、信息处理和计算机应用

Application of Technology Computer Data Recovery

Li Jun
(Shaanxi Post and Telecommunication College,Xianyang,712000)

With the rapid development of computers,computer data storage to people's work and life has brought a lot of convenience,but at the same time it also brings a great deal of data corruption adverse effects,the paper starting from the principle of data storage structure for computer data damage and recovery techniques carried out a detailed analysis and study EasyRecovery data Recovery software for specific applications.

Computer;Data Recovery Technology;EasyRecovery

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