硬盘数据恢复原理分析,分析数据恢复原理之前,现看下数据丢失的原因: 硬盘数据丢失的原因分析 造成数据丢失的原因很多,包括:软件故障、硬件故障、突然断电、误操作、病毒破坏、人为破坏等,归纳为如下几类: 1) 硬件故障导致数据丢失:硬件故障是电脑数据丢失的重要因之一。如在磁盘失效、电压不稳造成自动重启,硬盘坏道,磁盘划伤,磁头变形,磁臂断裂,磁头放大器损坏;芯片组或其它元器件损坏。硬件故障属于物理故障,对于普通计算机用户来说,自己维修比较困难,而且由硬件故障引起的数据丢失往往恢复的可能性较小。 2) 恶意程序或网络入侵导致数据丢失: 最常见的恶意程序就是网络上流传的各种病毒。感染了病毒的计算机将可能造成应用软件破坏,系统瘫痪或各类数据丢失,严重的甚至可以破坏硬盘、主板等电脑硬件。一个病毒无论是改变计算机的引导区、可执行程序,还是office文档,都可能影响计算机的正常运行或导致数据丢失。即使是良性伴随性病毒 ,同样也会对数据构成破坏。破坏性极强的病毒如CIH病毒,不仅破坏硬盘数据,还可能破坏电脑硬件。 随着网络的普及,电脑数据除了受病毒威胁外,网络黑客非法入侵也经常破坏硬盘数据。 3) 误操作导致数据丢失:除了客观存在的各种因素造成数据丢失外,电脑数据也经常因为人为地误操作导致数据丢失或损坏,特别是对于一些电脑“菜鸟”,在计算机应用不熟练的情况下,经常有可能将系统“自毁”。如不小心将重要数据删除、不正常关机、操作失误将硬盘格式化、重装系统时删除分区等等都会造成数据的丢失或损坏。 不论是哪种原因造成的数据损坏或丢失都会造成电脑不能正常使用,或者因数据丢失遭受重大损失。本文开篇提到如果是软件或系统问题,那还好处理,可以重装,但如果是硬盘重要数据丢失,那就得想办法进行数据恢复了。 什么是数据恢复?简单地说就是把遭受破坏或硬件故障导致不可访问、不可获得或由于误操作等各种原因导致数据丢失的数据还原成正常数据的过程。数据恢复不仅是对文件的恢复,还可以恢复物理损伤盘的数据,也可以恢复不同移动数码存储设备的数据。 通常硬盘数据恢复分为物理恢复和逻辑恢复。物理恢复指硬盘因硬件损坏的恢复,如0磁道的损坏、硬盘不能识别等情况的恢复;逻辑恢复是指将误删除,突然断电,误格式化及病毒破坏造成的软件错误或数据丢失恢复到正常状态。逻辑恢复又可分为数据文件恢复、硬盘引导记录的恢复、分区表的恢复、操作系统引导记录的恢复、文件分配表的恢复等。要掌握数据恢复的办法,就得先了解硬盘数据存储基本原理。 1) 硬盘数据结构: 硬盘在存储数据之前,一般需经过低级格式化分区和高级格式化之后才能使用。其作用是在物理硬盘上建立一定的数据逻辑结构,通常将硬盘分为5个区域,分别是主引导记录区(MBR)、DOS引导记录区(DBR)、文件分配表(FAT)、目录区(FDT)和数据区(DATA),其中主引导记录在硬盘中具有{wy}性而其他部分在硬盘的各个分区里都会存在。当向硬盘写入数据时,首先在目录区内写入文件的基本信息,如文件名、文件类型、文件大小和修改日期等。然后在数据区找到一块空间将文件存储,并将文件存储的首簇号写入目录区。如果文件内容比较大,那么其后续保存的簇号在FAT表中被指定。系统根据目录区中文件的起始地址,再结合FAT表就可以找到文件在磁盘中的存储位置和大小了。 2) 文件的读取:操作系统从目录区中读取文件信息包括文件名、后缀名、文件大小、修改日期和文件在数据区保存的{dy}个簇的簇号,这里假设{dy}个簇号是0015。操作系统从0015簇读取相应的数据,然后在找到FAT的0015单元,如果内容是文件结束标志(FF),则表示文件结束,否则内容保存数据的下一个簇的簇号,这样重复下去一直到遇到文件结束标志。 3) 文件的写入:要保存文件时,操作系统首先在目录表(DIR)区中找到空区写入文件名、文件大小和创建时间等响应信息,然后在数据区(DATA)找到空闲位置将文件保存,并将数据区的{dy}个簇写入目录表区,其余的动作和文件的读取动作类似。 4) 文件的删除:Windows文件的删除工作很简单,仅仅将目录区的文件的{dy}个字符改成删除标志“E5”就表示该文件删除了。而硬盘数据的格式化(指高级格式化,如DOS下的FORMAT命令),并没有把数据区中的内容xx,只是重写了文件分配表(FAT)表而已,至于硬盘分区也只是修改了主引导扇区和操作系统扇区,绝大部分的数据区中的内容都没有被改变。 通过以上数据存储原理的介绍就可以看出通常因为删除或格式化等操作造成的数据丢失仅仅是逻辑结构发生改变,数据具体内容并没有损坏或消失,因此只要通过一些专业软件将硬盘文件删除标志去掉,并把文件在硬盘中的逻辑结构还原,就可以恢复硬盘上的数据。当然前提是数据丢失后,不能再对硬盘进行任何“写”操作,根据文件写入的原理,写入新数据有可能覆盖原数据,这样原数据就不能恢复了。 了解了硬盘数据丢失的原因和数据存储原理后,恢复数据就不是很难的事了。 什么样的数据可以恢复?简单一句话,只要硬盘的物理形态没有改变,数据就可以恢复。而在家用电脑中无论你是Shift+Del或者简单的Format格式化,这些被删除的数据或文件都是可以恢复的 “只要硬盘的物理形态没有改变”那么硬盘上的数据就可以恢复,我们普通在电脑上对磁盘上的操作(删除或者格式化)并没有改变磁盘的本体物理性质,所以原则上是都可以恢复。初级的做法是在电脑上使用文件恢复软件,比如德国Kroll Ontrack公司的Easy Recovery,俄罗斯的PC3000,或者美国诺顿的NDD以及中国的DiskGenius都可以轻松的进行磁盘的初级恢复操作,使用软件基本上可以完成针对一般的数据删除的恢复(包括Shift + Del或低格的删除)。更近一步的恢复方式是磁盘盘片级的,即取出磁盘的存储部件之后运用专门的仪器(专业仪器一般是由一些大的公司或者国家研发,公司例如IBM)进行数据恢复,这种恢复方式对操作环境有较高的要求,所以一般来说成本是较为昂贵的。 高级的文件恢复被成为Deeply Recovery——深层恢复,这种技术是{gjj}的,目前也只有少数国家掌握这种技术。深层的恢复是只要你的硬盘上曾经写入过某些数据,即使经过了多次的删除,写入新内容覆盖,再删除,他也能从某种程度上恢复,因为数据存在硬盘上是按照磁极的排列顺序来进行的。打个比方,你用铅笔在本子上写字,即使用橡皮擦擦掉了纸上的字,这张纸上也会有字迹的,而且你撕了这张纸,这张纸的背面还有这张纸下面的几张纸还是会留下痕迹的,所以,硬盘即使进水了,被烧了,被摔也是又恢复的可能的。 温馨提示:重要数据还是多备份的好,硬盘有价,数据无价,曾经有一份重要的数据摆在我面前,我没有珍惜,如果上天能给我再来一次的机会的话我想说:要备份,如果要加上期限的话我希望是经常!
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