數(shù)據(jù)恢復(fù)全解析
數(shù)據(jù)恢復(fù)技術(shù)原理
數(shù)據(jù)恢復(fù)這項(xiàng)工作涵蓋的范圍很廣，各種不同的存儲介質(zhì)在執(zhí)行數(shù)據(jù)恢復(fù)的時候都會有一些區(qū)別，另外數(shù)據(jù)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(zhì)，如硬盤、軟盤以及數(shù)據(jù)磁帶等等。
首先我們需要講解一下磁存儲技術(shù)的原理，這有助于我們更深刻的了解數(shù)據(jù)恢復(fù)工作。磁存儲技術(shù)的工作原理是通過改變磁粒子的極性來在磁性介質(zhì)上記錄數(shù)據(jù)。在讀取數(shù)據(jù)時，磁頭將存儲介質(zhì)上的磁粒子極性轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的電脈沖信號，并轉(zhuǎn)換成計(jì)算機(jī)可以識別的數(shù)據(jù)形式。進(jìn)行寫操作的原理也是如此。要使用硬盤等介質(zhì)上的數(shù)據(jù)文件，通常需要依靠操作系統(tǒng)所提供的文件系統(tǒng)功能，文件系統(tǒng)維護(hù)著存儲介質(zhì)上所有文件的索引。因?yàn)樾实戎T多方面的考慮，在我們利用操作系統(tǒng)提供的指令刪除數(shù)據(jù)文件的時候，磁介質(zhì)上的磁粒子極性并不會被清除。操作系統(tǒng)只是對文件系統(tǒng)的索引部分進(jìn)行了修改，將刪除文件的相應(yīng)段落標(biāo)識進(jìn)行了刪除標(biāo)記。
同樣的，目前主流操作系統(tǒng)對存儲介質(zhì)進(jìn)行格式化操作時，也不會抹除介質(zhì)上的實(shí)際數(shù)據(jù)信號。正是操作系統(tǒng)在處理存儲時的這種設(shè)定，為我們進(jìn)行數(shù)據(jù)恢復(fù)提供了可能。值得注意的是，這種恢復(fù)通常只能在數(shù)據(jù)文件刪除之后相應(yīng)存儲位置沒有寫入新數(shù)據(jù)的情況下進(jìn)行。因?yàn)橐坏┬碌臄?shù)據(jù)寫入，磁粒子極性將無可挽回的被改變從而使得舊有的數(shù)據(jù)真正意義上被清除。
另外，除了磁存儲介質(zhì)之外，其它一些類型存儲介質(zhì)的數(shù)據(jù)恢復(fù)也遵循同樣的原理，例如U盤、CF卡、SD卡等等。因?yàn)檫@些存儲設(shè)備也和磁盤一樣使用類似扇區(qū)、簇這樣的方式來對數(shù)據(jù)進(jìn)行管理。舉個例子來說，目前幾乎所有的數(shù)碼相機(jī)都遵循DCIM標(biāo)準(zhǔn)，該標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了設(shè)備以FAT形式來對存儲器上的相片文件進(jìn)行處理。
相信大家了解了數(shù)據(jù)恢復(fù)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(shù)據(jù)了。這也是為什么很多企業(yè)求助于專業(yè)的數(shù)據(jù)擦除服務(wù)公司，請他們使用專業(yè)的設(shè)備和軟件徹底的對企業(yè)的敏感數(shù)據(jù)進(jìn)行銷毀。越來越多的情況證明，只是單純的對存儲介質(zhì)進(jìn)行覆寫，乃至從物理上破壞存儲設(shè)備，都不能保證數(shù)據(jù)不會被恢復(fù)出來。在一些擁有尖端設(shè)備的實(shí)驗(yàn)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(fù)他們寶貴數(shù)據(jù)的用戶來說可能是個另人激動的消息，但對于希望保護(hù)自己數(shù)據(jù)的人們來說則恰恰相反。我們希望用戶在了解了更多有關(guān)數(shù)據(jù)恢復(fù)技術(shù)的細(xì)節(jié)信息之后，能夠選擇恰當(dāng)?shù)姆绞絹碚展芩麄兊臄?shù)據(jù)。
數(shù)據(jù)問題分析
有很多種原因可能造成數(shù)據(jù)問題。最常見的原因當(dāng)數(shù)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(shù)據(jù)等等。而存儲器本身的損壞也占據(jù)了相當(dāng)大的比重，高溫、震動、電流波動、靜電甚至灰塵，都是存儲設(shè)備的潛在殺手。另外，很多應(yīng)用程序特別是備份程序的異常中止，也可能造成數(shù)據(jù)損壞。在所有的原因當(dāng)中，由于刪除和格式化等原因造成的數(shù)據(jù)丟失是比較容易處理的，因?yàn)樵谶@些情況下數(shù)據(jù)并沒有從存儲設(shè)備上真正擦除，利用數(shù)據(jù)恢復(fù)軟件通常能夠較好的將數(shù)據(jù)恢復(fù)出來。如果存儲設(shè)備本身受到了破壞（例如硬盤盤片壞道、設(shè)備芯片燒毀等），會在很大程度上增加恢復(fù)工作的難度，并需要一些必備的硬件設(shè)施才能執(zhí)行恢復(fù)，如果存儲數(shù)據(jù)的介質(zhì)本身（例如硬盤盤片、Flash Memeory）沒有損壞的話，數(shù)據(jù)恢復(fù)的可能性仍然很大。我們通常稱存儲設(shè)備本身的損壞為物理性損壞，而對于非存儲設(shè)備問題稱之為邏輯性損壞。我們討論的問題或者說在現(xiàn)實(shí)情況下遇到的大多數(shù)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(fù)出數(shù)據(jù)。因?yàn)椴煌臄?shù)據(jù)恢復(fù)手段會對存儲設(shè)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(fù)，還有可能對數(shù)據(jù)造成進(jìn)一步的破壞。工作人員應(yīng)在已有信息的基礎(chǔ)上進(jìn)行進(jìn)一步的檢查工作，并根據(jù)檢查的結(jié)果最終判斷問題原因，擬定出處理方法。
我們以對硬盤進(jìn)行數(shù)據(jù)恢復(fù)為例，介紹在進(jìn)行專業(yè)性的數(shù)據(jù)恢復(fù)工作時所執(zhí)行的基本步驟。所有恢復(fù)工作都是在具備國際百級要求的無塵凈室（Clean Room）中進(jìn)行的，并且所有的操作設(shè)備都會置于非寫入狀態(tài)，以防對數(shù)據(jù)產(chǎn)生破壞。待處理的硬盤會先連入經(jīng)過特殊改裝的控制板，在禁止硬盤主軸電機(jī)啟動的狀態(tài)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(yè)設(shè)備全面檢查硬盤受損情況。如果對當(dāng)前情況有足夠的把握進(jìn)行處理，再使用專用的讀盤機(jī)進(jìn)行介質(zhì)讀取工作。所有讀出的原始信號會由專業(yè)工作人員根據(jù)原有操作系統(tǒng)情況還原成可用的數(shù)據(jù)文件，至此完成所有數(shù)據(jù)恢復(fù)工作。
專業(yè)級的數(shù)據(jù)恢復(fù)成本較為高昂，通常起價(jià)就需要幾百元人民幣，而根據(jù)恢復(fù)的數(shù)據(jù)量大小，價(jià)格很可能還要高得多。很多情況下數(shù)據(jù)的重要性和價(jià)值并非都值得使用該種方式進(jìn)行恢復(fù)，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(jīng)提到過，我們遇到的絕大多數(shù)數(shù)據(jù)問題都是邏輯性損壞，所以我們也可以根據(jù)情況，對相對要求較低的數(shù)據(jù)恢復(fù)任務(wù)，使用數(shù)據(jù)恢復(fù)軟件進(jìn)行低成本的數(shù)據(jù)恢復(fù)工作。
目前流行的數(shù)據(jù)恢復(fù)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(dāng)多的恢復(fù)方式，兼具功能性和易用性，恢復(fù)能力也比較令人滿意，是我們最常使用的一種數(shù)據(jù)恢復(fù)軟件。需要注意的是，每種恢復(fù)軟件都有其獨(dú)到之處，并且在處理恢復(fù)工作時方式也不盡相同。如果一種軟件無法正確的恢復(fù)數(shù)據(jù)，不妨試試其它的，大家不必追求一個在任何情況下都能產(chǎn)生完美結(jié)果的產(chǎn)品。
下面我們結(jié)合一款免費(fèi)的數(shù)據(jù)恢復(fù)工具PC Inspector File Recovery 4.0講解一個針對誤刪除文件的數(shù)據(jù)恢復(fù)工作實(shí)例，該軟件可以在如下地址下載： http://www.pcinspector.de/file_recovery/cn/download.htm 。啟動軟件之后，我們首先需要選擇要進(jìn)行的工作，這里我們應(yīng)該選擇第一個大選項(xiàng)，即Recover deleted files。這個選項(xiàng)的下面還標(biāo)注了該工作的一些基本步驟，Select logical drive是選擇要恢復(fù)的分區(qū)，Select your files in folder ‘Deleted’意即在檢查結(jié)果的“刪除”分類中選擇哪些文件是我們要恢復(fù)出來的，最后使用Save your files保存恢復(fù)出的數(shù)據(jù)文件即可。在我們使用PC Inspector File Recovery的過程中，覺得這款數(shù)據(jù)恢復(fù)軟件的掃描速度非�？焖�，但是恢復(fù)能力僅在尚可以接受的程度，并且在運(yùn)行的過程中不是非常穩(wěn)定，偶爾會出現(xiàn)程序死鎖等異�，F(xiàn)象。如果這款軟件能繼續(xù)對這些問題加以改進(jìn)，無疑是完成一般用戶的一大福音。
建議：對于遇到數(shù)據(jù)損壞等問題的讀者，我們提供一些建議和注意事項(xiàng)，以幫助您更好的找回自己的數(shù)據(jù)：
1． 保護(hù)很重要：數(shù)據(jù)恢復(fù)畢竟不能保證100%的成功，所以大家首先應(yīng)該在數(shù)據(jù)沒有出現(xiàn)問題的時候就有意識的對數(shù)據(jù)進(jìn)行保護(hù)。例如不要在存儲設(shè)備運(yùn)行的時候突然斷電，注意保持存儲設(shè)備周圍環(huán)境的溫度、濕度和潔凈程度，對重要的數(shù)據(jù)定期執(zhí)行備份，在可能的情況下盡量由專業(yè)的計(jì)算機(jī)人員進(jìn)行設(shè)備維護(hù)等等。當(dāng)然，我們還應(yīng)該注意防范電腦病毒等問題對數(shù)據(jù)的破壞。
2． 發(fā)現(xiàn)問題盡快處理：我們知道數(shù)據(jù)的丟失和損壞通常是可以找回的，只要這些數(shù)據(jù)的存儲位置沒有被其它數(shù)據(jù)覆寫。所以在發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)丟失時，應(yīng)該立即停止在存儲設(shè)備上進(jìn)行任何操作，如果可以正常關(guān)閉電源的話應(yīng)盡快關(guān)閉，這樣有助于最大限度的將數(shù)據(jù)恢復(fù)。在存儲設(shè)備本身出現(xiàn)故障的情況下這一點(diǎn)尤其重要，因?yàn)殡娐吩膿p壞在某些極端情況下可能會造成存儲介質(zhì)的擦除操作。
3． 自己恢復(fù)要慎重：如果數(shù)據(jù)損壞問題的情況不是非常嚴(yán)重，大家可能希望自己進(jìn)行數(shù)據(jù)恢復(fù)，例如只是不小心將文檔刪除掉。如果情況比較復(fù)雜，或者無法判定問題的起因及嚴(yán)重程度，請盡量不要自己執(zhí)行恢復(fù)。特別是存儲設(shè)備可能存在硬性損壞的時候，貿(mào)然操作很可能造成不可挽回的結(jié)果。例如一塊硬盤如果存在壞道，用戶自己使用恢復(fù)軟件進(jìn)行恢復(fù)的話很可能會對硬盤表面造成更大的傷害。國內(nèi)現(xiàn)在有很多專業(yè)的數(shù)據(jù)恢復(fù)服務(wù)提供商，例如飛客數(shù)據(jù)恢復(fù)中心（http://www.sjaq.net）。在自己沒有絕對把握的情況下，請盡量求助專業(yè)的數(shù)據(jù)恢復(fù)廠商。
4． 一些好習(xí)慣：定期對磁盤等存儲設(shè)備進(jìn)行碎片整理是一個很好的操作習(xí)慣。在恢復(fù)誤刪除文件的時候，如果這個文件的存儲位置非常分散，任何一個部分的損壞都可能造成整個文件無法還原。而進(jìn)行數(shù)據(jù)整理可以使文件的存儲位置盡量連續(xù)，這樣可以在很大程度上增加恢復(fù)的成功率，既使必須利用一些16進(jìn)制工具手動恢復(fù)數(shù)據(jù)，也可以大大降低工作難度和強(qiáng)度。另外我們建議使用盡量強(qiáng)壯的文件系統(tǒng)，比如在允許應(yīng)用NTFS的時候就不要選擇FAT文件系統(tǒng)。因?yàn)镹TFS的文件索引是保存在硬盤上的，使用該索引進(jìn)行數(shù)據(jù)恢復(fù)可以提高處理速度和成功率，并且較之FAT分區(qū)，NTFS的文件索引安全性更高。
