數(shù)據(jù)恢復(fù)技術(shù)探析

陳玲

摘要：本文通過數(shù)據(jù)恢復(fù)技術(shù)的概念、分類對數(shù)據(jù)恢復(fù)技術(shù)進(jìn)行了基礎(chǔ)的探究，根據(jù)數(shù)據(jù)恢復(fù)技術(shù)需要了解的知識、適用的工具，對數(shù)據(jù)恢復(fù)技術(shù)有一個(gè)較為全面的介紹。

關(guān)鍵詞：數(shù)據(jù)；數(shù)據(jù)恢復(fù)；數(shù)據(jù)安全

中圖分類號：TP309.3 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1007-9416（2017）02-0253-01

重要數(shù)據(jù)的安全是一個(gè)永恒的主題，隨著信息技術(shù)發(fā)展的深入，其重心由最初的以計(jì)算為核心，轉(zhuǎn)移到了以存儲子系統(tǒng)為核心，信息技術(shù)的發(fā)展史一直伴隨著存儲技術(shù)的發(fā)展，數(shù)據(jù)的安全是就核心資源的安全。而存儲技術(shù)也從最早的軟盤，發(fā)展到現(xiàn)在的NAS、SAN等網(wǎng)絡(luò)存儲，并有多種安全可靠的備份工具可以使用。

1 數(shù)據(jù)恢復(fù)技術(shù)的基本概念

數(shù)據(jù)恢復(fù)有兩個(gè)最基本的概念：數(shù)據(jù)備份恢復(fù)與數(shù)據(jù)災(zāi)難恢復(fù)，其中數(shù)據(jù)災(zāi)難恢復(fù)是本文講述的主要內(nèi)容。數(shù)據(jù)備份恢復(fù)是指備份、載入，或者備份、重建，是一類技術(shù)防范措施。備份恢復(fù)的做法有兩種，一是用備份數(shù)據(jù)進(jìn)行恢復(fù)，在系統(tǒng)正常運(yùn)行時(shí)做好時(shí)時(shí)自動備份或手動定期備份工作，當(dāng)出現(xiàn)系統(tǒng)運(yùn)行問題或?yàn)?zāi)難，造成原有數(shù)據(jù)無法訪問時(shí)，可以及時(shí)將已備份的數(shù)據(jù)導(dǎo)入系統(tǒng)，恢復(fù)系統(tǒng)的正常運(yùn)行；二是用備份系統(tǒng)進(jìn)行恢復(fù)，當(dāng)系統(tǒng)出現(xiàn)問題后，用備份的系統(tǒng)替換問題系統(tǒng)，即常用的雙機(jī)備份系統(tǒng)。因此，數(shù)據(jù)備份恢復(fù)是一種典型的事前預(yù)防措施[1]。數(shù)據(jù)災(zāi)難恢復(fù)是指系統(tǒng)數(shù)據(jù)出現(xiàn)丟失情況后，通過分析其出現(xiàn)問題的類型，通過數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的底層技術(shù)支撐，開展災(zāi)難后的數(shù)據(jù)重建工作。因此，數(shù)據(jù)災(zāi)難恢復(fù)是一種典型的事后彌補(bǔ)措施。

2 數(shù)據(jù)恢復(fù)技術(shù)的基本分類

在技術(shù)上，可以根據(jù)數(shù)據(jù)丟失的問題是邏輯問題還是硬件問題，把數(shù)據(jù)恢復(fù)技術(shù)分為邏輯恢復(fù)和硬件恢復(fù)。

2.1 邏輯類數(shù)據(jù)恢復(fù)

邏輯類的數(shù)據(jù)恢復(fù)技術(shù)，首先要掌握各種不同操作系統(tǒng)下的分區(qū)結(jié)構(gòu)和文件系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，主流的操作系統(tǒng)有Windows、Unix、Linux、Apple，每一種操作系統(tǒng)都有不同的分區(qū)結(jié)構(gòu)，目前多數(shù)用戶應(yīng)用Windows系統(tǒng)，因此以下詳細(xì)講述Windows系統(tǒng)的磁盤分區(qū)情況。Windows系統(tǒng)的數(shù)據(jù)恢復(fù)涉及到Windows系統(tǒng)的MBR、GPT磁盤分區(qū)被破壞的恢復(fù)，動態(tài)磁盤卷丟失或誤操作的恢復(fù)，F(xiàn)AT16、FAT32、NTFS、ExNTFS文件系統(tǒng)的恢復(fù)，以及Windows系統(tǒng)RAID的恢復(fù)。Unix家族中有Solaris和Free BSD兩類系統(tǒng)應(yīng)用比較廣泛。而這兩類系統(tǒng)的文件系統(tǒng)都是基于磁盤的文件系統(tǒng)，即UFS，UFS文件系統(tǒng)具有很多優(yōu)良特性，比如，當(dāng)文件系統(tǒng)遭到毀滅性打擊時(shí)，硬盤發(fā)生整個(gè)磁道、整個(gè)盤面、整個(gè)柱面損壞時(shí)，能夠得以恢復(fù)，在文件系統(tǒng)初始化時(shí)，會將文件系統(tǒng)的重要數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)復(fù)制到整個(gè)磁盤的多個(gè)位置，以便在發(fā)生硬件損壞時(shí)能夠讀取。因此，要了解Unix系統(tǒng)的數(shù)據(jù)恢復(fù)技術(shù)就要了解Solaris、Free BSD的分區(qū)恢復(fù)、UFS文件系統(tǒng)的數(shù)據(jù)恢復(fù)，以及Unix系統(tǒng)的RAID的恢復(fù)。Linux屬于Unix風(fēng)格的操作系統(tǒng)，是目前運(yùn)行硬件平臺最多的操作系統(tǒng)。支持MBR、GPT磁盤分區(qū)，因此Linux系統(tǒng)的數(shù)據(jù)恢復(fù)技術(shù)也涉及到MBR、GPT磁盤分區(qū)被破壞的恢復(fù)，Ext3、Ext4文件系統(tǒng)損壞的恢復(fù)，以及Linux系統(tǒng)RAID的恢復(fù)。

2.2 物理類數(shù)據(jù)恢復(fù)

硬盤的物理故障分為硬盤外部故障和硬盤內(nèi)部故障兩大類，硬盤外部故障主要是指電路板故障，比如電路板供電、接口、緩存、BIOS、電機(jī)驅(qū)動芯片故障；硬盤內(nèi)部故障主要是指磁頭組件、主軸電機(jī)、盤片、固件的故障。

3 數(shù)據(jù)恢復(fù)技術(shù)涉及的知識及恢復(fù)工具

數(shù)據(jù)恢復(fù)技術(shù)是一項(xiàng)涉及知識面很廣的綜合技術(shù)，但越是復(fù)雜越是要從基礎(chǔ)入手。要學(xué)習(xí)和研究數(shù)據(jù)恢復(fù)技術(shù)，必須了解和掌握一些基礎(chǔ)知識，其中包括計(jì)算機(jī)中數(shù)據(jù)的記錄方法、硬盤的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)以及適用的工具等內(nèi)容[2]。

計(jì)算機(jī)中數(shù)據(jù)的記錄方法需要了解數(shù)據(jù)的表示方法、數(shù)據(jù)存儲的字節(jié)序與位序、數(shù)據(jù)的邏輯運(yùn)算及數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)；而硬盤的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)有個(gè)兩部分內(nèi)容：即物理結(jié)構(gòu)和邏輯結(jié)構(gòu)，物理結(jié)構(gòu)是指硬盤的外殼及盤標(biāo)信息、電路結(jié)構(gòu)、磁頭定位驅(qū)動系統(tǒng)、主軸系統(tǒng)、數(shù)據(jù)控制系統(tǒng)、盤片、硬盤的區(qū)段及物理C/H/S、接口技術(shù)、性能指標(biāo)；邏輯結(jié)構(gòu)是指硬盤的邏輯磁道、邏輯扇區(qū)、邏輯柱面、邏輯C/H/S、、28位LBA及48位LBA。

數(shù)據(jù)恢復(fù)工作中需要磁盤編輯工具對存儲介質(zhì)底層數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和編輯，這類工具有WinHex、DiskExplorer、DiskEdit、UltraEdit、HexEdit、HxD、Acronis Disk Editor；在學(xué)習(xí)和研究數(shù)據(jù)恢復(fù)技術(shù)的過程中，經(jīng)常需要做實(shí)驗(yàn)，但因條件所限，需要使用虛擬硬盤工具在虛擬的環(huán)境中完成不同操作環(huán)境的數(shù)據(jù)恢復(fù)操作，常用的虛擬硬盤工具有InsPro Disk。除了這些用技術(shù)方式解決數(shù)據(jù)丟失的問題外，國內(nèi)也很多公司研發(fā)了數(shù)據(jù)恢復(fù)的軟硬件產(chǎn)品，這些產(chǎn)品具有操作簡單，數(shù)據(jù)恢復(fù)率較高的特點(diǎn)。在實(shí)際的應(yīng)用中，結(jié)合數(shù)據(jù)恢復(fù)技術(shù)的知識和適用的工具，在數(shù)據(jù)恢復(fù)的過程中可以達(dá)到較為理想的恢復(fù)率。

參考文獻(xiàn)

[1]丁坤，瞿成臻，林昱雯.計(jì)算機(jī)故障數(shù)據(jù)恢復(fù)技術(shù)的應(yīng)用[J].數(shù)碼世界，2016（8）：63-64.

[2]王剛.基于磁盤分區(qū)的數(shù)據(jù)恢復(fù)技術(shù)[J].信息與電腦（理論版），2015（24）：76-77，88.