硬盤數據恢復技術淺析

王松濱

隨著信息技術的快速發展，信息數據的安全已經受到人們的高度重視。其中，硬盤作為計算機系統中必不可少的組成部分，發揮著數據存儲的功能。但硬盤中存儲的數據經常會因為各種原因受到破壞。因此，加強對硬盤數據恢復技術的研究就顯得相當重要。為此，在文中分析了硬盤數據受損的原因，以及硬盤數據信息的構成方式，并就數據恢復技術方法進行了探討。

【關鍵詞】硬盤 數據恢復 構成方式

在信息化時代，電子數據成為影響人們生活的重要因素。數據安全已越來越為人們所關注，重要數據一旦發生問題，將帶來嚴重后果。因此探究數據受損原因、應對方法以及數據恢復技術成為一項重要研究課題。何為數據恢復？就是把遭受破壞或者因硬件缺陷導致不可訪問或由于誤操作等各種原因導致丟失的數據，還原為正常數據，恢復其本來面目。

1 硬盤數據受損原因：

硬盤數據受損的原因多種多樣，主要分為：

1.1 軟件方面的因素

（1）病毒感染；

（2）誤操作：誤格式化或分區、誤克隆、誤刪除或覆蓋等；

（3）其它惡意破壞；

硬盤數據因為軟件原因受到破壞時，出現的現象一般為系統丟失、無法正常啟動，文件找不到、打不開，或者打開之后為亂碼，硬盤分區出現錯誤等。

1.2 硬件方面的原因

硬件故障也是數據受損的重要原因，包括：盤片劃傷、磁頭變形、磁臂斷裂、放大器受損，當控制硬盤讀寫操作的電路板或其它元器件出現問題時，同樣也會導致對硬盤無法識別。

硬盤數據因為硬件件原因受到破壞時，出現的現象通常為系統無法識別硬盤，通電無反應或是因為磁頭無法精準定位而造成讀寫錯誤等。

2 硬盤數據信息構成方式

硬盤的數據系統由五部分構成：

2.1 主引導扇區

由主引導記錄MBR和分區表DPT構成。MBR的作用是：

（1）檢查分區表正確與否；

（2）確定引導分區；

（3）在程序結束時在內存中調入該分區的啟動程序并加以執行。

2.2 操作系統引導扇區OBR

作為操作系統可直接訪問的第一個扇區，OBR由一個引導程序和本分區參數記錄表BPB構成。判斷本分區根目錄前兩個文件是否為操作系統的引導文件是引導程序的主要任務。

2.3 文件分配表FAT

是緊接在OBR之后的文件尋址系統。為數據安全起見，一般會留一個備份。

2.4 目錄區DIR

緊接備份FAT， 記錄著每個文件的屬性與起始單元，與FAT配合才能準確定位文件的位置。

2.5 數據區DATA

硬盤中保存的文件都存放于此。人們通常進行的刪除、格式化等操作，并不是清除DATA區的數據，只是對FAT表進行重寫；對硬盤進行分區，也并不是破壞DATA區的數據，而是對MBR和OBR進行了修改，所以許多硬盤數據在誤操作之后有機會得到修復。

3 數據恢復技術方法

3.1 軟件方面的原因導致的數據受損

3.1.1 被刪除文件的恢復

被刪除的文件恢復起來不算太困難。當文件被刪除時，操作系統完成的工作是打開文件分配表，在被刪除的文件前面寫上刪除標志，意味著這個文件被刪除，空間可重新利用。在文件被刪除的情況下，如果沒有對這個分區進行大的磁盤操作，文件的數據信息就不會被破壞，數據實際上仍然保存在硬盤的數據區中。當想找回已刪除的文件時，去掉文件分配表中的刪除標志，數據就被恢復回來了。

3.1.2 分區表損壞情況下的數據恢復

這種情況下，受到破壞的是硬盤主引導記錄MBR和DOS引導記錄DBR，但存放于DATA區的數據應該沒有問題，系統報錯不能正常讀取文件的原因可能是MBR，DBR被破壞導致文件路徑發生改變。

處理方案：

可嘗試將問題硬盤與另一臺計算機連接，啟動系統。運行winhex軟件，檢測掛接的出錯硬盤，將此硬盤邏輯0扇區的結尾標識改為55AA。完成此操作后，在原計算機上檢測修復后硬盤的系統啟動情況。

如果硬盤重分區后無法格式化系統，可能與MBR引導程序受損相關。可以嘗試使用fdisk/mbr在DOS界面下完成對硬盤邏輯0扇區的修復。

若確定分區表受損，且分區表曾被磁盤醫生備份過，可以使用此軟件恢復硬盤的分區表。也可試用winhex工具軟件修復曾被手動備份的硬盤分區表。

如果確定硬盤的分區表沒有任何備份，將受損硬盤與其它電腦掛接。嘗試使用數據恢復工具類軟件，對硬盤上的目錄與文件進行掃描恢復。此類情況下，無法保證數據恢復程度。

3.1.3 硬盤格式化情況下的數據恢復

系統格式化，并不等于DATA區中數據就被清除了，它完成的操作是對FAT表和FDT表的修改。格式化后，文件和子目錄登記項不再存在，但DATA區的數據始終都沒有發生變化，也就是說，數據區沒有寫上新的內容，它能夠被恢復。

被格式化后的硬盤無法引導系統，為避免數據損傷，對硬盤進行過多的操作也是不適宜的。可嘗試用相關軟件進行恢復，如用戶誤用Format命令對分區進行了格式化操作，可以試用UnFormat軟件進行修改。

3.2 硬件方面的原因導致的數據受損

3.2.1 硬盤電路板出現問題

此類故障的現象通常為CMOS不認硬盤，同時伴有硬盤的異常響動，或加電后只有硬盤旋轉的聲音，沒有其他異常的響聲。這類故障硬盤的盤面是好的，數據也沒受到損傷，只是硬盤無法正常尋道。最安全的辦法是在市場上尋找同型號的硬盤，更換二者的電路板。

3.2.2 其它硬件問題

除了硬盤的電路板出現問題，還可能造成硬件故障的因素包括：盤片劃傷、磁頭變形、磁臂斷裂、放大器受損、數據或電源接口斷路等。數據或電源接口問題直接替換就可以解決，而其它問題就只能由專業人員在專業無塵工作環境下拆解開盤腔，了解盤片損傷的類型和程度，盡量對數據進行恢復，能恢復的程度無法保證。

數據恢復是在硬盤數據出現問題時的一種補償方式。數據受到損傷后，如果沒有發生寫操作，也沒有類似低格等操作發生，還有有進行數據恢復的價值，但想要做到完全恢復可能性不大。為了更好的對數據進行保護，應養成良好習慣，在對操作系統完成安裝后，及時備份硬盤和系統的重要數據。

參考文獻

[1]歐義發.計算機硬盤數據恢復技術探討[J].電腦編程技巧與維護，2015（20）：89-90

[2]張秀珍.計算機硬盤故障數據恢復技術研究探討[J].電子制作，2014（14）：52-53.

作者單位

湖南司法警官職業學院 湖南省長沙市 410008endprint