韓兵 國家新聞出版廣電總局564臺(tái) 李海坤 華北電力大學(xué)

淺談數(shù)據(jù)恢復(fù)技術(shù)在計(jì)算機(jī)操作中的應(yīng)用

韓兵 國家新聞出版廣電總局564臺(tái) 李海坤 華北電力大學(xué)

計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的廣泛應(yīng)用帶來了數(shù)據(jù)的海量增長，但因各種原因造成的數(shù)據(jù)丟失或損壞也經(jīng)常發(fā)生。如何通過數(shù)據(jù)恢復(fù)技術(shù)找回丟失的數(shù)據(jù)，成為人們關(guān)注的問題。本文介紹了數(shù)據(jù)恢復(fù)的概念和基本原理，并結(jié)合計(jì)算機(jī)日常使用，介紹了常見文檔的恢復(fù)方法。

數(shù)據(jù)恢復(fù) 計(jì)算機(jī) 應(yīng)用

1 引言

數(shù)據(jù)作為用戶保存信息的有效載體，在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)運(yùn)行和應(yīng)用中具有重要價(jià)值。相對(duì)于有形有價(jià)的存儲(chǔ)介質(zhì)，無形的數(shù)據(jù)常常顯得更加珍貴。在日常計(jì)算機(jī)操作使用中，由于誤操作、病毒破壞、物理損壞、系統(tǒng)故障等原因引發(fā)的數(shù)據(jù)丟失時(shí)有發(fā)生，在影響計(jì)算機(jī)用戶正常使用的同時(shí)，也常常給使用單位帶來巨大損失。正是在這樣的背景下，數(shù)據(jù)恢復(fù)技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生了。掌握數(shù)據(jù)恢復(fù)技術(shù)及其在計(jì)算機(jī)操作中的主要應(yīng)用，有利于我們盡可能挽回?cái)?shù)據(jù)丟失的損失，并給計(jì)算機(jī)日常安全與維護(hù)帶來極大便利。

2 數(shù)據(jù)恢復(fù)技術(shù)原理

所謂的數(shù)據(jù)恢復(fù)，簡(jiǎn)單的說就是通過一定的技術(shù)手段，把各類存儲(chǔ)介質(zhì)中已經(jīng)丟失或遭到破壞的數(shù)據(jù)還原為正常數(shù)據(jù)的過程。通常，數(shù)據(jù)恢復(fù)可以分為“硬恢復(fù)”和“軟恢復(fù)”兩種?！坝不謴?fù)”是指存儲(chǔ)介質(zhì)因外地破壞、機(jī)械故障等原因在物理上出現(xiàn)問題而導(dǎo)致數(shù)據(jù)無法讀取的恢復(fù)。此時(shí)，常常需要專業(yè)的數(shù)據(jù)恢復(fù)工程師配合專業(yè)數(shù)據(jù)恢復(fù)設(shè)備在無塵環(huán)境下維修發(fā)生故障的零件。“軟恢復(fù)”則是指因格式化誤刪或者病毒破壞等邏輯故障導(dǎo)致數(shù)據(jù)丟失的恢復(fù)。此時(shí)，除非數(shù)據(jù)已被完全覆蓋，否則大部分可以通過數(shù)據(jù)恢復(fù)軟件恢復(fù)出來。

要了解數(shù)據(jù)恢復(fù)技術(shù)的基本原理，必須從認(rèn)識(shí)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)過程開始。在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中，扇區(qū)是硬盤存放數(shù)據(jù)的基本單位。為了方便對(duì)硬盤存儲(chǔ)空間的管理，系統(tǒng)在分區(qū)時(shí)會(huì)在硬盤的第一個(gè)扇區(qū)建立主引導(dǎo)記錄（MBR），用于標(biāo)注硬盤的分區(qū)數(shù)量、每個(gè)分區(qū)的大小，起始位置等信息。當(dāng)主引導(dǎo)記錄因?yàn)楦鞣N原因（硬盤壞道、病毒、誤操作等）被破壞后，存儲(chǔ)在扇區(qū)的數(shù)據(jù)通常并沒有丟失。根據(jù)數(shù)據(jù)信息特征，我們可以重新推算分區(qū)大小及位置，重新標(biāo)注主引導(dǎo)記錄，這樣丟失的分區(qū)就找回來了。

為了管理文件存儲(chǔ)，分區(qū)完畢后格式化程序會(huì)根據(jù)分區(qū)大小，將分區(qū)劃分為目錄文件分配區(qū)和數(shù)據(jù)區(qū)。當(dāng)我們向硬盤里存放文件時(shí)，系統(tǒng)首先會(huì)在文件分配表內(nèi)寫上文件名稱、大小，并根據(jù)數(shù)據(jù)區(qū)的空閑空間在文件分配表中寫上文件內(nèi)容在數(shù)據(jù)區(qū)的起始位置，然后開始向數(shù)據(jù)區(qū)寫上文件的真實(shí)內(nèi)容。當(dāng)我們執(zhí)行刪除操作時(shí)，系統(tǒng)只是在文件分配表內(nèi)在該文件前面寫一個(gè)刪除標(biāo)志，表示該文件所占用的空間已被“釋放”，而不會(huì)立即刪除數(shù)據(jù)區(qū)內(nèi)該文件的真實(shí)內(nèi)容。因此，只要?jiǎng)h除文件所占用的空間還沒有被新的內(nèi)容覆蓋，就可以借助數(shù)據(jù)恢復(fù)工具把數(shù)據(jù)恢復(fù)出來。如果文件分配表遭到破壞，雖然每個(gè)文件的真實(shí)內(nèi)容還存放在數(shù)據(jù)區(qū)，系統(tǒng)卻因?yàn)闊o法定位到文件而認(rèn)為文件已經(jīng)不存在。此時(shí)，只要我們能重建文件分配表，存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)區(qū)的數(shù)據(jù)就仍然能夠恢復(fù)回來。當(dāng)將一個(gè)分區(qū)格式化后又寫入新內(nèi)容，新數(shù)據(jù)只是覆蓋掉分區(qū)前部分空間,該分區(qū)剩余空間數(shù)據(jù)區(qū)上無序內(nèi)容仍然有可能被重新組織,將數(shù)據(jù)恢復(fù)出來。

3 Windows常見文檔的恢復(fù)

工作中經(jīng)常遇到的MS office文件、壓縮文件、視頻文件、音頻文件、圖片文件、郵件等，都有可能遭遇數(shù)據(jù)丟失的情況。對(duì)于因誤操作和病毒感染等邏輯問題引發(fā)的數(shù)據(jù)丟失，學(xué)會(huì)運(yùn)用軟恢復(fù)技術(shù)和相應(yīng)工具及時(shí)恢復(fù)此類文件，對(duì)日常工作非常重要。為避免因數(shù)據(jù)恢復(fù)過程中破壞數(shù)據(jù)，降低數(shù)據(jù)完全喪失的可能性，應(yīng)該在數(shù)據(jù)恢復(fù)前根據(jù)實(shí)際情況確定是否對(duì)故障磁盤進(jìn)行鏡像，以保存丟失數(shù)據(jù)的副本。

3.1 刪除文件的恢復(fù)

一般情況下，只要數(shù)據(jù)區(qū)沒有被徹底覆蓋，用戶通過相關(guān)軟件順利恢復(fù)數(shù)據(jù)的幾率很大。例如，最普通的刪除文件操作是對(duì)被刪除文件修改文件頭的前兩個(gè)代碼，這種修改映射在文件分配表中，就為文件作了刪除標(biāo)記，但文件的內(nèi)容仍保存在原簇，只要不被后來保存的數(shù)據(jù)覆蓋，數(shù)據(jù)就仍在磁盤上，且文件分配表中也有它的信息，這個(gè)文件可以使用軟件工具得到恢復(fù)。即使后來有新的數(shù)據(jù)寫入該文件保存的簇上，只要不是整個(gè)簇被覆蓋，就會(huì)存在文件殘留部分，這個(gè)文件就有恢復(fù)的機(jī)會(huì)。但是，文件被刪除后，如果它所占的簇被存入其它數(shù)據(jù)且完全覆蓋，文件在分配表中的信息就會(huì)被新的文件映射所代替，這樣的文件一般很難恢復(fù)。對(duì)刪除的word等office文檔，除了使用恢復(fù)軟件外，還可以通過在其安裝目錄下找到隱藏的臨時(shí)文件直接恢復(fù)。這是因?yàn)?，office軟件會(huì)對(duì)用戶當(dāng)前操作的文件生成一個(gè)備份文件，而且不會(huì)自動(dòng)刪除。只要找到備份文件并消除臨時(shí)文件的隱藏狀態(tài)，然后把后綴名改為*.doc，就可能實(shí)現(xiàn)文檔的成功恢復(fù)。

3.2 分區(qū)表損壞恢復(fù)

因意外斷電、軟件錯(cuò)誤等引發(fā)的分區(qū)表損壞是一種比較常見的數(shù)據(jù)讀取故障，其直接表現(xiàn)就是用戶看不到分區(qū)存在，也無法訪問其中的數(shù)據(jù)。此時(shí)，除主引導(dǎo)記錄扇區(qū)外，其它扇區(qū)基本沒有任何錯(cuò)誤，可以通過數(shù)據(jù)恢復(fù)軟件找回丟失的數(shù)據(jù)。比如，Easy Recovery就是一款能夠恢復(fù)丟失的數(shù)據(jù)以及重建文件系統(tǒng)的專業(yè)硬盤數(shù)據(jù)恢復(fù)工具。除了能修復(fù)硬盤中丟失的引導(dǎo)記錄、BIOS參數(shù)數(shù)據(jù)塊、分區(qū)表、FAT表和引導(dǎo)區(qū)等，Easy Recovery還能修復(fù)MS Office文件、zip壓縮文件和郵件等。通常，在Windows系統(tǒng)下打開一個(gè)分區(qū)時(shí)可能會(huì)提示“未被格式化”，并且詢問是否對(duì)其進(jìn)行格式化。這種情況大多時(shí)由分區(qū)表損壞引起的。此時(shí)，如果選擇格式化命令，將會(huì)向磁盤中寫入代碼或?qū)δ承﹨^(qū)域進(jìn)行清零操作。為了盡可能挽救其中的數(shù)據(jù)，應(yīng)該禁止對(duì)其進(jìn)行格式化操作，而是使用數(shù)據(jù)恢復(fù)軟件修復(fù)DBR模板，以達(dá)到修復(fù)的目的。

3.3 格式化恢復(fù)

格式化是指對(duì)硬盤或其中的分區(qū)進(jìn)行初始化的操作，格式化后磁盤或分區(qū)中的所有文件將被清除。硬盤在進(jìn)行高級(jí)格式化時(shí)，系統(tǒng)并不是把DATA區(qū)的所有數(shù)據(jù)清除，而只是把相應(yīng)的FAT表和FDT表進(jìn)行重寫，即徹底刪除所有的文件和子目錄，使其FDT和FAT中都不會(huì)再有文件或者目錄記錄登記項(xiàng)，從而釋放存儲(chǔ)空間。但是，快速格式化后，其子目錄下的文件目錄項(xiàng)還保留著。此時(shí)，可以使用Easy Recovery中的格式化恢復(fù)功能進(jìn)行恢復(fù)。硬盤低級(jí)格式化將重新劃分硬盤的柱面和磁道，再將磁道劃分為若干個(gè)扇區(qū)，并用某個(gè)數(shù)字對(duì)該卷的數(shù)據(jù)區(qū)從頭到尾進(jìn)行填充，此時(shí)就不能恢復(fù)其分區(qū)中的數(shù)據(jù)了。

4 結(jié)語

隨著數(shù)據(jù)恢復(fù)市場(chǎng)的擴(kuò)大，各國和大公司都投巨資對(duì)數(shù)據(jù)恢復(fù)技術(shù)進(jìn)行研發(fā)，使數(shù)據(jù)恢復(fù)技術(shù)日新月異，新技術(shù)不斷涌現(xiàn)，特別是覆蓋數(shù)據(jù)的恢復(fù)更成為各國爭(zhēng)奪的焦點(diǎn)，我國只有加強(qiáng)投入，迎難而上，才能在數(shù)據(jù)恢復(fù)領(lǐng)域不至于落后太多，才能保證重要部門的數(shù)據(jù)安全，減少數(shù)據(jù)災(zāi)難的損失。通過以上幾個(gè)實(shí)踐案例及總結(jié)的一些技巧，已經(jīng)可以簡(jiǎn)單感受到數(shù)據(jù)恢復(fù)軟件工具的使用情況。雖然過程簡(jiǎn)要，但是要真正了解、熟悉數(shù)據(jù)恢復(fù)技術(shù)、數(shù)據(jù)恢復(fù)方法，仍需通過長期的理論探究、實(shí)踐及應(yīng)用過程。