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UDF格式恢复—误格式化,误删除

作者：香农青岛数据恢复中心 2015-07-05 16:26

完全自主研发UDF文件系统恢复软件，对于使用UDF文件系统的移动硬盘、U盘、SD卡、光盘等存储设备，由于删除、格式化、或无法打开导致的数据丢失，可最大程度、趋向于完美的恢复。

什么是UDF

通用磁盘格式（Universal Disk Format，简称UDF）是由OSTA定义的一种文件系统规范。UDF被用来替代光盘上（CD，DVD等）的ISO 9660文件系统。它也可以替代可移动存储介质上的FAT文件系统。

UDF优点

所有可移动存储介质（CD，DVD，U盘，移动硬盘，等等）需要一种文件系统格式。理想的文件系统需要有以下特征：

多平台支持。可以在Windows，Mac，和Unix系统之间拷贝文件。FAT和ISO9660是两种支持多平台的文件系统，但是它们有许多缺陷。
开放性。ISO9660是一个开发标准，但是FAT属于Microsoft。
特性多（最好是所有文件系统的超集），这样在拷贝文件时信息不会丢失。
支持多种存储介质。光盘和硬盘差异很大，有的光盘是一次性写入的（CD-R，DVD-R，DVD+R，BD-R），有的光盘需要缺陷管理（CD-RW，DVD-RW，DVD+RW，BD-RE，等等），有些光盘需要在擦写之前扩展容量（大多数可擦写光盘）。
它的格式越简单越好。对于嵌入式设备这很重要（DVD播放器，摄像机，照相机，等）。像B-tree这样复杂的数据结构不适合这种场景。
必须向前兼容，这样以前的存储介质也可以被新系统存取。

UDF是唯一满足以上要求的文件系统，它是基于信息交换目的而设计的。

UDF是一个开放标准。
UDF在设计和改进时始终考虑兼容性。
UDF支持许多现代文件系统的特性：
- 支持大容量分区（块大小为512字节时为2TB，快大小为2KB时为8TB）
- 文件大小为64位 •长度不限的扩展属性（例如，名字流，forks）
- 长文件名（最大254字节，文件名可包含任何字符）
- 文件名采用Unicode编码
- 稀疏文件
- 硬链接
- 符号链接
- 元数据校验
- 元数据冗余（UDF 2.50为可选，后续版本存储在元数据分区中）
- 缺陷管理（适于没有缺陷管理的介质如CD-RW，DVD-RW和DVD+RW）
UDF定义了不同的操作系统如何兼容。例如，UDF定义了如何存储Mac Finder Info和Resource Fork，NTFS ACL，UNIX ACL，OS/2 EA，等。UDF要求操作系统尊重它们不能识别的由其它操作系统创建的信息。
UDF 是真正的通用文件系统。它支持所有类型的光存储介质，包括只读介质（CD-ROM，DVD-ROM，BD-ROM（蓝光只读光盘）），一次性写入介质（CD-R，DVD-R，DVD+R，BD-R），可擦写介质（CD-RW，DVD-RW，DVD+RW，DVD-RAM，CD-MRW，DVD+MRW，BD-RE），当然还有块设备（硬盘）。使用UDF的一次性写入介质可以像大容量可擦写软盘一样操作。

UDF缺点

分区大小限制。由于块号为32位，使得扇区大小为512字节时，分区大小限制为2TB。尽管对于当前的介质没有问题，但是在以后会成为一个障碍。
不支持快速恢复机制。随着介质容量的增长，灾难恢复变得越来越重要。对于几十G容量的慢速光存储介质，在挂载之前进行全盘扫描让人难以接受。尽管各个操作系统可以独立使用日志来保护元数据的完整性，但是由于标准不统一，不同的操作系统之间可能不会互相兼容。
不支持文件和目录的压缩/加密。随着存储设备容量越来越大，压缩不再是重大的需求。但是，由于UDF主要用于可移动存储介质上，加密会成为更迫切的需求。
越来越复杂。UDF 2.50增加了元数据分区来改进性能。文件系统的元数据被集中存储于元数据分区，这样可以更快的存取。另外，元数据分区镜像可以提供更高的健壮性。这增加了文件系统的复杂性。元数据分区带来的复杂性是否与它的贡献相称？如果UDF正确的处理元数据，它完全可以取代元数据分区所实现的特性。不幸的是，UDF 2.50 及其后续版本强制在可擦写介质如CD-RW和硬盘上使用元数据分区。UDF 2.60甚至需要在一次性写入介质上的元数据分区使用伪-可擦写分区。如果要避免元数据分区的复杂性，应该使用UDF 2.00/2.01。
UDF不如FAT和ISO9660流行。随着越来越多的操作系统支持UDF，这个问题会消失。

UDF版本历史

UDF是一个发展中的标准。各版本的主要特性列入下表中。

UDF 修订历史
版本	发布时间	主要新特性
1.02	08/1996	第一次修订，支持只读介质
1.50	02/1997	支持一次性写入介质，支持缺陷管理。
2.00	04/1998	支持名字流
2.01	03/2000	改正了一些错误
2.50	04/2003	支持元数据分区
2.60	03/2005	支持伪可擦写分区

UDF已经发布了6个修订版本：1.02，1.50，2.00，2.01，2.50和2.60。2.00 和 2.01 版本非常相近，2.50和2.60非常相近。所以有UDF有四代版本：1.02，1.50，2.00/2.01，2.50/2.60。

下面更详细的讨论各版本的改进细节。

UDF 1.02 是UDF的第一个修订版本。它是DVD视频光盘采用的标准。它适用于只读介质和硬盘介质。
UDF 1.50 增加了虚拟分区和稀疏分区。虚拟分区允许一次性写入介质（CD-R，DVD-R，和DVD+R）可以像可擦写介质一样操作。使用UDF的一次性写入介质看起来像可擦写软盘（当然容量大几百倍），但是它的可用空间在每次使用之后就会减小。即使删除文件也不能收回空间。稀疏分区实现了缺陷管理，就像硬盘固件那样。可擦写介质如CD-RW，DVD-RW和DVD+RW只能擦写有限的次数（几千次）。稀疏分区可以将存在许多缺陷的光盘变得像好光盘一样，有着连续的逻辑空间。
UDF 2.00 为文件和目录增加了名字流，为逻辑卷增加了系统流。名字流可以用于实现扩展属性，如MAC OS X上的resource fork和ACL，NTFS中的ACL。UDF 2.00更改了虚拟分区的映射表（mapping table）格式。
UDF 2.01 修正了2.00的一些错误，没有带来重大的特性。
UDF 2.50 增加了元数据分区，将UDF的复杂性带入一个新的高度。元数据分区中存储所有的元数据，如目录，集中管理文件的空间分配。元数据分区的目标是通过将元数据集中起来以改进性能。元数据分区支持镜像，这样可以存储两份元数据。镜像牺牲了一些性能，带来了更大的健壮性，也使得UDF更复杂。这个版本是高密度DVD（HD-DVD或蓝光）的标准。
由于出现了支持一次性写入光盘的伪-可擦写模式的光驱，UDF 2.60增加了伪-可擦写分区。伪可擦写的意思是光驱将逻辑地址映射为物理地址（与虚拟分区相似），这样UDF可以将分区视为可擦写。为了减小复杂性，UDF也可用在不支持伪可擦写分区的光驱上，这样在这种介质上就必须使用虚拟分区。讽刺的是，由于支持和不支持伪可擦写的两种光驱将长期存在，UDF必须同时支持这两种光驱，这进一步增加了UDF的复杂性。