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硬盘数据恢复简述

本文讨论由硬盘故障引起的数据丢失的恢复,包括逻辑故障和物理故障。

一、硬盘的故障

勿庸置疑,硬盘已经成为最重要的存储设备。与其他存储设备-磁带、光盘及闪存-相比,硬盘具有存储容量大、速度块的特点。

随着硬盘容量和转速的快速增长,导致硬盘潜在的发生故障的可能性越来越大。

  1. 硬盘的高容量要求在磁碟上实现高数据密度。磁碟的数据密度(面密度)由两个参数衡量:TPI和BPI,TPI即每英寸磁道数,BPI即每英寸bit数。面 密度的增长使得磁道之间和bit之间的距离越来越小,从而容许的磁头读写误差也越来越小。另一方面,为了最大效率的利用磁碟空间,现代的硬盘都采用了校 准格式化的技术,采用划分zone的方式对磁盘表面进行管理;每一块硬盘的校准数据都是唯一的。
  2. 硬盘是一个集电子、通信、机械、电磁等多种技术于一体的系统,硬盘的发展随着微电子技术、信号处理等技术的发展而发展。生长厂家对新技术的尝试,有时会带来很大的风险。电机、磁盘、磁头等的故障使得即使是IBM这样的最早的硬盘生产商夜不得不黯然退出。
  3. 海量的存储空间也在考验着用户的数据管理能力。分区不见了,文件莫名的丢失,用户是否有能力管理相当于一个大型图书馆的存储空间?

二、硬盘数据的恢复

正如前面所述,物理的逻辑的故障造成的数据丢失催生了硬盘数据恢复这一新兴行业如雨后春笋般蓬勃发展起来。许多用户已经不再认为数据恢复的价格是如此之高, 以至于超过硬盘的价格几倍甚至十几倍。数据恢复机构需要修复由于电子、机械等各种原因导致的硬盘故障,需要恢复操作系统、文档、数据库等各种数据,需要数 据恢复机构具有电子、通信、计算机等交叉学科的综合能力。硬盘数据的恢复大致有下面一些典型例子:

  • 固件模块的损坏
  • 电路板的损坏
  • 磁头、电机的损坏
  • 磁盘表面的缺陷
  • 操作系统数据结构的混乱

其中前四种情况属于“物理”的故障,最后一种属于“逻辑”的故障。

三、工具和知识

从事硬盘数据恢复的机构需要有专业的工具和深厚的知识基础。包括:可以使用专用指令与硬盘进行通信的软件,如PC3000、HRT和其它工具软件;可以诊断、修复硬盘电路的仪器设备,如示波器、焊台;提供100级无尘环境的超净工作间、超净工作台;最重要的是具有专业知识、丰富的经验、严谨认真的工程师。

当前可以参考的硬盘数据恢复资料有:由ACE Lab发布、青岛香农数据恢复中心工程师于国栋翻译的《PC3000手册》,详细的讲述了硬盘的软、硬件结构和修复方法;青岛香农数据恢复中心工程师于国栋参与编写的、电子工业出版社出版的《数据恢复高级技术》,讲述了操作系统的数据结构和恢复方法;还有其他一些由硬盘生产厂家、标准化组织及数据恢复机构发布的文档资料,如:《现代硬盘驱动器》,《恢复不能恢复的数据--不依赖硬盘驱动器的数据恢复》,《ATA规范》,《伺服写入技术》,《磁头定位》,等等。

四、硬盘数据恢复的未来

许多数据恢复结构声称自己是最大、最专业的,恢复成功率接近100%。实际上没有任何证据和客观公正的事实可以支持他们的说法。即使是硬盘生产厂家也无 法对用户数据提供尽可能高的保证。未来硬盘数据恢复成功率的提高依赖于直接存取磁盘表面的技术的发展,这样不管是被覆盖的数据,还是磁碟表面遭到刮擦的数据,才有恢复的可能。

作者:香农(青岛)数据恢复中心 于国栋

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