浅谈数据恢复技术的原理和硬盘数据恢复
摘 要：当前随着计算机信息技术普及，大量工作信息、个人信息采用电子数据的形式，存储于个人电脑、服务器、智能终端等电子设备上的存储介质上，从而导致日常工作和生活越来越严重依赖于电子设备和电子数据，数据的重要程度也越来越高。在设备使用过程中，软件逻辑故障以及存储介质硬件故障，将导致数据丢失并造成无法挽回的损失，而数据恢复和硬盘维修这门专业性很强的技术，也越来越被各大企业重视。
关键字：硬盘；数据存储；数据恢复
一、 数据恢复技术的基本分类及技术层级：
（一） 数据恢复技术的基本分类
1.软恢复：主要是恢复操作系统、文件系统层的数据。这种丢失主要是软件逻辑故障、病毒木马、误操作等造成的数据丢失，物理介质没有发生实质性的损坏，一般来说这种情况下是可以修复的，一些专用的数据恢复软件都具备这种能力。在所有的软损坏中，系统服务区出错属于比较复杂的，因为即使同一厂家生产的同一型号硬盘，系统服务区也不一定相同，而且厂家一般不会公布自己产品的系统服务区内容和读取的指令代码。
2.硬恢复：主要针对硬件故障而丢失的数据，如硬盘电路板、盘体、马达、磁道、盘片等损坏或者硬盘固件系统问题等导致的系统不认盘，恢复起来一般难度较大。这时要注意不要尝试对硬盘反复加电，也就不会人为造成更大面积的划伤，这样还有可能能恢复大部分数据。
3.数据库系统或封闭系统恢复：这部分系统往往自身就非常复杂，有自己的一套完整的保护措施，一般的数据问题都可以靠自身冗余保证数据安全。如SQL、Oracle、Sybase等大型数据库系统，以及MAC、嵌入式系统、手持终端系统，仪器仪表等系统往往恢复都有较大的难度。
4.覆盖恢复：恢复难度非常大，一般民用环境下因为需要投入的资源太大，往往得不偿失。但是在尖端的国防军事等国家统筹或者个别掌握尖端科技的硬盘厂商能做到，具体技术都涉及核心机密，无法探知。
数据的备份与恢复技术
为了防止数据的失效、数据的丢失等事件的发生，就必然要考虑数据的有效保护方式－－备份。
在工作中，可以有很多的方式来实现这种途径，如加强硬件的安全措施、提高员工的操作技术水平、购买品质优良的设备等等方式，但是，最为根本的方法就是：建立完善的备份制度。
备份是人们日常生活中都在不自觉地在使用的，如把容易忘记的事情记录在纸的本子上、家里的钥匙有几套等等。
所以，备份就是保留一套后备系统。而这套后备系统要么与现有的系统一样，要么是能够替代现有系统功能的系统。
与备份对应的概念是恢复，他是备份的逆过程。如果现有系统中的数据丢失或失效时，计算机系统就无法正常工作，如果有了这种备份，就可以利用恢复机制能很快地将损坏的数据重新建立起来。
有一种很片面的、错误的认识就是：备份只要将数据拷贝后保存起来就可以了，就能保证数据的安全了。我们知道，数据、资料的拷贝根本无法完成对历史记录的追踪，也无法留下系统信息，如果是这样简单拷贝的备份方式，就只能是在系统是完好的情况下，将部分数据进行恢复，而不是全部。
备份不仅只是对数据的保护，最终的目的就是为了在系统遇到人为的或自然灾害的情况下，能够通过备份内容对系统进行有效的灾难恢复。所以，备份不是指单纯的拷贝，而还有考虑一个重要组成部分－－管理。
管理包括了备份的可计划性、磁带机的自动化操作、历史记录的保存以及日志记录等等内容。
所以，当备份有了一种先进的管理功能后，在恢复数据时，才能掌握系统信息和历史记录，使得备份真正实现轻松和可靠。备份就是“拷贝＋管理”！
备份可以划分为三种类型：硬件级、软件级、人工级。
1。硬件级的备份
硬件级备份就是指用那些沉余的硬件来确保、保证系统的连续运行。如磁盘镜像、磁盘阵列、双机容错等方式。如果主硬件有损坏，后备硬件就马上能够接替其工作，这种方式可以有效地防止硬件故障，但是，无法防止数据的逻辑损坏。当逻辑损坏发生时，硬件备份只会将错误复制一遍，无法正真保护数据。硬件备份的作用主要是能保证系统在出现故障时能够连续地运行，故也叫硬件级的容错方式。他们是实时的，也叫同步的方式。
当今的世界已经完全步入了信息时代，在我们每天的生活当中，越来越多的事物正被以0和1的形式表示。数字技术与我们的联系越紧密，我们在其失效时就会承担越大的风险。 重要数据一旦破坏，我们讲承受巨大的损失，所以数据恢复产业应运而生。数据恢复在数据丢失和损坏时挽救这些数据，可以针对各种软硬件平台开展，从文件的误删除，存储设备受到严重破坏，专业的数据恢复工作都可能将数据恢复。在这篇文章里，我们会向大家介绍数据恢复的方方面面，并根据我们的经验给出一些建议，希望能够使大家更少受到数据损失的困扰。
数据恢复技术原理
数据恢复这项工作涵盖的范围很广，各种不同的存储介质在执行数据恢复的时候都会有一些区别，另外数据丢失或损坏的原因也不尽相同。我们讲解面向的对象主要是磁存储介质，如硬盘、软盘以及数据磁带等等。
首先我们需要讲解一下磁存储技术的原理，这有助于我们更深刻的了解数据恢复工作。磁存储技术的工作原理是通过改变磁粒子的极性来在磁性介质上记录数据。在读取数据时，磁头将存储介质上的磁粒子极性转换成相应的电脉冲信号，并转换成计算机可以识别的数据形式。进行写操作的原理也是如此。要使用硬盘等介质上的数据文件，通常需要依靠操作系统所提供的文件系统功能，文件系统维护着存储介质上所有文件的索引。因为效率等诸多方面的考虑，在我们利用操作系统提供的指令删除数据文件的时候，磁介质上的磁粒子极性并不会被清除。操作系统只是对文件系统的索引部分进行了修改，将删除文件的相应段落标识进行了删除标记。
同样的，目前主流操作系统对存储介质进行格式化操作时，也不会抹除介质上的实际数据信号。正是操作系统在处理存储时的这种设定，为我们进行数据恢复提供了可能。值得注意的是，这种恢复通常只能在数据文件删除之后相应存储位置没有写入新数据的情况下进行。因为一旦新的数据写入，磁粒子极性将无可挽回的被改变从而使得旧有的数据真正意义上被清除。
另外，除了磁存储介质之外，其它一些类型存储介质的数据恢复也遵循同样的原理，例如U盘、CF卡、SD卡等等。因为这些存储设备也和磁盘一样使用类似扇区、簇这样的方式来对数据进行管理。举个例子来说，目前几乎所有的数码相机都遵循DCIM标准，该标准规定了设备以FAT形式来对存储器上的相片文件进行处理。
２０１８年７月２５日
第２卷第７期现代信息科技
Modern Information Technology Jul.2018
Vol.2
No.7
101
2018.7浅析数据恢复技术
董宁，顾天一
（
66139部队，
北京 100144）
摘 要：
数据恢复技术对许多普通人而言是比较陌生的技术，
但是对于从事计算机信息技术的人们来讲，
其是一种比较常见，
并且与普通人生活联系紧密的技术。
数据恢复主要就是为了找回在计算机使用过程中因故障导致数据丢失或者出现问题的计算机
信息。
不同数据丢失或者损坏的原因不同，
所以采取的数据恢复技术也略显不同，
其主要分为硬件部分和软件部分。
为了更方便
地了解和把握数据恢复技术，
本文将会从数据恢复技术的概念和原理入手，
帮助大家充分认识数据分析技术，
并且在此基础上研
究现阶段计算机使用过程中出现的几种常见的数据问题，
通过不同的方法予以恢复。
关键词：
数据恢复技术；
硬件；
软件
中图分类号：
TP309.3 文献标识码：
A 文章编号：
2096-4706（
2018）
07-0101-02
Ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｆ Ｄａｔａ Ｒｅｃｏｖｅｒｙ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ
DONG Ning，GU Tianyi
（66139 Troops，Beijing 100144，China）
Abstract：
Data recovery technology is a relatively strange technology for many ordinary people，but for the people engaged in
computer information technology，it is a more common and closely related to the life of the ordinary people. Data recovery is mainly to
retrieve computer information that causes data loss or problems in the course of computer usage. Different data loss or damage reasons are
