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。
・理论探索・ 恢复计算机丢失数据技术的探讨
王 （四川化工职业技术学院 帆 四川泸州 ６４６００ ５） 摘 要：信息化时代的到来使得计算机在日常生活中的运用更加普遍，但随之也出现了不同的问题，数据意外丢失或损坏就是最为常见的 现象。很多情况下，计算机用户观察到的表面上消失的数据仅仅是操作系统中读取数据信息被损坏，但其根本上还是存在于数据存储区，在多 数情况下都能进行有效的数据恢复。基于此，本文对恢复计算机丢失数据技术进行了探讨。 关键词：计算机 数据丢失 恢复技术 中图分类号：ＴＰ３ ０ ９．３ 文献标识码：Ａ 文章编号：１ ０ ０ ７—９ ４１ ６（２ ０１ ０）０ ８—０ １ ５ ３—０１ 一般情况下，数据丢失多数是计算机 病毒感染、黑客攻击等因素导致的。而在实 际情况中，很多数据丢失都是人为误操作 以及软件故障不当导致的。在目前的信息 数据修复中则出现了很多类似的情况，而 在处理数据恢复方案制定时，把其总体归 为两类。一类是运用硬件实施恢复，其优势 在于除了效果快，但不适用于大氛围的修 复；另一类运用软件实施数据恢复，这种形 式的修复比较普遍。本文结合实际运用情 况对数据恢复技术和恢复方法做深入研 究。 １零磁道损坏导致的数据恢复 硬盘的主引导记录区（ＭＢＲ）设置于零 磁道，而ＭＢＲ则处在硬盘的０磁道０柱面１扇 区，其包含了硬盘主引导程序、硬盘分区 表。若零磁道出现损坏则会造成硬盘的主 引导程序和分区表信息被严重破坏，直接 造成硬盘引导功能散失。在当前的计算机 技术中是很难保证使数据完整恢复，一般０ 磁道损坏的硬盘需结合Ｐｃｔｏｏｌｓ的磁盘编辑 器引导０磁道偏转一个扇区，运用ｌ磁道代 替０磁道来。且数据则能在Ｅａｓｙｒｅｃｏｖｅｒｙ的影 响下根据簇实现恢复，而这种情况很难使 得数据彻底恢复。 ２误删除导致的数据恢复 运用计算机时对数据进行恢复，一般 都是误删除之后的数据，需要注意的是误 删除的数据恢复必须禁止向该分区或者磁 盘写入信息，这样才能保证被误棚的信息 最大恢复。通常利用ｄｅｌｅｔｅ删除的数据信 息，大多数都存留在回收站里，若回收站未 被清空，则只需找回被删数据或文件，然后 选定文件右击还原即可。若是ｓｈｉｆｔ＋ｄｅｌｅｔｅ的 删除，其数据表面上是硬盘中的数据消失， 而实际是仅仅删除了硬盘分区表信息，对 硬盘中的数据未做变化，这是可以恢复的 数据信息。因为删除操作对文件的数据没 有变动，使得文件恢复可能性较大，需结合 反删除软件则能恢复。 ３存储位置或名称错误导致的数 据的恢复 因这类因素造成的丢失文件，要想达 到恢复发目的，只需要结合Ｗｉｎｄｏｗｓ自带 的搜索工具则可很快实现恢复。具体操作 流程为，鼠标右击“我的电脑”，选择“搜 索”，在弹出的对话框选定“所有文件和文 件夹”。在选项中输入文件名或文件夹名， 之后采取相关的查找；若没有具体的文件 或文件夹名，则可以结合文件或文件夹存 储的具体信息，如：时间等做好查找；若以 上都忘记，则可以按照文件中的相关词句 进行，并且打开或另存。无论采取哪种恢复 措施，必须尽量减小搜索范围，以提高搜索 的速度。在需要时，则可采取Ｎ０ｒｔｏｎ，ＰＣ Ｔ０ｏｌｓ等专用工具查找，也或者在ＤＯＳ下结 合“ＤＩＲ”实施查找命令。 ４病毒造成数据损坏和丢失的恢 复 由于计算机病毒能够造成数据损坏和 丢失，我们针对这种情况要采取有效的防 治措施，措施应从两个方面入手：一是对计 算机系统，特别是关键性部件采取相应的 保护措施；二是采取防治病毒侵入，加强对 计算机系统的治理措施。 ４．１保护措施 （１）程序和数据加密保护，重点保护可 执行文件和数据文件；（２）采用病毒检测程 序 （３）保护Ｂ１０Ｓ和ＤＯＳ驱动程序，保护 ｃｏｍｍａｎｄ．ｃｏｒｎ文件，拷贝副本；（４）检查磁盘 引导扇区，检查ＲＡＭ驻留程序， ４．２治理措施 （１）使用反病毒软件，监测和消除计算 机病毒；（２）安装防火墙，阻止来自网上的攻 击和破坏；（３）配置“防病毒卡”和加装硬盘 写保护卡；（４）定期更新病毒库，经常进行系 统全面扫描。 ５分区表损坏时的数据修复 硬盘主引导记录所在的扇区也是病毒 重点攻击的地方，通过破坏主引导扇区中 的ＤＰＴ（分区表），就可以轻易地损毁硬盘分 区信息，达到对资料的破坏目的。分区表的 损坏是分区数据被破坏而使记录被破坏 的。所以，我们可以使用软件来进行修复。 在这方面，杀毒软件ｋｖ３０００和瑞星都提 供了完整的解决方案。在恢复分区上，诺顿 磁盘医生ＮＤＤ是绝对强劲的工具，可以自 动修复分区丢失等情况，可以抢救软盘坏 区中的数据，强制读出后搬移到其它空白 扇区。在硬盘崩溃或异常的情况下，它可能 带给用户一线希望。另外，中文磁盘工具 ＤｉｓｋＭａｎ也可以修复分区表的损坏。 ６ Ｗｏｒｄ或ＷＰＳ文件出现乱码的 恢复 出现这种现象，数据文件虽然未丢失， 但如不能妥善处理，与丢失数据无异。解决 这类问题的常用方法有：打开该乱码文件， 另存为ｘｘ．ＴｘＴ格式文件或ＸＸ．ＲＴＦ格式 文件，再把该文件复制到另一个Ｗ０ｒｄ或 ＷＰＳ文件中即可。 另外，还可以通过打开损坏的Ｗｏｒｄ文 档，单击“工具／选项”菜单，选择“编辑”标 签，取消对“使用智能段落选择范围”复选 框的勾选，然后单击按钮来修复Ｗ０ｒｄ或 ＷＰＳ文件。 当Ｗｏｒｄ或ＷＰＳ中出现乱码，最大的可 能是由于不同格式的文档转换和病毒造 成。如果是格式的原因，尽可能使用专用的 工具如Ａｄｏｂｅ Ｒｅａｄｅｒ等打开相应的文档。 但如果是病毒造成的，就必须使用杀毒软 件来处理了 ７误格式化硬盘数据的恢复 格式化操作在缺省状态下都建立了用 于恢复格式化的磁盘信息，实际上是把磁 盘的ＤＯＳ引导扇区，Ｆａｔ分区表及目录表的 所有内容复制到了磁盘的最后几个很少使 用的扇医中 而数据区中的内容根本没有 改变。在Ｄ Ｏ Ｓ状态下可以使用软件工具 Ｕｎｆｏｒｍａｔ，它可以恢复由Ｆｏｒｍａｔ命令清除 的磁盘。不过Ｕｎｆｏｒ－ｍａｔ只能恢复本地硬盘 和软件驱动器，而不能恢复网络驱动器。 Ｕｎｆｏｒｍａｔ命令除了上面的反格式化功能， 它还能重新修复和建立硬盘驱动器上的损 坏分区表。但目前使用Ｕｎｆｏｒｍａｔ来恢复格 式化后分区已经有点过时了，我们可以使 用多种恢复软件来进行数据恢复，如 Ｅａｓｙｒｅｃｏｖｅｒｙ ６．０和Ｆｉｎａｌｄａｔａ２．０等软件。另 外ＤＯＳ还提供了一个Ｍｉｒｏｒ命令用于记录当 前的磁盘信息，供格式化或删除之后的恢 复使用，此法也比较有效。 ８常见数据恢复软件的使用方法 数据丢失和破坏后，尽量保证丢失数 据的磁盘不再写入新的数据，可以使用专 业软件进行恢复：常用的ＤＯＳ ６．２ ２、 Ｒｅｃｏｖ－ｅｒ ＮＴ、Ｅａｓｙｒｅｃｏｖｅｒｙ以及Ｆｉｎａｌｄａｔａ２． ０等都可以实现恢复功能。从功能上说这些 软件均可用于帮助用户恢复因误操作（如 误删除、格式化、重新分区等）、病毒发作和 黑客侵入等各种情况引起的数据丢失。 参考文献 【１］王润云编著．计算机信息技术基础【Ｍ】． 湖南教育出版社，２００４，６． ［２】姜灵敏．微机硬盘管理技术［Ｍ】．北京：人 民邮电出版社，２０００，６． ［３］刘三满．计算机数据恢复技术分析［Ｊ】．山 西电子技术，２００７，１． 【４］赵忠孝编著．计算机应用基础教程【Ｍ】． 科学出版社，２００２，１．
计算机安全管理的数据备份和恢复技术分析
摘要：步入新时代以来，我国信息科技获得快速发展，各行业开始使用数字化办公系统，每日会产生大量数据，此类数据通常存储在本地数据库与云端服务器中，数据在长期存储过程中，容易出现存储路径错误、丢失与受到非法篡改等问题，导致数据可信度下降，无法被应用于常规生产领域。为解决此类问题，技术人员可根据实际情况，采用先进数据备份与恢复技术，为较为重要的数据进行加密备份，安装支持恢复受损或不完整数据的软件，提前设置好系统还原点与检查点，避免数据泄露或被网络用户私自修改，减少不必要的技术资源损耗，提升计算机系统安全性。本文主要分析了新时代计算机安全管理工作面临的主要风险，总结了常用数据备份与恢复技术的基本原理、应用方式。
关键词：计算机安全管理；数据备份；数据恢复；系统安全
计算机系统在运作过程中，容易受到网络病毒、勒索木马的影响，数据库停止运作，内部数据被非法复制或修改，失去利用价值。技术人员应根据计算机设备运作规律与系统架构，制定明确安全标准，针对内网主机与外网接入系统做好管理工作，为各个用户设置数据编辑权限，利用专业化软件的数据逆向恢复与定向重构功能，修复损坏率较高的数据，进行定期云端备份与加密处理，预防可能出现的逻辑损坏、物理设施失灵等问题，为重要数据制作多个拷贝备份，将其存储在不同位置，以此消除数据在地域性灾害中完全损失的风险。
一、现阶段计算机数据安全管理面临的主要问题分析
（一）网络病毒与木马
计算机系统具备开放性，设备安全防护机制有着诸多漏洞，不法分子可利用远程通信信道，向系统定点发送伪装为正常文件的木马病毒或蠕虫病毒，此类病毒在存入系统文件库后，会快速复制并挤占系统资源，自动篡改高权限用户的密码与认证标准，修改、销毁重要数据与本地服务器业务记录。随着网络技术的快速发展，网络病毒更新迭代速度加快，病毒不仅能够让计算机软件系统停止正常运作，还可让硬件设备出现技术故障，工作人员难以正常操作设备。计算机病毒会让系统逻辑发生错乱，数据处理系统难以持续运作，计算机经常死机或卡顿，较为常见的病毒破坏文件的方式主要包括重命名、删除、替换内容、颠倒或复制内容、丢失部分程序代码、写入时间空白、分割或假冒文件、丢失文件簇和丢失数据文件等。受到病毒坏的文件，如果不及时杀毒，往期业务数据将因可信度下降而不能使用[1]。
２０１３年２月下 消费电子 Ｃｏｎｓｕｍｅｒ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ Ｍａｇａｚｉｎｅ 计算机科学 计算机数据安全及恢复技术浅析 闰海奇，王鹏坤 （内蒙古赤峰市中心血站，内蒙古赤峰０２４０００） 摘要：本文介绍了计算机数据面临的各种风险及为应对这些风险而可采取的保护数据安全的防护技术。 关键词：数据：ＲＡＩＤ镜像 中图分类号：ＴＰ３０９．３ 文献标识码：Ａ 文章编号：１６７４—７７１２（２０１ ３）０４－００８９－０１ 计算机中存储的数据也越来越重要，出现数据损失其代价 往往是十分高昂的。从存储安全性综合考虑，日常出现的存储 安全问题，主要是由在由自然灾害，网络、硬件，人员的操作 失误这几方面引起的。 ‘ 一、常见的安全隐患及产生的具体原因 在工作过程中，失误在所难免，而操作失误可能会误删除 系统的重要文件，再或者不经意间修改影响系统运行的重要参 数，以及没有按照操作要求导致系统死机；不法黑客可能通过 网络远程入侵系统，利用计算机系统漏洞，发送感染计算机病 毒而破坏计算机系统，造成数据丢失；他人窃取：部分别有用 心的人员干脆通过复制、删除等方式窃取信息，或者采取盗窃 的手段干脆把计算机偷走；自然灾害出现时，整套计算机系统 都可能完全损毁；电源故障：若电源供给系统出现故障，一个 瞬间过载电功率就会轻易损坏硬盘或存储设备上的数据，因为 这些原因导致关键数据的丢失是极大的安全威胁。 二、常见数据安全及恢复技术 （－－）ＲＡＩＤ系统技术 ＲＡＩＤ最初是为了节省成本而出现的，当时几块小容量硬 盘的价格总和要低于大容量的硬盘。 目前来看ＲＡＩＤ在节省成 本方面的作用并不明显，但是ＲＡＩＤ可以充分发挥出多块硬盘 的优势，实现远远超出任何一块单独硬盘的速度和吞吐量。除 了性能上的提高之外，ＲＡＩＤ还可以提供良好的容错能力，在 任何一块硬盘出现问题的情况下都可以继续工作，不会受到损 坏硬盘的影响。 ＲＡＩＤ包含ＲＡＩＤ ０—ＲＡＩＤ ７等数个规范，它们之间各有优 势，也可以互相配合使用，例如ＲＡＩＤ１。 ＲＡＩＤ１主要由两块硬盘所构成，但是容量仅相当于一块硬 盘的容量，另一块硬盘只是当作数据的镜像。ＲＡＩＤ１磁盘阵列 是ＲＡＩＤ中最可靠的一种阵列，因为它总是保持一份完整的数 据备份。它的性能虽然没有ＲＡＩＤ０磁盘阵列那样好，但其数据 读取确实较单一硬盘来的快，因为数据会从相对较快的硬盘中 读取。ＲＡＩＤ１磁盘阵列的速度不快，因为数据得分别写入两块 硬盘中并做比较。ＲＡＩＤ１磁盘阵列 般支持“热交换”，即阵 列中硬盘的移除或替换可以在系统运行时进行，无须中断退出 系统。ＲＡＩＤ１磁盘阵列是十分安全的。不过也是较贵的１种Ｒ ＡＩＤ磁盘阵列解决方案，因为两块硬盘仅能提供一块硬盘的容 量。ＲＡＩＤ１磁盘阵列主要用在数据安全性很高，而且要求能够 快速恢复被破坏的数据的场合。 ＲＡＩＤ１磁盘阵列读取数据时，系统先从源盘读取数据，如 果读取数据成功，则系统自动转而读取备份盘上的数据；如果 出现读取源盘数据失败的情况，则系统自动转而读取备份盘上 的数据，不会导致工作任务的突然中断。当然，及时更换损坏 的硬盘，建立新的镜像，可以避免备份盘在发生损坏时，造成 不必要的损失。由于对存储的数据进行百分之百的备份，在所 有ＲＡＩＤ级别中，ＲＡＩＤ １提供最高的数据安全保障 同样，由 于数据的百分之百备份，备份数据占了总存储空间的一半，因 而 镜像的磁盘空间利用率低，存储成本高。镜像虽不能提高 存储性能，但由于其具有的高数据安全性，比较适用于存放重 ８９消费电子２０１３ 要数据的设备。 （二）镜像 １．异地镜像 容灾备份的核心技术是异地镜像，异地镜像也可以保持远 程数据同步和实现灾难恢复。它利用物理位置上分离的存储设 备所具备的远程数据连接功能，在远程维护一套数据镜像，一 旦灾难发生时，分布在异地存储器上的数据备份并不会受到波 及。远程镜像按请求镜像的主机是否需要远程镜像站点的确认 信息，又可分为同步远程镜像和异步远程镜像。 当期异地镜像系统主要由服务器软件、客户端软件和系统 管理界面几部分构成。通常将客户端软件安装在需要镜像的源 服务器上；而将服务器软件安装在存储镜像的目标服务器系统 管理界面，方便系统管理人员进行使用。 一般可以达到： 实时复制功能：实时监控捕获其变化事务，并将捕获结果 传输到目标系统，再通过存储进程应用到目标系统。既复制数 据库内存中的数据，也复制磁盘上的数据，因此保障源和目标 数据库数据的一致性。 在线运行功能：目标系统处于运行状态；能读能写，从而 提供及时、可靠的容灾切换：运行的目标系统保证了数据的一 致性和完整性。 ２．本地镜像 本地镜像是在本地的存储设备上维护一套数据镜像，其成 本较低但对于发生本地的意外事故例如火灾等无能为力，其实 ＲＡＩＤ１磁盘阵列就是一种简单的本地镜像，因为它就是将一块 硬盘的内容完全复制到另一块硬盘上。 ３．镜像技术存在的缺点 远程镜像技术有一个致命的缺陷，它无法阻止系统失败、 数据丢失、损坏和误删除等灾难的发生。如果主机的数据丢失、 损坏或被误删除，备份机上的数据也将出现连锁反应。目前对 于此缺陷的解决方法是采用异步远程镜像并给每一个事务盖 上时间戳，一旦发生数据损坏或误删除操作，用户可以指定数 据恢复到某个时间点的状态，当然，要实现该功能，并不是仅 仅安装远程镜像软件就够了，用户还需要采取其它一些必要的 保护手段，比如说延迟复制技术（本地数据复制均在后台日志 区进行），在确保本地数据完好无损后再进行远程数据更新等 等，但这又极大地提升了设备和软件的成本。不过这里就不进 一步深入的讨论了。而本地镜像技术也有同样的缺陷，此外， 对本地的重大意外事故如火灾等不能起到作用。 三、小结 数据安全的重要性毋庸置疑，而其受到的威胁又多种多 样，因此采取恰当的数据备份、恢复技术是十分必要的。本文 介绍了ＲＡＩＤ系统、镜像技术，根据应用的实际情况（如考虑价 格、速度、实时性、空间、方法的操作难易以及数据的重要程 度等）可以采取相应的技术。无论采取哪种技术，使我们能更 好、更充分的利用、保护数据，不会因为数据丢失造成无法承 受的后果，获得更大的效益，才是我们最为关注也是最为重要 的。
