数据恢复概述及硬盘结构
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数据恢复技术总论
n 硬盘数据恢复与硬盘修理的区别与联系
数据恢复技术总论
硬盘基础知识
n 硬盘磁头及附属组件
硬盘基础知识
n 磁头驱动机构。盘硬的寻道是靠移动磁 头，而移动磁头则需要该机构驱动才能 实现。磁头驱动机构由电磁线圈电机、 磁头驱动小车、防震动装置构成，高精 度的轻型磁头驱动机构能够对磁头进行 正确的驱动和定位，并能在很短的时间 内精确定位系统指令指定的磁道。
硬盘基础知识
n 硬盘结构
硬盘基础知识
n 硬盘结构
硬盘基础知识
n 硬盘外部结构
硬盘是一个集机、电、磁于 一体的高精度系统。
硬盘基础知识
n 硬盘产品标签
硬盘基础知识
n 硬盘产品标签
硬盘基础知识
n 硬盘电路板部分
硬盘基础知识
n 硬盘内部结构 硬盘内部结构由固定面板、控制电路和板、磁
头、盘片、主轴、电机、接口及其它附件组成其 中磁头盘片组件是构成硬盘的核心，它封装在盘 的净化腔体内，包括有浮动磁头组件、磁头驱动 机构、盘片、主轴驱动装置及前置读写控制电路 这几个部份。如下图：
数据恢复技术总论
n 数据恢复的服务范围
➢ 不能进入系统 ➢ 磁盘出现坏到 ➢ 分区丢失 ➢ 文件丢失 ➢ 密码丢失 ➢ 文档不能打开，或打开后是乱码
数据恢复技术总论
n 数据恢复的一般原则
1. 备份当前尚能正常工作的驱动器上的所有数据。 2. 将损坏的硬盘拿到正常的相同的操作系统下，如果条件允许，取下该
数据恢复技术详细概述
数据恢复技术详细概述引言数据恢复是一种技术，被广泛应用于从损坏或无法访问的存储介质中恢复丢失的数据。
无论是由于硬件故障、人为错误还是恶意软件攻击，数据恢复技术都可以帮助我们恢复消失的数据并确保数据的完整性。
本文将详细概述常用的数据恢复技术。
常见的数据恢复技术1. 文件系统恢复文件系统恢复是最常见的数据恢复技术之一。
文件系统是计算机操作系统用于组织和存储文件的一种机制。
当文件系统损坏或文件被删除时，数据恢复软件可以扫描存储介质，并通过恢复已删除的文件的元数据来还原数据。
文件系统恢复技术可以恢复误删除的文件、格式化的存储介质以及分区表损坏等情况下的数据恢复。
2. 数据恢复软件数据恢复软件是通过扫描存储介质并将损坏的数据块重新组合以恢复丢失的数据的工具。
数据恢复软件使用各种算法和技术来恢复不同类型的数据。
常见的数据恢复软件包括 Recuva、EaseUS Data Recovery Wizard、TestDisk 等。
这些软件通常提供用户友好的界面，并具有高度自动化的恢复过程。
3. 物理损坏恢复物理损坏恢复是指在存储介质（如硬盘驱动器或闪存驱动器）发生硬件故障的情况下进行数据恢复的技术。
该过程涉及到从受损的硬件中提取数据，通常需要在无尘室环境下进行操作。
物理损坏恢复需要专业设备和技术，并且通常由专业的数据恢复实验室来执行。
4. RAID 数据恢复RAID（冗余磁盘阵列）是一种通过将多个硬盘驱动器组合在一起来提供数据冗余和性能的技术。
当 RAID 阵列中的一个或多个硬盘驱动器发生故障时，可以使用RAID 数据恢复技术来重新构建数据并将其恢复到正常的工作状态。
RAID 数据恢复涉及到从故障的硬盘驱动器中读取数据，并将其重新组合以恢复原始数据。
5. 数据备份和恢复数据备份是一种预防数据丢失的重要措施。
通过定期备份数据，如果数据发生损坏或丢失，可以使用数据备份来恢复数据。
备份可以存储在本地设备上，如硬盘驱动器或磁带，也可以通过云存储进行远程备份。
数据恢复技术硬盘物理结构
本课程的作用
《数据备份与恢复》是信息安全或相关专业的一 门专业必修核心课程，通过本门课程的学习，要 求同学们掌握数据备份与恢复的核心技能，理解 数据备份与恢复的基本知识和方法，为成为一个 合格的数据安全领域的高技能人才打下良好的基 础。
一、本单元的主要内容
1.识别常见的存储介质 2.掌握硬盘的物理结构
Hale Waihona Puke 六、硬盘型号识别西部数据硬盘 500G SATA6Gb/s 7200转16M (WD5000AAKX)！
六、硬盘型号识别
希捷硬盘 希捷(seagate) ST320LT012 320G 5400转 16M SATA 3Gb/秒
六、硬盘型号识别
日立硬盘： 日立(HGST) 500G SATA 6Gb/s 7200转32M (HTS725050A7E630)
六、硬盘内部的物理结构
前置控制电路 前置电路控制磁头感应的信号、主轴电机调速、
磁头驱动和伺服定位等，由于磁头读取的信号微 弱，将放大电路密封在腔体内可减少外来信号的 干扰，提高操作指令的准确性。
七、任务总结
本次课主要讲述了存储介质的识别及硬盘 的物理结构。
结束
一、常见的存储介质
外存储器 外存储器又分为： 在线存储器，如硬盘、磁盘阵列 近线存储器，如光盘机、光盘库 离线存储器，如磁带机、磁带库
一、常见的存储介质
对于一般的个人用户，使用硬盘、软盘和光盘等 存储介质就可以满足要求，但对商业用户或安全 性要求较高的信息系统，磁带机、磁盘阵列、磁 带库为必不可少的存储设备。
Micro SD，由摩托罗拉与SANDISK共同研发，在 2004年推出。是一种超小型卡（11*15*1MM），约 为SD卡的1/4，可以算目前最小的储存卡了。
数据恢复
一，数据恢复的定义：数据恢复就是一个把异常数据还原为正常数据的过程。
二，数据恢复的原理：1，恢复数据从硬盘的五个区域入手，首先恢复MBR，然后恢复分区，DBR，FAT，FDT，最后恢复数据文件（DATA）。
2，由于恢复MBR建立在0磁道正常的基础上，分区时系统又需要检测磁道，因此，在MBR与DBR之间，先要恢复0磁道和坏道检测。
三，数据恢复的过程：1，MBR（主引导记录）的恢复1），使用Fdisk恢复MBR2），使用fixmbr恢复MBR。
Windows 20003），几乎所有的分区软件都可恢复MBR2，分区的恢复：主要是恢复分区表1），使用工具软件自动重建分区表a，DiskMan。
MS-DOS环境b，分区大师（PartitionMagic）。
Windows 95,98，Me，NT，XP 2），手工重建分区表：也是用工具软件，这些软件不具有自动重建功能。
a，分区博士Partition Doctor Windiws 95/98/Meb，DiskEdit Windiws 95/98/Mec，WinHex。
3，0磁道损坏的修复。
0磁道存有MBR，如果零磁道被破坏，整个硬盘就会报废。
a，PM b，DiskEdit c，SmartFdisk d，PCTOOLSe，DiskMan4，磁盘逻辑锁的处理。
逻辑锁：就是让分区链形成一个环。
操作系统的IO.SYS在设计时决定了检测硬盘分区时必须把分区表查找完毕才往下进行。
解决方法就是避开系统对于分区表的检测，直接读取硬盘扇区。
✧DM：DM不经过系统，直接读取硬盘的内部数据，所以使用DM破解硬盘逻辑锁是最好的选择。
✧GHOST：还原硬盘时不对硬盘分区进行检测。
✧使用热插拔。
系统运行时接上硬盘然后用分区工具对其进行操作。
有较大的危险性。
5，磁盘坏道的处理。
1），逻辑坏道（软坏道）：因软件操作不当造成，可软件恢复。
方法：用windows下的磁盘扫描工具2），物理坏道（硬坏道）：硬盘磁道上产生了物理损伤，通过更改硬盘分区或扇区的使用情况来解决。
数据恢复基础知识
数据恢复基础知识 DATA区分析
DATA
2号簇 3号簇 4号簇
……
根目录
子目录 或内容
子目录 或内容
……
N号簇
子目录 或内容
数据恢复基础知识
5 NTFS文件系统
数据恢复基础知识
16个元文件
$Mft
主文件表
$MftMirr 主文件表镜像
$LogFile
属性描述 标准信息 属性列表
文件名 对象ID 安全描述符
卷名 卷信息 文件数据
属性类型 90 00 00 00 A0 00 00 00 B0 00 00 00 C0 00 00 00 D0 00 00 00 E0 00 00 00 F0 00 00 00 00 10 00 00
属性描述 缩银根
索引分配 位图
子扩展分区
子扩展分区
M
主
E
B
分
B
R
区
R
扩展
E
扩展
磁盘
B
磁盘
分区
R
分区
2048
xxxxx
2048
xxxxx
2048
xxxxx
数据恢复基础知识
3 Windows系统的GPT磁盘分区
数据恢复基础知识 GPT是GUID Partition Table（全局唯一标识磁盘分区表）。 GPT是作为EFI（可扩展固件接口）计划的一部分引入的。
$Volume
$AttrDef
$Root
$Bitmap
$Boot 引导文件
$BadClus $Secure $UpCase $Extended metadata directory $Extend\$Reparse $Extend\$UsnJrnl $Extend\$Quota $Extend\$ObjId
数据恢复及硬盘概述
数据恢复及硬盘概述
一、数据恢复
数据恢复是指恢复丢失的数据，以恢复原来的状态，这包括硬件和软件故障，如病毒，文件删除，系统崩溃或意外格式化等。
它将在不做任何更改的情况下恢复文件到原来的状态。
可以通过备份来恢复数据。
使用备份软件备份，然后使用该备份软件将备份软件恢复到原来的状态。
无需重新安装操作系统或重新配置网络，因此有助于更快多数数据的恢复。
还可以使用特殊工具恢复数据。
这些工具可以扫描硬盘上的数据，找出丢失的文件，可以从磁盘上的备份恢复文件，也可以从另一台与文件有关的计算机上恢复文件。
计算机实验室可以帮助您在恢复文件时维护数据的安全性，提高恢复文件的效率，减少重复工作，并减少工作的时间。
通过使用数据恢复实验室，可以以最低的成本恢复数据，从而提高计算机系统的可用性。
二、硬盘概述
硬盘是计算机和其他电子设备中存储数据的一种磁性存储介质，由一个或多个磁盘组合成一个单元。
它的设计旨在得到高容量，可以操作大量数据，且在极短的时间内读写数据。
最近的磁盘存储装置可容纳几十至几千个磁盘。
硬盘存储需要电源支持，硬盘在运行激活时会消耗大量能源。
数据恢复—搜狗百科
数据恢复—搜狗百科现实中很多人不知道删除、格式化等硬盘操作丢失的数据可以恢复，以为删除、格式化以后数据就不存在了。
事实上，上述简单操作后数据仍然存在于硬盘中，懂得数据恢复原理知识的人只需几下便可将消失的数据找回来，不要觉得不可思议，在了解数据在硬盘、优盘、软盘等介质上的存储原理后，你也可以亲自做一回魔术师。
电子数据恢复是指通过技术手段，将保存在台式机硬盘、笔记本硬盘、服务器硬盘、存储磁带库、移动硬盘、U盘、数码存储卡、Mp3等等设备上丢失的电子数据进行抢救和恢复的技术。
原理数据存储及恢复的基本原理现实中很多人不知道删除、格式化等硬盘操作丢失的数据可以恢复，以为删除、格式化以后数据就不存在了。
事实上，上述简单操作后数据仍然存在于硬盘中，懂得数据恢复原理知识的人只需几下便可将消失的数据找回来，不要觉得不可思议，在了解数据在硬盘、优盘、软盘等介质上的存储原理后，你也可以亲自做一回魔术师。
方法分区硬盘存放数据的基本单位为扇区，我们可以理解为一本书的一页。
当我们装机或买来一个移动硬盘，第一步便是为了方便管理--分区。
无论用何种分区工具，都会在硬盘的第一个扇区标注上硬盘的分区数量、每个分区的大小，起始位置等信息，术语称为主引导记录（MBR），也有人称为分区信息表。
当主引导记录因为各种原因（硬盘坏道、病毒、误操作等）被破坏后，一些或全部分区自然就会丢失不见了，根据数据信息特征，我们可以重新推算计算分区大小及位置，手工标注到分区信息表，“丢失”的分区回来了。
文件分配表为了管理文件存储，硬盘分区完毕后，接下来的工作是格式化分区。
格式化程序根据分区大小，合理的将分区划分为目录文件分配区和数据区，就像我们看得小说，前几页为章节目录，后面才是真正的内容。
文件分配表内记录着每一个文件的属性、大小、在数据区的位置。
我们对所有文件的操作，都是根据文件分配表来进行的。
文件分配表遭到破坏以后，系统无法定位到文件，虽然每个文件的真实内容还存放在数据区，系统仍然会认为文件已经不存在。
磁盘数据恢复原理
磁盘数据恢复原理
磁盘数据恢复原理是指通过一系列的技术手段恢复被误删除、格式化、病毒感染等操作导致丢失的数据。
具体原理如下：
1. 磁盘结构：磁盘由多个扇区组成，每个扇区包含若干字节的数据。
文件在磁盘上存储时被划分为多个分片，每个分片可能存储在不同的扇区中。
因此，当文件被删除或磁盘损坏时，并不意味着文件的所有分片都被删除或损坏。
2. 删除和格式化操作：当用户删除文件或格式化磁盘时，操作系统并不是真正将数据从磁盘中移除，而只是将文件的指向信息或文件系统数据结构标记为可重新使用。
实际上，文件的数据仍然存在于磁盘上，只是不再被操作系统所认可。
3. 文件恢复算法：磁盘数据恢复软件利用文件恢复算法来分析磁盘中的数据，寻找被删除或格式化的文件的分片。
常用的算法包括：扫描算法、搜索算法和恢复算法。
4. 扫描算法：磁盘数据恢复软件通过扫描磁盘上的每一个扇区，检查其中的数据并进行分析，以找到被删除或格式化的文件的签名或特征码。
这些特征码可以告诉软件这些扇区中的数据可能是属于被删除或格式化的文件。
5. 搜索算法：一旦找到了文件的特征码或签名，磁盘数据恢复软件会搜索整个磁盘，找到所有与特定特征码相关联的扇区或数据块。
这些扇区或数据块通常包含了文件的分片或部分数据。
6. 恢复算法：当软件找到了文件的分片或数据块后，将尝试还原文件的完整性。
这可能涉及到数据的重组、解密或修复。
如果文件的分片够完整，软件就可以将其还原为可用的文件。
总而言之，磁盘数据恢复原理基于磁盘上仍然存在有效数据的事实，通过分析、搜索和恢复算法，可以找回被删除或格式化的文件。
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数据恢复技术总论
硬盘数据恢复与硬盘修理的区别与联系
数据恢复技术总论
2. 可编程ROM：用户只能写入一次，写入后不能在更改
3. 可擦写PROM：通常工作时只能读取信息，但可以用紫外线擦除以有 信息，并在专用设备上高压写入信息。
4. 电擦写PROM：用户可以通过程序的控制进行读写操作，我们常说的 （FLASH）闪存。
数据存储介质
讨论：日常生活中存在哪些利用电存储 技术的存储芯片？举例说明。
今日专题
数据恢复概述及硬盘结构
数据存储介质
电存储技术： 电存储技术主要是指半导体存储器SCM， 根据其工作方式不同，可分为随机存储 器（RAM）与只读存储器（ROM）
数据存储介质
随机存储器（RAM）
1.
静态RAM
2.
动态RAM
只读存储器（ROM）
1. 掩模式ROM：厂家做好内容后不能更改。
数据存储介质
光存储技术
目前我们所能接触的光存储设备有：ຫໍສະໝຸດ 1. CD-ROM 只读光盘；
2. CD-R 允许用户自己写一次的CD；
3. CD-RW 多次读写光盘，采用CD-R的格式；
4.
MO
永磁光盘，可以重复读写，数据保存长达100年；
相应的DVD产品可以视为 CD的后代。
数据存储介质
各种存储技术的速度比较
数据恢复技术总论
数据恢复的服务范围
➢ 不能进入系统 ➢ 磁盘出现坏到 ➢ 分区丢失 ➢ 文件丢失 ➢ 密码丢失 ➢ 文档不能打开，或打开后是乱码
数据恢复技术总论
数据恢复的一般原则
1. 备份当前尚能正常工作的驱动器上的所有数据。 2. 将损坏的硬盘拿到正常的相同的操作系统下，如果条件允许，取下该
硬盘的修理与数据恢复的比较
目的 方式 工具 代价 成本
硬盘硬件维修 硬件正常工作
数据恢复 得到数据
维修
软硬结合
测量仪器、烙铁等 系统软件、工具软件等
不大于新硬件的成本 与硬件无关，取决于数据。
修理费用
智能劳动
数据恢复技术总论
硬盘数据的保护方式
➢ 操作系统提供的系统还原功能 ➢ 随机赠送的系统恢复光盘 ➢ GHOST ➢ 杀毒软件提供的系统备份 ➢ 硬盘保护卡 ➢ 主板BIOS内置的系统保护 ➢ 虚拟还原工具软件 ➢ 硬盘保护与数据恢复 重点：随机赠送的系统恢复光盘、GHOST、虚拟还原工具软件、硬盘保护
卡。
数据恢复技术总论
软件界面：
数据恢复技术总论
软件界面：
数据恢复技术总论
硬盘缺陷
通常我们把硬盘的缺陷分为六大类： ① 坏扇区（Bad sector) ② 磁道饲服缺陷（Track Servo defect） ③ 磁头组件缺陷（Heads assembly defect） ④ 系统信息错乱（Service information destruction） ⑤ 电子线路缺陷（The board of electronics defect） ⑥ 综合性能缺陷（Complex reliability defect）
数据存储介质
磁存储技术
磁存储主要是指磁表面存储器MSM。磁表面存储器是用非磁性金属或塑 料做基体，在起表面涂敷、电镀、沉积或溅射一层很薄的高导磁率、硬矩磁 材料的磁面，用磁层的两种剩磁状态记录信息“0”和“1”。基体和磁层合称
为 磁记录介质。依记录介质的形状可分别称为： 1. 磁卡存储器 2. 磁带存储器 3. 磁鼓存储器 4. 磁盘存储器
硬盘基础知识
硬盘内部结构
硬盘基础知识
细看硬盘内部结构
硬盘基础知识
磁头组件。这个组件是硬盘中最精密的部位之 一，它由读写磁头、传动手臂、传动轴三部份 组成。磁头是硬盘技术中最重要和关键的一环， 实际上是集成工艺制成的多个磁头的组合，它 采用了非接触式头、盘结构，加后电在高速旋 转的磁盘表面移动，与盘片之间的间隙只有 0.1～0.3um，这样可以获得很好的数据传输率。 现在转速为7200RPM的硬盘飞高一般都低于 0.3um，以利于读取较大的高信噪比信号，提 供数据传输率的可靠性。
硬盘基础知识
硬盘结构
硬盘基础知识
硬盘结构
硬盘基础知识
硬盘外部结构
硬盘是一个集机、电、磁于 一体的高精度系统。
硬盘基础知识
硬盘产品标签
硬盘基础知识
硬盘产品标签
硬盘基础知识
硬盘电路板部分
硬盘基础知识
硬盘内部结构 硬盘内部结构由固定面板、控制电路和板、磁
头、盘片、主轴、电机、接口及其它附件组成其 中磁头盘片组件是构成硬盘的核心，它封装在盘 的净化腔体内，包括有浮动磁头组件、磁头驱动 机构、盘片、主轴驱动装置及前置读写控制电路 这几个部份。如下图：
电存储>磁存储>光存储
思考：在我们的计算机系统中，存储速度最快的部件，是什么？ 是内存？ 硬盘？ 还是其他？
数据恢复技术总论
数据的内涵
我们在这里所说的数据，只指计算机数据。“数据”是一个广泛的 概念，包括了计算机文件系统和数据库系统中存储的各种数据，正文、 图形、声音，还包括存放或管理这些信息的硬件信息，如计算机硬件及 其网络地址，网络结构、网络服务等。
硬盘基础知识
常见的硬盘品牌
➢ 希捷 ➢ 迈拓 ➢ 西部数据 ➢ 三星 ➢ 日立（IBM） ➢ 富士通 现在常见的是前面五种品牌。
硬盘基础知识
常见的硬盘类型
➢ PATA（IDE） ➢ SATA ➢ SCSI
SCSI的英文名称是“Small Computer System Interface”,中文翻 译 为“小型计算机系统专用接口”;顾名思义,这是为了小型计算机设计 的 扩充接口,它可以让计算机加装其他外设设备以提高系统性能或增加 新的功能,例如硬盘、光驱、扫描仪等。
数据恢复技术总论
数据恢复的定义：
数据恢复就是把遭受破坏、或由硬件缺陷导致不可访问， 或者不可获得，或者由于误操作等各种原因导致丢失的数据还 原成正常的数据。
数据出现问题主要包括两大类：即逻辑问题与硬件问题，相应 的恢复也分别称为软恢复和硬恢复。 ➢ 软恢复：指一切可以通过“软”的方式进行的恢复，不涉及硬 件修理的数据恢复。如病毒感染、误格式化、误删除、等等。 ➢ 硬恢复：涉及硬件修理、由硬件损坏或者失效造成的数据恢复。 如磁道损坏、磁盘划伤、磁组损坏、电路板芯片等等。