数据恢复原理

版权声明:本文为博主原创文章,未经博主允许不得转载。 https://blog.csdn.net/Co_zy/article/details/80321218

本文先介绍一下FAT32和NTFS,然后介绍数据恢复原理以及常用恢复软件.

一. FAT32

文件配置表(英语:File Allocation Table,首字母缩略字:FAT),是一种由微软发明并拥有部分专利的文件系统,供MS-DOS使用,也是所有非NT核心的微软窗口使用的文件系统。

FAT文件系统考虑当时电脑性能有限,所以未被复杂化,因此几乎所有个人电脑的操作系统都支持。这特性使它成为理想的软盘和存储卡文件系统,也适合用作不同操作系统中的数据交流。现在,一般所讲的FAT专指FAT32。

但FAT有一个严重的缺点:当文件删除后写入新数据,FAT不会将文件整理成完整片段再写入,长期使用后会使文件数据变得逐渐分散,而减慢了读写速度。碎片整理是一种解决方法,但必须经常重组来保持FAT文件系统的效率。

文件分配表
一个分区分成同等大小的簇,也就是连续空间的小块。簇的大小随着FAT文件系统的类型以及分区大小而不同,典型的簇大小介于2KB到32KB之间。每个文件根据它的大小可能占有一个或者多个簇;这样,一个文件就由这些这些(称为单向链表)簇链所表示。然而,这些链并不一定一个接着一个在磁盘上存储,它们经常是在整个数据区域零散的储存。

文件分配表(FAT)是映射到分区每个簇的条目列表。每个条目记录下面五种信息中的一种。

  • 链中下一个簇的地址
  • 一个特殊的簇链结束符(EOC,End Of Cluster-chain,或称End Of Chain)
  • 符号指示链的结束
  • 一个特殊的符号标示坏簇
  • 一个特殊的符号标示保留簇
  • 0来表示空闲簇

每个版本的FAT文件系统使用不同大小的FAT条目。这个大小已经由名字表示出来,例如FAT16文件系统的每个条目使用16位表示,32位文件系统使用32位表示。这个不同意味着FAT32系统的文件分配表能比FAT16映射更多的簇,它也允许FAT32有更大的分区大小。这也使得FAT32比FAT16更能有效地利用磁盘空间,因为每个驱动器能够寻址更小的簇,这也就意味着更少的空间浪费。

目录表
目录表是一个表示目录的特殊类型文件(现今通常称为文件夹)。它里面保存的每个文件或目录使用表中的32字节条目表示。每个条目记录名字、扩展名、属性(档案、目录、隐藏、只读、系统和卷)、创建的日期和时间、文件/目录数据第一个簇的地址,最后是文件/目录的大小。
除了FAT12和FAT16文件系统中的根目录表占据特殊的根目录区域位置之外,所有其它的目录表都存在数据区域。

二. NTFS

NTFS(英语:New Technology File System),是Microsoft公司开发的专用文件系统,从Windows NT 3.1开始成为Windows NT家族的标准文件系统。[4]

NTFS取代FAT(文件分配表)和HPFS(高性能文件系统)并进行一系列改进,例如增强对元数据的支持,使用更高级的数据结构以提升性能、可靠性和磁盘空间利用率,并附带一系列增强功能,如访问控制列表(ACL)和文件系统日志。

Mac OS X内核能对NTFS进行有限的读操作。Linux和BSD提供自由及开放源代码的软件,可用于读写NTFS文件。

三. FAT32与NTFS对比

分类 FAT32 NTFS exFAT
操作系统 Win 95 OSR2之后 Win2000之后 WinCE 6/Vista SP1
最小扇区 512bytes 512bytes 512bytes
最大扇区 64KB 64KB 32768KB
最大单一文件 2bytes-4GB 无限制 16EB(理论值)
最大格式化容量 32GB 2TB 16EB(理论值)
档案数量 4194304 至少可以大于1000

四. 数据恢复原理

我们放在硬盘上的数据目录是放在硬盘的DIR区,也就是文件目录区,数据本身是以链式存储的方式存放在硬盘的DATA区,也就是数据区。当我们对硬盘进行相应的高级格式化操作时,只是对硬盘的DIR区进行了相应的操作,存放数据的DATA区并没有作任何改动,恢复数据的时候就是利用软件对分区的数据区和目录区进行扫描,然后恢复出丢失的数据.
数据恢复最重要一点就是从DIR区找回某个文件起始位置等属性,然后根据FAT的指引,从数据区把文件的数据找回,形成文件,这个文件就是恢复的被删除文件。我们通常所说的快速格式化并没有把DATA区的数据真正清除,只是重写了FAT表,让FAT表不再记忆以前硬盘里的每一个文件的位置、大小的分配信息而已。还有,删除某一个文件的原理也是这样。
至于分区硬盘,也只是修改了主引导扇区和操作系统引导扇区,DATA区的数据并没有被改变,这也是许多硬盘数据能够得以修复的原理所在。在没有向已删除数据的分区重写任何数据时,我们只要找回FAT表里被删除文件的信息,就能够由这些信息为向导,把硬盘数据整合成以前的文件,恢复被删除数据的工作就算成功了。

五. 常用数据恢复软件

1.EasyRecovery
包含磁盘诊断、数据恢复、文件修复、邮件修复4大类功能其中数据恢复里面有“高级恢复、 删除恢复、格式化恢复、原始恢复”等适合不同情况的数据恢复工具,另外该软件还可以对磁盘进行诊断测试 磁盘的文件系统结构和潜在的硬件问题,恢复的数据中如果有损坏的可以用文件修复进行修复支持Zip压缩文件和ppt、doc、xls文件修复。 EasyRecovery这款软件对转NTFS的恢复效果也非常好,其最大优势就是不会向分区的底层数据进行二次覆盖,简单来说就是没有任何的写操作。

2.FinalData
FinalData以其强大、快速的恢复功能和简便易用的操作界面成为IT专业人士的首选工具。当文件被误删除或分区格式化以及磁盘根区被病毒侵蚀造成文件信息全部丢失之后,FinalData都能够迅速地恢复出大部分数据。

3.DiskGenius
DiskGenius 具备基本的分区建立,删除,格式化等磁盘管理功能,兼具数据恢复功能,提供了已丢失分区搜索功能,误删除文件恢复,格式化以及分区被破坏后的文件恢复功能,分区镜像备份和恢复功能,分区表错误检查和修复,坏道检查和修复。

4.360文件恢复
如果电脑安装了360(bu)安(tui)全(jian)大师,可以在功能大全 中找到 文件恢复.

猜你喜欢

转载自blog.csdn.net/Co_zy/article/details/80321218