本書是為數據愛好者而撰寫的一本參考書,作者根據長期實際工作經驗,由淺入深地介紹了數據的原理和技巧,其內容包括基礎知識的介紹、原理內容的講解、實戰經驗的剖析,內容豐富,通俗易懂,實用性和可操作性強。讀者通過對本書的學習,可以很快地了解和掌握一些數據恢復的思路和技能,迅速成為本專業的行家裡手。
基本介紹
- 書名:數據恢復原理及案例剖析
- 類型:計算機數據安全
- 出版日期:2014年1月1日
- 語種:簡體中文
- ISBN:7121221047
- 品牌:電子工業出版社
- 作者:劉永剛 王曉海
- 出版社:電子工業出版社
- 頁數:246頁
- 開本:16
- 定價:35.00
基本介紹
內容簡介
作者簡介
圖書目錄
第1章硬碟基礎知識1
1.1硬碟結構1
1.1.1硬碟外部結構1
1.1.2硬碟內部結構4
1.2硬碟邏輯結構6
1.2.1碟片6
1.2.2磁軌7
1.2.3柱面7
1.2.4扇區7
1.2.5容量8
1.3硬碟數據組織9
1.3.1低級格式化9
1.3.2分區10
1.4固件基礎知識14
1.4.1固件的基本概念14
1.4.2固件結構15
第2章FAT檔案系統17
2.1FAT檔案系統組成17
2.1.1DBR分析17
2.1.2檔案分配表19
2.1.3檔案目錄表21
2.2FAT系統對檔案的管理23
2.2.1根目錄下檔案的查找23
2.2.2檔案的刪除26
2.2.3FAT系統對長檔案名稱的管理28
2.3FAT系統對子目錄的管理30
2.4FAT系統子目錄的刪除34
第3章NTFS檔案系統39
3.1NTFS的優點39
3.2NTFS檔案系統的概念40
3.3NTFS檔案的引導扇區42
3.4NTFS的元檔案43
3.4.1與NTFS元檔案相關的概念43
3.4.2NTFS對磁碟及分區的區域劃分45
3.4.3NTFS訪問卷的流程46
3.4.4NTFS元數據檔案及其功能47
原理篇
第4章數據恢復綜述49
4.1數據恢復的定義49
4.2硬碟數據恢復與硬碟修理的關係50
4.3數據丟失故障類型50
4.4數據恢復的實現方式51
4.4.1軟體恢復51
4.4.2硬體恢復52
4.4.3固件恢復52
4.4.4數據恢復的原則52
4.5數據恢復業務運行的條件要求54
4.5.1潔淨間的環境要求54
4.5.2數據恢復的硬體技術要求55
4.5.3數據恢復的軟體技術要求55
4.6數據恢復業務運行流程56
4.7數據恢復操作流程59
第5章軟體級數據恢復61
5.1軟體級故障處理一般流程61
5.1.1軟體級故障的判定61
5.1.2軟體故障的一般處理流程62
5.2軟體級恢復操作準備62
5.2.1數據鏡像的用途63
5.2.2數據鏡像的使用範圍63
5.2.3常用數據鏡像軟體64
5.3軟體級故障分析67
5.3.1分區表故障67
5.3.2FAT表故障69
5.3.3MBR故障70
5.3.4DBR故障71
5.3.5NTFS檔案系統故障72
5.4軟體級故障處理73
5.4.1修復手段選擇73
5.4.2MBR的修複方法73
5.4.3分區表的修複方法74
5.4.4DBR的修複方法78
5.4.5FAT與FDT的修複方法82
第6章硬體級數據恢復83
6.1硬體級故障處理的一般流程83
6.1.1硬體級故障的判定83
6.1.2硬體故障的一般處理流程84
6.2硬體故障分析85
6.2.1磁碟壞道85
6.2.2PCB電路板故障87
6.2.3磁頭故障89
6.2.4電機故障91
6.3硬體級故障處理92
6.3.1壞道故障處理92
6.3.2PCB電路板故障處理94
6.3.3磁頭、電機故障處理96
6.3.4磁頭組件的更換過程98
第7章固件級數據恢復103
7.1邁拓硬碟固件原理分析103
7.1.1SA伺服信息區103
7.1.2邁拓硬碟固件及其上電啟動流程105
7.1.3邁拓硬碟固件構成要件與關鍵模組分析107
7.1.4邁拓硬碟固件故障成因113
7.1.5邁拓硬碟固件模組分析113
7.1.6邁拓固件修複方法115
7.2希捷硬碟固件原理分析117
7.2.1希捷硬碟固件結構117
7.2.2希捷硬碟各級指令119
7.2.3希捷硬碟固件故障的處理120
第8章固態硬碟數據修復初探133
8.1固態硬碟物理結構133
8.1.1固態硬碟簡介133
8.1.2接口類型135
8.1.3存儲介質135
8.1.4NandFlash存儲管理136
8.2固態硬碟主控固件138
8.2.1固態硬碟主流主控介紹139
8.2.2主控體系架構140
8.3固態硬碟固件故障維修144
8.3.1Winhex鏡像法145
8.3.2主控自修復法146
8.3.3PC—3000指令修復法146
8.3.4Flash數據重組法147
實戰篇
第9章軟體級數據故障恢復實例151
9.1MBR修復實例151
9.1.1MBR損壞後的表現152
9.1.2手工恢復MBR實例152
9.2分區恢復實例153
9.2.1分區表損壞後的表現153
9.2.2分區恢復實例分析154
9.2.3使用Diskgen恢復分區表156
9.2.4手工恢復分區表159
9.3DBR恢復實例162
9.3.1DBR損壞後的表現162
9.3.2DBR恢復實例163
9.4FAT恢復實例170
9.4.1FAT損壞後的表現170
9.4.2FAT手工恢復實例170
9.5元檔案恢復實例171
9.6硬碟邏輯鎖的解鎖實例173
9.6.1硬碟邏輯鎖的故障表現173
9.6.2硬碟邏輯鎖的解鎖方法174
第10章硬體故障恢復實例175
10.1硬碟常見硬體故障修復175
10.1.1日立硬碟的數據恢復實例175
10.1.2希捷硬碟硬體故障實例177
10.1.3希捷硬碟數據恢復案例180
10.2硬碟電路板故障處理182
10.2.1硬碟電路板代換182
10.2.2硬碟電路板維修191
10.3磁軌故障修復198
10.3.1磁軌故障的操作流程198
10.3.2邏輯壞道修復實例200
10.3.3利用磁碟檢測工具Scandisk修復磁軌實例202
10.3.4分區格式化修復磁軌實例202
10.3.5禁止壞道實例203
10.3.6使用MHDD修復磁軌實例205
10.3.7使用PC—3000修復磁軌206
10.3.80磁軌修復實例212
10.4磁頭組件故障分析及修復實例217
10.4.1前置放大器的更換問題217
10.4.2日立硬碟數據磁頭更換案例一217
10.4.3日立硬碟數據磁頭更換案例二218
第11章固件級數據故障恢復操作實例221
11.1邁拓硬碟固件維修實例221
11.2希捷酷魚10代校準中途停電的處理229
11.3日立NVRAM故障的修復230
11.4三星硬碟SMART出錯維修實例232
11.5西數硬碟ATAoverlay與ROM不匹配的維修實例235
11.6富士通硬碟特殊版本ROM實例239
11.7東芝硬碟P表模組故障維修實例241
附錄1術語與縮略語245
文摘
插圖:
1.硬碟故障檢測
即使對於經驗豐富的維修人員而言,拿到一塊故障硬碟後也不能完全憑經驗來確定故障點,需要依靠確實的依據來排除或者確定故障發生的範圍以及受損程度。
按照正常的操作流程,任何發生故障的硬碟驅動器都應該先用PC—3000所包含的通用測試工具進行檢查,做到首先縮小故障範圍,從而決定下一步的維修操作。
舉例而言,把一塊故障硬碟驅動器連到PC.3000卡上,接上並打開硬碟驅動器的電源,啟動PC—3000程式。在打開硬碟驅動器電源後,正常情況下硬碟驅動器應該啟動主軸電動機,進行磁頭重校準,也就是磁頭定位到零磁軌。在此過程當中,會聽一聲很明顯的磁頭定位的聲音。如果加電可以聽到電動機起轉甚至磁頭啟動的聲音,而沒有讀取負磁軌的聲音,此時依據維修經驗可以判斷某個涉及啟動的固件出了問題。反映到PC—3000上來,就是加電之後,無法進入模組程式,或者進入模組程式界面之後發現讀出的硬碟參數明顯不正常,那就可以確定之前的經驗判斷了。
2.磁碟固件模組更新
就是通常所說的“刷固件”。磁碟固件的損壞是最常見的固件級故障之一,而PC—3000的主要功能之一就是對固件進行查看、讀取和修復。
3.數據提取
在完整的PC—3000套件中,不僅僅包含硬體卡和固件修改工具,還包括一個數據提取軟體Data Extractor與硬體卡配套使用。
Data Extractor的功能與大部分軟體中數據鏡像或者提取功能類似,其特點在於,藉助於硬體卡的功能,它繞過了計算機的主機板直接訪問硬碟,做到了對數據提取過程更加精確的控制。這種控制在普通的軟體恢復總是沒有意義的,但對於存在磁碟壞道、磁頭老化等硬缺陷的硬碟來說,這種控制直接影響到數據恢復的成功率和完整性。
DE可以通過當前運行的PC一3000硬碟卡依據物理磁頭生成一個所有扇區的示意圖,且使用不同於ATA標準(例如,使用硬碟的物理參數來讀取它的數據)方法來讀取數據,並根據硬碟卡所提供的信息,準確判斷磁頭在讀寫某扇區數據是否順利,如遇壞道,可及時跳過從而規避了反覆讀取傷害磁頭的風險,而且在跳轉後磁頭會反向做讀寫嘗試,以精確地確定讀寫有問題的區域,儘可能地恢復全部可能的數據。
序言
隨著微電子、機械、製造技術和工藝的不斷進步,磁碟的容量越來越大,讀寫速度越來越快,體積越來越小,樣式也越來越多。人們希望不斷提升計算機的性能,其中一項重要指標就是升級或擴充硬碟容量。任何事物都有兩面性,在使用計算機並從中受益的同時,計算機也給我們帶來一些問題。由於硬碟使用量的總體上升,再加上外在或硬碟內部的原因,硬碟故障台次呈逐年上升趨勢,從而直接影響到其中的數據安全。有道是,硬碟有價,數據無價,人們不禁要問,硬碟壞了,存儲在其中的數據怎么辦?能否得以搶救?所以,數據恢復技術就應運而生。
近些年來,數據恢復行業異軍突起,門面林立,各類資料也琳琅滿目,但往往是講原理的多,剖析實例的少,或者對各類故障雖有涉及但覆蓋不夠全面,代表性不夠強。本書開篇詳細介紹了硬碟結構基本知識和各類檔案系統,不但為讀者了解和掌握數據恢復技術奠定了基礎,而且對數據恢復的定義、實現方式、流程方法進行了全面的介紹,進而對軟體級、硬體級和固件級硬碟故障的分析、處理及一般流程進行了說明,對邁拓、希捷等主流硬碟的固件原理進行了介紹。隨著硬碟技術的不斷發展,近幾年數據恢復技術發展也很快,本書也對一些最新發展動態進行了跟蹤,特別是對固態硬碟數據修復等最新技術進行了實踐和探索。全書通過大量實際案例對各類硬碟典型故障進行了深入剖析,使讀者不但掌握原理,而且能夠通過案例牽引進入故障處理的實戰環節。
本書全面系統地介紹了數據恢復的基本原理,並提供了大量實際案例分析。全書分為三個部分,第一部分是基礎篇,包括第1章~第3章,介紹了硬碟硬體結構、數據組織、固件等基礎知識,以及FAT檔案系統和NTFS檔案系統。第二部分是原理篇,包括第4章~第8章,介紹了數據恢復的基本知識、業務運行的條件要求、操作流程等,以及軟體級數據恢復、硬體級數據恢復、固件級數據恢復和固態硬碟數據修復。第三部分是實戰篇,包括第9章~第11章,分別介紹了軟體級、硬體級和固件級數據故障恢復的常見現象和一般方法,以及一些典型故障的修複方法及案例分析。
本書適合數據恢復的從業人員、數據恢復愛好者,也可以作為數據恢復專業的教材。希望經過我們的努力,幫助大家全面地了解和掌握硬碟數據恢復的基本原理和方法,更有效地保護好硬碟中存儲的數據。在硬碟出現故障或數據丟失時,能夠成功地挽救數據,將損失降到最低。
本書主要由劉永剛、王曉海、白紅軍、於學榮等編著,參加編寫的還有高岩、劉永強、管樂樂、林晨、劉澤辰、董貴祥、熊雪暉、李桂梅、李旭東、戶媛等,在此特別感謝高岩主任對本書的關心和支持。由於編著水平有限,書中難免有不足之處,懇請廣大讀者批評指正。
編著者
2013年12月