介绍数据恢复技术的文件系统及恢复方法

数据恢复论文范文第四篇：介绍数据恢复技术的文件系统及恢复方法

　　摘要：随着信息化的普及，各大企事业单位、政府部门的信息化建设工作也在不断推进，其运作越来越依赖数据的存储和分享。一旦存储介质损坏，或者由于人为因素导致数据的删除、修改或破坏，都会给相关部门带来重大的损失。利用数据恢复技术可以最大程度减少因数据删除或损坏而带来的损失，对此本文主要介绍数据恢复技术的一些相关知识。

　　关键词：数据；存储，恢复；

　　作者简介：乔振华（1988-），男，河南焦作人，硕士研究生。研究方向：数字几何处理。；

　　Abstract:With the popularization of information technology,the informatization construction of major enterprises,institutions and government departments is also constantly advancing,and its operation is more and more dependent on the storage and sharing of data.Once the storage medium is damaged,or the data is deleted,modified or destroyed due to human factors,it will bring irreversible losses to relevant departments.The use of data recovery technology can minimize the loss caused by data deletion or damage.This paper mainly introduces some related knowledge of data recovery technology.

　　Keyword:data; storage; recovery;

　　0 引言

　　在信息化时代，数据被称为"新货币"[1],对希望从数据中获益的组织单位而言，数据的收集和存储是必不可少的环节，尤其在储存重要数据时，一旦因不可抗拒因素导致数据丢失，或者因为人为原因造成数据误删、格式化以及磁盘损坏等，都会给公司造成严重的损失[2],因此，数据在遭到破坏或者删除时，如何恢复就显得尤为重要。

　　1 数据存储的字节序

　　字节序是指某个对象需要用多个字节表示，如2个字节、3个字节甚至8个字节，对于这种情况，在内存中就存在排序的问题。在计算机中，有两种顺序存储数值，分别是大头位序和小头位序。

　　大头位序（Big Endian）是一种将大值的一端存在前面的顺序，也就是最高字节在地址的最低位，而最低字节在地址的最高位[3].小头位序（Little Endian）是一种将小值的一端存储在前的顺序，也就是最高字节存放在地址的高位，而最低字节存储在地址的最低位，低位在左，高位在右[4].在数据恢复中，针对不同的文件系统，存储的数据格式也会不同，比如FAT32文件系统、NTFS文件系统、ExFAT文件系统等采用的是小头位序；HFS文件系统则采用的是大头位序。

　　2 数据恢复基本工具--WinHex

　　WinHex是由X-Ways软件技术公司开发的一款以16进制编辑器为核心的磁盘编辑工具。该软件的功能十分强大，可以用来检查和修复各种文件、恢复硬盘损坏造成的数据丢失等[5].同时，磁盘磁区编辑支持FAT32文件系统、NTFS文件系统和ExFAT文件系统等，能够实现自动搜寻[6].

　　3 常见的文件系统

　　数据主要用硬盘存储，在硬盘中通常以文件的形式存储这些数据。任何操作系统都有自己的文件管理系统，不同的文件系统有不同的逻辑组织方式。

　　3.1FAT32文件系统

　　FAT32文件系统是Windows 95 OSR2、Windows 98和Windows Me等开始使用的一个文件系统，支持小到4 KB的默认簇，最大支持32 GB的分区[7].FAT32文件系统的结构如图1所示。

　　图1 FAT32文件系统

　　当新建一个FAT32文件系统的分区并格式化时，自动创建该文件系统的结构，具体含义如下。①DBR及其保留扇区。该扇区是分区的第一个扇区，也叫0号扇区，表示DOS引导记录，也称为操作系统的引导记录，在其后有部分保留扇区，其中的6号扇区称为备份DBR,也就是0号扇区的备份。②FAT1.FAT表即文件分配表，用来描述文件系统簇的分配状态及文件内容前后链接关系，FAT32文件系统一般有两个FAT表，FAT1是主FAT表。③FAT2.FAT2是FAT32文件系的第2个表，也是FAT1的备份表。④数据区。数据区（DATA）是FAT32文件系统的主要区域，它的第一个簇是根目录。

　　3.2NTFS文件系统

　　NTFS（New Technology File System）是WindowsNT环境的文件系统，并随着WindowsNT 4逐步成为目前主要的文件系统之一。与FAT32文件系统相比，具有安全、稳定的优势，在使用过程中不易产生文件碎片，同时还支持文件压缩、磁盘配额等特点[8].NTFS文件系统的总体结构如图2所示。

　　图2 NTFS文件系统

　　当新建一个NTFS文件系统的分区并格式化时，自动创建该文件系统的结构，并向该分区写入文件即元文件，然后利用这些元文件来管理该分区内的用户文件。例如，分区的第一个扇区称为引导扇区，加上后面的15个扇区共同构成了$BOOT文件。

　　3.3ExFAT文件系统

　　ExFAT文件系统也叫扩展分配表文件系统，是微软在Windows Embeded 6.0中引入的一个适合于闪存的文件系统，它是专门为可移动设备设计的[9].与FAT32文件系统相比，具有以下几个特点。①支持更大的分区。分区大小可以超过32 GB,最大可达到2 TB.②支持更大的文件。单个文件大小可以超过4 GB,最大可达到32 GB.③支持更大的簇大小，可支持最大32 MB的簇大小。ExFAT文件系统的结构如图3所示。

　　图3 ExFAT文件系统

　　4 数据恢复方法

　　不同文件系统的数据恢复方法也是有差别的，本文以FAT32文件系统中的某个文件被删除为例，简单介绍一下如何使用WinHex进行数据恢复。

　　（1）文件删除前的分析。

　　首先通过WinHex打开该磁盘，找到该文件所在的目录项，通过分析目录项得出该文件的起始簇号和文件的总大小。

　　（2）文件删除后的分析。

　　利用WinHex中的跳转扇区菜单，跳转到该文件所在起始簇号对应的扇区，此时将彻底删除该文件，然后分析该文件的目录项，得出该文件目录项的第一个字节被修改成了"E5",而其他字节并没有发生变化（该文件高位簇是没有使用的）。

　　（3）文件删除后的恢复。

　　跳转到该文件起始簇号对应的扇区，根据第一步记录的文件大小，从当前分区的第一个字节开始选中到文件总大小的结束位置处，选择复制到新文件，保存到指定的目录下，重新命名，注意要添加后缀名，确定后即可进行恢复。

　　5 结 语

　　随着信息化的发展，数据已经成为各行各业的新型资产，在存储过程中难免出现不可预知的问题，如磁盘故障、人为操作误删除文件等原因，都有可能造成数据丢失。本文从数据存储形态、数据恢复工具、常见的文件系统以及恢复方法几方面对数据恢复技术进行简单介绍，希望能够为相关人员提供借鉴。

　　参考文献

　　[1]李宁探究计算机硬盘故障数据恢复技术[J].计算机产品与流通，2020（10）：6.

　　[2]曹成海。计算机硬盘故障数据恢复技术[J]西部皮革，2018, 441（24）：109.

　　[3]门丽计算机数据备份和数据恢复技术探究[J].信息与电脑（理论版），2020（10）：92.

　　[4]方启林。任意阵列阵元缺损下的缺失数据恢复方法[J]通信技术，2020,345（9）：44-49.

　　[5]侯杰，董宁，顾天-.浅谈计算机数据备份和数据恢复技术[J]数码世界，2019（5）：36.

　　[6]苏神保，刘丹探讨基于Winhex的NTFS文件提取方法[J]智能计算机与应用，2018（6）：214-216.

　　[7]张华。计算机硬盘故障数据恢复技术[J]电脑知识与技术，2018, 14（2）：194-195 ,220.

　　[8]喻西成。浅析计算机硬盘故障数据恢复技术[J]电子制作，2015（1）：108.

　　[9]顾天一，朱昊 ,黄宁，等。关键数据快速恢复技术方法研究[J]电脑知识与技术2020, 16（14）：62-63.