數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)與恢復(fù)總結(jié)

數(shù)據(jù)存儲(chǔ)原理與恢復(fù)技術(shù)總結(jié)隨著計(jì)算機(jī)應(yīng)用的深入發(fā)展，人民越來(lái)越依賴(lài)計(jì)算機(jī)來(lái)處理日常事務(wù)，用戶(hù)存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)也越來(lái)越多，存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)也越來(lái)越重要，如技術(shù)資料，圖片，個(gè)人信息的數(shù)據(jù)文件。由于電腦病毒，人為的操作失誤和硬件的故障等造成了數(shù)據(jù)丟失，給人民的生活帶來(lái)了不便并造成巨大的損失，所以數(shù)據(jù)恢復(fù)技術(shù)是很有必要，通過(guò)數(shù)據(jù)恢復(fù)技術(shù)幫助用戶(hù)挽回由于各種原因造成的數(shù)據(jù)損失。數(shù)據(jù)恢復(fù)技術(shù)包括物理類(lèi)數(shù)據(jù)恢復(fù)和邏輯類(lèi)數(shù)據(jù)恢復(fù)。物理數(shù)據(jù)恢復(fù)是從損壞的介質(zhì)里提取原始數(shù)據(jù)。邏輯數(shù)據(jù)恢復(fù)是重新構(gòu)造文件。常用的存儲(chǔ)介質(zhì)有：磁存儲(chǔ)：硬盤(pán)，軟盤(pán)，磁帶。電存儲(chǔ)：U盤(pán)，存儲(chǔ)卡，固態(tài)硬盤(pán)內(nèi)存條。光存儲(chǔ)：光盤(pán)。常用的硬盤(pán)接口：IDE,SATA,SCIS接口MBR為主引導(dǎo)記錄，在硬盤(pán)的0磁頭0柱面1扇區(qū)。它由三個(gè)部分組成：主引導(dǎo)程序；四個(gè)分區(qū)表；結(jié)束標(biāo)志；主引導(dǎo)程序的內(nèi)容：0000H-00D9H表示主引導(dǎo)記錄的代碼區(qū)；00DAH-01BDH表示空閑區(qū)；01BEH-01CDH表示分區(qū)1的結(jié)構(gòu)信息，01CEH-01DDH表示分區(qū)2的結(jié)構(gòu)信息，01DEH-01EDH表示分區(qū)3的結(jié)構(gòu)信息，01EEH-01FDH表示分區(qū)4的結(jié)構(gòu)信息，01FEH-01FFH表示55AA結(jié)束標(biāo)志。主分區(qū)表位于硬盤(pán)的第一個(gè)扇區(qū)，占據(jù)這個(gè)扇區(qū)的16個(gè)字節(jié)。主分區(qū)表結(jié)構(gòu)為：第1字節(jié)：00H:分區(qū)活動(dòng)標(biāo)志，80表示被激活，00表示未激活，2—4字節(jié)該分區(qū)起始的面/扇/住，通常第一個(gè)分區(qū)其實(shí)于1面1扇0主，因此這三個(gè)直為010100。5字節(jié)為文件系統(tǒng)標(biāo)志。6-8字節(jié)該扇區(qū)結(jié)束的面/扇/住。9-12字節(jié)在線(xiàn)性尋址方式下的分區(qū)相對(duì)扇區(qū)地址。13-16字節(jié)分區(qū)大小。拓展分區(qū)表結(jié)構(gòu)：第一個(gè)項(xiàng)包括數(shù)據(jù)的開(kāi)始地址在內(nèi)的與擴(kuò)展分區(qū)中當(dāng)前的邏輯驅(qū)動(dòng)器有關(guān)的信息。第二個(gè)項(xiàng)，包括有關(guān)擴(kuò)展分區(qū)中的下一個(gè)邏輯驅(qū)動(dòng)器的信息，包括下一個(gè)邏輯驅(qū)動(dòng)器EBR的扇區(qū)的地址。第三個(gè)項(xiàng)，未用。第四個(gè)項(xiàng)，未用。FAT文件系統(tǒng)結(jié)構(gòu)：DBR是DOS引導(dǎo)記錄，F(xiàn)AT是文件分配表，F(xiàn)DT是文件目錄

表。FAT16：1,DOS引導(dǎo)記錄（占1-8扇區(qū)）,2,第一分區(qū)的FAT1,3.第一分區(qū)的FAT2,4.第一分區(qū)的根目錄表（占32個(gè)扇區(qū)），5.第一分區(qū)的數(shù)據(jù)區(qū)。FAT32:1,DOS引導(dǎo)記錄（占32-38扇區(qū)），2，第一分區(qū)的FAT1,3第一分區(qū)的FAT2,4.第一分區(qū)的根目錄表（占32個(gè)扇區(qū)），5.第一分區(qū)的數(shù)據(jù)區(qū)。FAT32最大的管理分區(qū)大?。?2G。DBR由跳轉(zhuǎn)指令EBOEM,BPB參數(shù)，引導(dǎo)代碼，結(jié)束標(biāo)志55AA構(gòu)成。BPB參數(shù)：（大多在63號(hào)扇）0BH-0CH:每扇區(qū)字節(jié)數(shù)。0DH:簇大?。看厣葏^(qū)數(shù)），0EH—0FH:DBR的保留扇區(qū)數(shù)。（用于找FAT1表），10H:FAT表的個(gè)數(shù)。11H—12H:FDT最大存放的目錄項(xiàng)數(shù)。13H—14H:本分區(qū)大小。（小于32M分區(qū)）（FAT）15H:介質(zhì)描述符（F8:硬盤(pán)，F(xiàn)0:軟盤(pán)，）16H—17H:FAT表大小。（用于找FAT2）18H—19H:每磁道扇區(qū)數(shù)。（63）。1CH—1FH:本分區(qū)開(kāi)始扇區(qū)號(hào)。20H—23H:本分區(qū)大小。（大于32M的分區(qū)）（FAT）32H—33H:DBR備份所在的扇區(qū)（只有FAT32有此功能，一般在6號(hào)扇區(qū)）。文件目錄項(xiàng)：32Bytes（存放文件名等文件屬性信息。文件開(kāi)始簇號(hào)所在偏移量（第2行54,BA）前11字節(jié)：文件名文件目錄項(xiàng)，第12字節(jié)：“10”表示文件夾，“20”表示文件最后4字節(jié)文件所占用的節(jié)數(shù)（文件大小）（文件夾是0）。文件的讀取步驟：首先在FDT中建立文件的包含屬性，然后在FAT中定義文件分配，最后在DATA中填入數(shù)據(jù)。文件的讀取步驟：首先在FDT中找到文件名和屬性，然后在FAT中分解分配，最后在DATA中提取數(shù)據(jù)。當(dāng)文件被刪除，文件目錄項(xiàng)第一個(gè)字節(jié)變?yōu)椤盓5“表示該文件在磁盤(pán)中不受保護(hù)。文件分配表中內(nèi)容不變，數(shù)據(jù)區(qū)中數(shù)據(jù)不變。當(dāng)文件被格式化，文件目錄項(xiàng)內(nèi)數(shù)據(jù)被清除，文件分配表中內(nèi)容被清除，數(shù)據(jù)區(qū)中數(shù)據(jù)不變。NTFS文件系統(tǒng)構(gòu)造：格式化后會(huì)往分區(qū)中寫(xiě)入16個(gè)元文件，$BOOT:占用16個(gè)扇區(qū)，其中第一個(gè)扇區(qū)是DBR$ROOT（根目錄），$MFT:主文件表，管理文件之用$MFTMIRR:主文件表的鏡像（部分），$LOGFILE:日志，$BITMAP:位圖（記錄簇的使用情況）NTFS的DBR結(jié)構(gòu)0B-0CH:每扇區(qū)字節(jié)數(shù)，0DH:簇大小，1C-1FH：本分區(qū)開(kāi)始扇區(qū)號(hào)（隱藏扇區(qū)數(shù)），28-2FH:分區(qū)大?。ū确謪^(qū)表中的值小1），30-37H:$MFT的開(kāi)始簇號(hào)，38-3FH:$MFTMIRR的開(kāi)始簇號(hào)，40-43H:每個(gè)文件記錄（46494C45/FILE）,14-15H:第一個(gè)屬性的開(kāi)始偏移地址，16-17H:“01”表示文件在使用中；“00”表示文件已經(jīng)被刪除屬性的公共結(jié)構(gòu)（相對(duì)偏移地址），00-03H:屬性類(lèi)型（用16進(jìn)制表示）。“10H”：標(biāo)準(zhǔn)信息屬性，“30H”：文件名屬性，“80H”：數(shù)據(jù)屬性，08H:屬性是否常駐，“00”表示常駐常駐屬性的結(jié)構(gòu)：包含的簇?cái)?shù)文件記錄頭的結(jié)構(gòu)，（$MFT）00-03H:文件記錄的頭標(biāo)志（相對(duì)偏移地址），10-13H：屬性體的大小，14-15H:屬性體的開(kāi)始偏移地址，非常駐屬性的結(jié)構(gòu)：20-21H：屬性體RUNLIST的起始地址。常駐屬性是指文件內(nèi)容直接放在數(shù)據(jù)屬性中，非常駐屬性是指大文件屬性單獨(dú)有數(shù)據(jù)區(qū)存放數(shù)據(jù)。當(dāng)文件被刪除，常駐屬性與非常駐屬性：$MFT的16-17H:由01變?yōu)?0，表示文件被刪除，文件名不變，數(shù)據(jù)區(qū)中數(shù)據(jù)不改變。當(dāng)文件被格式化，常駐屬性：$MFT:清空，文件名被清空，數(shù)據(jù)區(qū)中數(shù)據(jù)被清空。非常駐屬性：$MFT包含的簇?cái)?shù)文件記錄頭的結(jié)構(gòu)，（$MFT）00-03H:文件記錄的頭標(biāo)志NTFS與FAT比較：NAFS相對(duì)于FAT具有安全性高，部分?jǐn)?shù)據(jù)被備份，其數(shù)據(jù)屬性和文件屬性分開(kāi)，對(duì)于小文件，提取數(shù)據(jù)快捷。RAID是獨(dú)立冗余磁盤(pán)陣列，它是利用數(shù)組方式勞倫斯作磁盤(pán)組，配合數(shù)據(jù)分散排列的設(shè)計(jì)，提升數(shù)據(jù)的安全性。常用RAID技術(shù)級(jí)別有RAID0，RAID1,RAID5。RAID0工作原理：RAID0需要兩塊或兩塊以上同廠(chǎng)家，同型號(hào)，同容量的硬盤(pán)搭建，所組成的磁盤(pán)陣列是所有硬盤(pán)容量之和。例如組成磁盤(pán)陣列的有A和B兩塊硬盤(pán)，總?cè)萘繛锳+B。在向RAID陣列中存儲(chǔ)數(shù)據(jù)A時(shí)，系統(tǒng)會(huì)將所存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)分成若干塊，以頭字標(biāo)記的形式分別存于陣列每個(gè)硬盤(pán)中，以方便以后讀取時(shí)的重新排序組合，在從陣列中讀取數(shù)據(jù)A時(shí)，也必須從所有硬盤(pán)中來(lái)讀取。RAID0優(yōu)點(diǎn)：存儲(chǔ)量大，讀寫(xiě)速度快。缺點(diǎn)：不具有數(shù)據(jù)冗余功能。RAID1工作原理:RAID1需要兩塊或兩塊以上同廠(chǎng)家，同型號(hào)，同容量的硬盤(pán)搭建，RAID1需要硬盤(pán)數(shù)量是雙數(shù)，所組成的磁盤(pán)里，RAID1是所有硬盤(pán)容量的一半。RAID1是實(shí)現(xiàn)單機(jī)功能，在同一臺(tái)機(jī)器所組成磁盤(pán)陣列的雙數(shù)硬盤(pán)上，使用相關(guān)虛擬技術(shù)，對(duì)服務(wù)器硬盤(pán)進(jìn)行平均分區(qū)，雙區(qū)內(nèi)運(yùn)行中的每一個(gè)變化相復(fù)實(shí)時(shí)鏡像存儲(chǔ)，并進(jìn)行冗余記錄。當(dāng)一塊硬盤(pán)甚至一整個(gè)存儲(chǔ)區(qū)出現(xiàn)故障時(shí)，另外一個(gè)硬盤(pán)存儲(chǔ)區(qū)仍然能夠?qū)χ暗膽?yīng)用進(jìn)行無(wú)縫切換，保證了系統(tǒng)運(yùn)行的完整性。RAID1優(yōu)點(diǎn)：讓系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行。缺點(diǎn)：占用硬盤(pán)容量。RAID5工作原理：RAID5需要三塊或三塊以上同廠(chǎng)家，同型號(hào)，同容量的硬盤(pán)搭建，硬盤(pán)需要熱插撥，所組成的陣列容量是所有硬盤(pán)容量減去少于一塊硬盤(pán)的容量之差。以三塊硬盤(pán)組成的陣列為例，所組成的陣列有A,B,C三塊硬盤(pán)，A盤(pán)，B盤(pán)和C盤(pán)都負(fù)責(zé)存儲(chǔ)數(shù)據(jù)，在三盤(pán)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)之外，還會(huì)在存儲(chǔ)的同時(shí)自動(dòng)生成奇，偶校驗(yàn)信息，分別存儲(chǔ)在不同的硬盤(pán)里，占據(jù)相對(duì)微小的空間。奇偶校驗(yàn)信息耗費(fèi)的