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(2.6) 《数据恢复技术(第2版)》学习笔记 (2.6)  

2010-12-13 22:32:31|  分类: 读书笔记 |  标签: |举报 |字号 订阅

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本笔记目录

《数据恢复技术(第2版)》学习笔记 1
硬盘内部结构2009.11.16 2
一、 SATA接口的硬盘 2
二、 温盘 2
三、 硬盘盘体的完整结构表 2
四、 磁盘盘面区域的划分 2
硬盘逻辑结构2009.11.16 3
一、 盘片(Disk) 3
二、 磁道(Track) 3
三、 柱面(Cylinder) 3
四、 扇区(Sector) 3
五、 容量(Capacity) 4
六、 数制与码制(Number Systems and Code System) 4
硬盘数据结构组织2009.11.17 5
一、 低级格式化(Low Level Format): 5
二、 分区(Subarea): 5
三、 线性地址扇区 7
四、 硬盘的高级格式化 8
五、 硬盘数据存储区域 9
Windows 95 / 98 / Me 文件系统20091123 20
Windows NT/2000/XP/2003文件系统20091125 26
一、 NTFS文件系统结构分析 26
二、 动态磁盘 36
附录1 名词 40
附录2 操作系统类型标示值表 41
附录3 使用Winhex完成硬盘分区的分区表查找 42
附录4 使用Winhex完成查找文件位置20091123 44
K: 45
L: 49
将原来的LNEW FOLDER文件夹下的LFILE2.TXT文件的大小由4KB(只在磁盘中占1~2个簇大小)扩大到15KB(在磁盘中占用4个簇大小),再来查找LFILE2.TXT文件 55


二、 动态磁盘

a) 动态磁盘

动态盘是从Windows 2000时代开始的新特性。相对于基本磁盘,它提供更加灵活的管理和使用特性。可以在动态磁盘上实现数据的容错、高速的读写操作、相对随意的修改卷大小等操作。

动态磁盘没有卷数量的限制。

动态磁盘的分区可以跨越。(可通过使用动态磁盘,我们可以将数块磁盘中的空余磁盘空间扩展到同一个卷中来增大卷的容量)

可在动态磁盘上创建带区卷来同时对多块磁盘进行读写,显著提升磁盘效率。

可在动态磁盘上创建镜像卷,所有内容自动实时被镜像到镜像磁盘中,即使遇到磁盘失败也不必担心数据损失。

可在动态磁盘上创建带有奇偶校验的带区卷,来保证提高性能的同时为磁盘添加容错性。

从基本磁盘转换为动态磁盘,除了包含当前系统启动、系统分区或使用中的页面文件的分区需要通过重新启动计算机来完成转换外,其他的都可以直接完成转换。

一旦磁盘被转换成动态磁盘后,如果需要回转成普通磁盘,其上全部数据将会丢失。

磁盘转换完成后,原系统、启动分区和主分区将成为“简单卷”;原扩展分区中的逻辑盘也将成为“简单卷”,而空余空间将成为“未分配的空间”。

i. 动态磁盘特点

动态磁盘与非动态磁盘相比,主要有一下4个特点。

1. 可以任意更改磁盘容量

动态磁盘在不重新启动计算机的情况下可更改磁盘容量大小,而且不会丢失数据。

2. 磁盘空间的限制

动态磁盘可被扩展到磁盘中不连续的磁盘空间,还可以创建跨磁盘的卷集,将几个磁盘合为一个大卷集。

3. 卷集或分区个数

每个动态磁盘最多可支持2000个动态卷,建议的卷数十每个磁盘支持32个卷或更少。

4. 磁盘配置信息

动态磁盘的磁盘配置信息存放在磁盘上,而不是注册表或其他不利于更新的地方,磁盘配置信息同时也被复制到其他动态磁盘上,以方便动态磁盘在不同机器间的移植。

ii. 动态磁盘卷类型

动态磁盘的卷的类型:

1. 简单卷(Simple Volume):包含单一磁盘上的磁盘空间,和分区功能一样。

2. 跨区卷(Striped Volume):组合多个(232个)磁盘上的Free Space到一个卷。类似于NT 4.0中的Stripe Set

3. 带区卷(Spanned Volume):组合多个(232个)磁盘上的未分配空间到一个卷,类似于NT 4.0中的Volume Set

4. 镜像卷(Mirrored Volume):单一卷的两份相同的拷贝,每一份在一个硬盘上。它提供容错能力,类似于NT 4.0Mirror Set。即我们常说的RAID1

5. RAID 5卷(RAID 5 Volume):相当于带奇偶校验的带区卷,即RAID 5方式,要求至少三个硬盘。

在使用上,卷与分区并没有很大的区别。

iii. 动态磁盘管理

可以通过MMC的磁盘管理(Disk Management)来完成系统的磁盘管理工作。Disk Management MMC的一个Snap-insDisk Management 有两个命令RefreshResanDisk用于刷新磁盘配置信息。

任何想要转换的磁盘必须至少包含1MB自由空间(Unallocated Space)。

Windows系列操作系统与动态磁盘和动态卷的关系

操作系统

动态磁盘

RAID 0

RAID 1

RAID 5

Windows 9x/MeDOS

×

×

×

×

Windows NT 4.0 Workstation

×

×

Windows NT 4.0 Server

Windows 20004个版本)

Windows XP Home Edition

×

×

×

×

Windows XP Professional

Windows Small Business Server 20036个版本)

Windows Server 20034个版本)

b) 卷的创建

i. 简单卷

简单卷时在单独的动态磁盘中的一个卷,它与基本磁盘的分区较相似。但它没有空间的限制以及数量的限制。当简单卷不够用时,可以通过扩展卷来扩充空间,而这丝毫不会影响其中的数据。

ii. 跨区卷

一个跨区卷是一个包含多块磁盘上空间的卷(最多32块),向跨区卷中存储数据信息的顺序是存满第一块磁盘再逐渐向后面的磁盘中存储。通过创建跨区卷,可以将多块物理磁盘中的空余空间分配成一个卷,利用了资源。但是,跨区卷并不能提高性能或容错。

iii. 带区卷

带区卷是由2个或多个磁盘中的空余空间组成的卷(最多32块磁盘),在向带区卷中写入数据时,数据被分割成64KB的数据块,然后同时向阵列中的每一块磁盘写入不同的数据块。这个过程显著提高了磁盘效率和性能,但是,带区卷不提供容错的功能。

iv. 镜像卷

我们可以简单地解释镜像卷为一个带有一份完全相同副本的简单卷,它需要两块磁盘,一块存储运作中的数据,一块存储完全一样的那份副本,当一块磁盘失败时,另一块磁盘可以立即使用,避免了数据丢失。镜像卷提供了容错性,但是它不能提供性能的优化。

v. RAID 5

vi. 所谓RAID 5卷就是含有奇偶校验值的带区卷,通过为卷集中地磁盘组添加一个奇偶校验值,这样在确保了带区卷优越性能的同时,还提供了容错性。RAID 5卷至少包含3块磁盘,最多32块,阵列中任意一块磁盘失效时,都可以由其他磁盘中的信息做运算,并将失败的磁盘中的数据恢复。

c) 动态磁盘简单卷的组织

0扇区分区表中:

Offset       0  1  2  3  4  5  6  7   8  9  A  B  C  D  E  F

000000000   33 C0 8E D0 BC 00 7C FB  50 07 50 1F FC BE 1B 7C   3缼屑.|.P..|

000000010   BF 1B 06 50 57 B9 E5 01  F3 A4 CB BD BE 07 B1 04   ?.PW.螭私??

000000020   38 6E 00 7C 09 75 13 83  C5 10 E2 F4 CD 18 8B F5   8n.|.u..?

000000030   83 C6 10 49 74 19 38 2C  74 F6 A0 B5 07 B4 07 8B   .It.8,t???

000000040   F0 AC 3C 00 74 FC BB 07  00 B4 0E CD 10 EB F2 88   <.t..???

000000050   4E 10 E8 46 00 73 2A FE  46 10 80 7E 04 0B 74 0B   N..s*.?~..t.

000000060   80 7E 04 0C 74 05 A0 B6  07 75 D2 80 46 02 06 83   ?~..t..uF..?

000000070   46 08 06 83 56 0A 00 E8  21 00 73 05 A0 B6 07 EB   F....?.s..?

000000080   BC 81 3E FE 7D 55 AA 74  0B 80 7E 10 00 74 C8 A0   >?U.?~..t

000000090   B7 07 EB A9 8B FC 1E 57  8B F5 CB BF 05 00 8A 56   ?氅孅.W嬽丝..

0000000A0   00 B4 08 CD 13 72 23 8A  C1 24 3F 98 8A DE 8A FC   .??r#$?槉迠?

0000000B0   43 F7 E3 8B D1 86 D6 B1  06 D2 EE 42 F7 E2 39 56   C縻嬔喼?B9V

0000000C0   0A 77 23 72 05 39 46 08  73 1C B8 01 02 BB 00 7C   .w#r.9F.s.?.?|

0000000D0   8B 4E 02 8B 56 00 CD 13  73 51 4F 74 4E 32 E4 8A   ..?sQOtN2

0000000E0   56 00 CD 13 EB E4 8A 56  00 60 BB AA 55 B4 41 CD   V.?脘奦.`U?

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000000110   01 6A 10 B4 42 8B F4 CD  13 61 61 73 0E 4F 74 0B   .j.碆嬼?aas.Ot.

000000120   32 E4 8A 56 00 CD 13 EB  D6 61 F9 C3 49 6E 76 61   2V.?aInva

000000130   6C 69 64 20 70 61 72 74  69 74 69 6F 6E 20 74 61   lid partition ta

000000140   62 6C 65 00 45 72 72 6F  72 20 6C 6F 61 64 69 6E   ble.Error loadin

000000150   67 20 6F 70 65 72 61 74  69 6E 67 20 73 79 73 74   g operating syst

000000160   65 6D 00 4D 69 73 73 69  6E 67 20 6F 70 65 72 61   em.Missing opera

000000170   74 69 6E 67 20 73 79 73  74 65 6D 00 00 00 00 00   ting system.....

000000180   00 00 00 00 00 00 00 00  00 00 00 00 00 00 00 00   ................

000000190   00 00 00 00 00 00 00 00  00 00 00 00 00 00 00 00   ................

0000001A0   00 00 00 00 00 00 00 00  00 00 00 00 00 00 00 00   ................

0000001B0   00 00 00 00 00 2C 44 63  D3 33 8B 2E 00 00 00 01   .....,Dc??....

0000001C0   01 00 42 FE FF FF 3F 00  00 00 D5 EA FF 00 00 00   ..B???...?...

0000001D0   00 00 00 00 00 00 00 00  00 00 00 00 00 00 00 00   ................

0000001E0   00 00 00 00 00 00 00 00  00 00 00 00 00 00 00 00   ................

0000001F0   00 00 00 00 00 00 00 00  00 00 00 00 00 00 55 AA   ..............U

动态卷目录为:

00

01

01

00


42


FE

FF

FF


3F

00

00

00


D5

EA

FF

00

活动标志


起始参数


分区类型


结束参数


本分区之前扇区数


本分区总扇区数

42H表示动态分区

3FH = 63D表示分区的起始扇区号为63。表示动态磁盘的起始扇区。

DBRBPB中信息仍然为原格式,和基本磁盘中DBRBPB对应磁盘格式参数相同。

总的来说,基本磁盘转换成动态磁盘的过程是,先在MBR中创建一个“虚”的分区,并将这个分区类型设置成42H,然后根据现有分区情况按照前面的转换规则进行转换,并建立相应的LDM数据库,此后就根据这个数据库的内容来管理创建的动态磁盘。一般创建的“虚”分区不包括最后一个柱面,最后一个柱面用于存放LDM。如果一块动态磁盘上只存在简单卷的话,可以直接转换成基本磁盘的分区结构形式,转换回来后有时需要手工给分区分配盘符。

对于带有RAID的动态磁盘,不能通过这种方式进行处理或转换,因为带有RAID的动态磁盘,存储有组成RAID的各个磁盘及磁盘之间相互关系的信息,而且,涉及到多个硬盘的RAID,也不可能直接变成一块硬盘或一块硬盘上的某个或某些分区,所以,对于RAID,只能通过拷贝的方式,对其数据进行备份,也就是说,要恢复其数据,必须先恢复其RAID阵列,阵列工作后才能备份数据,当然,这也不是绝对的,有些简单情况也是可以手工完成的。



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