Физические основы восстановления информации жестких дисков
Документ из архива "Физические основы восстановления информации жестких магнитных дисков", который расположен в категории " ". Всё это находится в предмете "информатика (программирование)" из раздела "", которые можно найти в файловом архиве Студент. Не смотря на прямую связь этого архива с Студент, его также можно найти и в других разделах. Архив можно найти в разделе "курсовые/домашние работы", в предмете "информатика, программирование" в общих файлах.
Задачи максимальной сложности
Если вы думаете, что восстановить данные с поврежденного отверткой диска сложно, то как насчет считывания информации с механизма, созданного еще до нашей эры?
В 1901 г. с затонувшего недалеко от греческого острова Антикитера судна подняли механическое устройство неопределенного назначения. Исследования, продолжавшиеся 117 лет, показали, что Антикитерский механизм был создан между 100 и 205 гг. до н.э. и использовался для астрономических и астрологических вычислений. Воссоздать полную модель механизма, от которого сохранилась лишь четверть изначальных деталей, позволили несколько методов.
Антикитерский механизм, радиографическое исследование.
Для восстановления положения шестерен внутри покрытых минералом фрагментов применяли компьютерную томографию, создающую с помощью рентгеновских лучей объемные карты скрытого содержимого. Удалось определить взаимосвязь отдельных компонентов и рассчитать их функциональную принадлежность. Рентгеновская томография с фазовым контрастом также используется для чтения древних рукописей, определяя высоту текста толщиной 100 микрон по отношению к бумаге.
Археологам помогла «инструкция» — описание различных деталей, сделанное на поверхности самого механизма. Однако подавляющая часть текста оказалась уничтоженной эрозией. Более того, сам текст был сделан символами размером чуть больше 1 мм — подобную филигранность ученые ранее встречали только на монетах.
Увидеть и прочитать около 3,4 тыс. знаков (500 слов) ученые смогли с помощью сверхмощного восьмитонного томографа Bladerunner фирмы X-Tek Systems (ныне Nikon Metrology), который используется для обнаружения микротрещин в турбинах. За две недели томограф создал свыше 600 Гб данных рентгеновского изображения надписей, которые были скрыты от глаз более 2 тыс. лет.
Фрагмент текста после обработки РТМ.
Для исследования текстов на внутренних и внешних поверхностях механизма применялась технология PTM (Polynomial Texture Mapping, полиномиальное картирование текстур), которая помогает археологам также считывать почти стершиеся клинописи на вавилонских глиняных табличках. Суть технологии в следующем: объект фотографируется под разными углами падения света, а затем на основе двухмерных снимков программа воссоздает наиболее вероятное трехмерное изображение поверхности. Даже недорогая цифровая камера обеспечивает достаточное разрешение для создания хороших PTM-изображений, при этом может использоваться практически любой источник света, например, вспышка.
Что не следует делать
Допустим, вы попали в ситуацию, когда один или несколько разделов перестали отображаться операционной системой, она предлагает их отформатировать или вообще, место которое они занимали стало «неразмеченным пространством». В этом случае, если нужно вернуть какие-то файлы с этих логических дисков, вам не стоит делать того что говорит ОС.
Не нужно создавать новые разделы поверх старых, и ни в коем случае не стоит записывать новые данные. Первым делом, желательно вообще прекратить любые операции с диском, чтобы избежать дальнейших ошибок. Нужно разобраться что послужило причиной такой ситуации. Иначе, дальнейшая работа может привести к полной перезаписи файлов на диске.
Онлайн просмотр документа "46444"
Гарантированный способ уничтожить информацию
Передовые лаборатории могут работать даже с разрушенными дисками, самостоятельно сканируя отдельные блоки записей. Все части диска аккуратно склеивают и тщательно выравнивают. Затем наступает этап визуального снятия информации либо анализа остаточной намагниченности дорожек. Это очень кропотливая работа, требующая больших финансовых и временных затрат. Весь вопрос в мотивации. Если вам очень нужно восстановить данные, вы, вероятно, сможете.
Существует несколько способов деформировать данные так, чтобы никакая лаборатория не получила их. Среди них:
- полное механическое уничтожение — разрушение диска до мельчайших частиц;
- воздействие мощного магнитного поля;
- кислота.
В этом видеоролике жесткий диск растворяют в соляной и азотной кислотах. Кислота растворяет платы и корпуса, а сам диск оставляет нетронутым, но стирает с поверхности тонкую «пленку» данных.
8. Сбой питания или операционной системы
Что касается внешних накопителей если произойдет сбой или аварийное отключение питания в момент записи информации, разметки или форматировании накопителя. В этом случае жестких диск могут появиться логические ошибки, система попросит отформатировать том для дальнейшего использования. Может записаться только часть информации, следовательно «прочитать» и нормально использовать такие файлы не получиться. Чтобы их прочитать нужно будет восстанавливать структуру, которая может закончиться потерей всех файлов без вариантов восстановления.
Чтобы предотвратить повреждение съемного носителя после записи стоит воспользоваться «безопасным извлечением», особенно для внешнего накопителя. Потому что, для внешнего жесткого диска очень важно сохранить питание до полной «парковки» считывающих головок, чтобы они не оставили царапин на зеркальной поверхности диска при переноске.
1. Ошибка таблицы разделов
Для нормального использования носителя, его для начала нужно разметить, чтобы ОС могла понять в которые именно области можно записывать информацию. Поскольку накопители имеют большой объём их обычно разбивают на несколько логических разделов, каждому из которых присваивается своя буква. После разметки диска на него записывается таблица разделов, которая помогает операционной системе его распознать. Если она каким-либо образом будет повреждена или потеряна, это приведет к потере раздела. После чего вы не сможете записывать и читать данные с него.
Существует несколько структур разбиения диска – MBR, которая применялась еще чуть ли не с момента появления жестких дисков, и современная система – GPT. Некоторые ОС используют свою структуру, к примеру, в MacOs можно использовать таблицу APM (Карта разделов Apple). Поэтому, если взять накопитель с таблицей разделов одной ОС и подсоединить к ПК с другой то информация скорей всего будет недоступной. Чтобы прочитать информацию вам понадобится сторонний софт.
Hetman Partition Recovery без труда справится с подобной задачей. Программа автоматически определит файловую систему логического тома, проведет сканирование и вы сможете просмотреть содержимое диска и сохранить нужные файлы на другой носитель.
Также изменение схемы разделов без переформатирования диска невозможно. В такой ситуации вся информация конечно же будет утеряна, восстановить ее становится гораздо сложнее но все еще возможно.
Текст 4 страницы из документа "46444"
новый механизм индексации хранящихся в базе данных ресурсов для ускорения процесса поиска;
возможность создания разделяемой базы ресурсов, используемой несколькими комплексами PC-3000 for Windows (UDMA) одновременно;
возможность управления политикой бэкапирования данных;
возможность создания базы данных объемом более 4 Гб.
Хочется отметить еще одну уникальную возможность - самостоятельное добавление пользователем новых ресурсов от новейших моделей HDD и осуществление их поиска в базе PC-3000.
7.5 Специализированные режимы для опытных пользователей
Специально для опытных пользователей, самостоятельно изучающих HDD, в состав программного обеспечения комплекса PC-3000 for Windows (UDMA) входят специализированные режимы: встроенная скрипт система и ATA commander.
Скрипт система - позволяющая самостоятельно силами пользователя реализовать на встроенном языке программирования Visual Basic Script алгоритмы подачи команд в HDD, включая подготовку данных и интерпретацию результатов. Для доступа к HDD предоставляется развитая объектная модель, которая используется утилитами комплекса. В качестве "теста пользователя" реализованный алгоритм может быть подключен к любой утилите комплекса PC-3000 for Windows (UDMA).
ATA commander - интерактивный режим, позволяющий пользователю без навыков программирования подавать команды в HDD, включая технологические. ATA commander позволяет установить значение регистров HDD (включая регистры режима LBA 48), подготовить и отобразить данные команд HDD с помощью редактора двоичных данных. Последовательность подаваемых команд в HDD может быть классифицирована по типам и сохранена в файл для дальнейшего использования или отправлена другому пользователю комплекса. На основании данных команды HDD, ATA commander может сгенерировать текст скрипта для использования из Script системы или в качестве "теста пользователя".
Аппаратная часть винчестера очень сложно устроена, поэтому восстановление данных на физическом уровне является долговременным и не всегда результативным процессом, из – за сложности этой работы ее стоимость очень высока. Поэтому, для экономии времени и денег следует позаботиться о своевременном создании резервных копий информации.
Список литературы
Касперски К. «Восстановление данных. Практическое руководство » . Издательство: "БХВ-Петербург" 2001г.
Восстановить данные — это не только вернуть к жизни полетевший жесткий диск. В широком смысле данные могут быть представлены на каком угодно носителе, а погибнуть — всеми возможными способами.
Восстановление данных это целая наука. Названия у нее пока нет, но, пожалуй, ее можно назвать компьютерной археологией, предметом интереса которой является восстановление цифровыми методами любой поврежденной либо стертой информации.
Так, компьютерные археологи могут восстановить семейные фотографии с поврежденного смартфона или данные с жесткого диска, уничтоженного преступником в попытке избавиться от доказательств, а также помогут воссоздать детали механизма, разрушенного несколько тысячелетий назад.
Текст 3 страницы из документа "46444"
6. Как работают программы восстановления данных
Каждый только что удаленный файл все еще находится на жестком диске, но Windows его больше не видит. Если программе восстановления данных необходимо восстановить этот файл, она просматривает загрузочный сектор раздела (Partition Boot Sector). В нем содержится вся информация о строении раздела, например размер секторов (как правило, 512 байт) и количество секторов в одном кластере.
В разделе NTFS размером более 2 Гбайт в одном кластере содержится четыре сектора. В нашем примере показан небольшой раздел размером 500 Мбайт, у которого каждому сектору соответствует один кластер.
Наряду с этой информацией программы восстановления данных сканируют главную таблицу файлов (Master File Table, MFT), которая тоже находится в Partition Boot Sector. Она представляет собой список всех файлов, находящихся в разделе, в ней содержатся все файловые атрибуты и информация о том, в каких секторах винчестера находятся сами файлы. Те из них, что по размерам менее 1500 байт, записываются прямо в MFT. Для файлов большего объема в MFT есть ссылки на адреса секторов, в которых лежат данные.
В начале MFT находятся другие записи, например так называемая битовая карта распределения кластеров (Cluster Bitmap), показывающая все используемые кластеры, а также файл плохих кластеров (Bad Cluster File), регистрирующий все кластеры с ошибками. Только с 17-й записи начинается собственно описание файлов. Обычно таблица MFT в Windows не видна. Но есть дисковые редакторы, например WinHex, которые показывают содержание MFT в шестнадцатеричных кодах.
На картинке (см.ниже) вы видите MFT-запись удаленного файла в HEX-коде. Для программы восстановления данных достаточно этой информации, чтобы восстановить файл.
Значения которые программа восстановления файлов находит в Master File Table:
1. Эти четыре байта (File Identifier) обозначают начало нового файла. Байты до следующего File Identifier содержат всю информацию о файле.
2. Эти два байта зарезервированы для флагов, которые дают справку о состоянии файла. Если их значение равно 0, как в нашем случае, это значит, что файл удален.
3. Из этих 16 байт программа восстановления данных узнает, когда файл был создан и в последний раз подвергался изменениям.
4. Эта ссылка на каталог, в котором находится файл (Parent Directory Record Number). С ее помощью программа-спасатель может включить файл в структуру каталогов.
5. Здесь появляется имя файла, в нашем случае Mу Prеsеntаtiоn.pрt.
6.Если эти два байта имеют значе ние 0, то файл не сжат.
7. Эти восемь байт сообщают размер файла,в нашем случае 56 320 байт.
8.Важнейшая часть записи MFT, называющаяся Data runs, показывает, где фактически находятся данные.
На рисунке 4 указано, где находятся данные.
a. Первый байт сообщает, сколько байт необходимо для адреса первого кластера (3 байта) и отображения длины файла во всех кластерах (1 байт).
b. Второй байт содержит длину файла, в нашем примере — 110 кластеров.
c. Следующие три байта означают, что файл начинается с кластера 312 555.
d. Последний байт имеет значение 0. Это означает, что файл не фрагментирован. Следовательно, нет никаких дополнительных записей Data runs.
Как программа восстанавливает данные.
Теперь у программы восстановления данных есть вся информация, необходимая для успешного восстановления удаленного файла. Она обращается к кластеру 312 555, прочитывает данные в следующих 110 кластерах и сохраняет их под именем Mу
Рис. 6.1. MFT-запись удаленного файла в HEX-коде
7. Программно-аппаратный комплекс для ремонта HDD ATA, SATA PC-3000 for Windows (UDMA)
7.1 Назначение PC-3000 for Windows (UDMA)
Программно-аппаратный комплекс PC-3000 for Windows (UDMA) (Рис.7.1) предназначен для диагностики и ремонта HDD (восстановления работоспособности) с интерфейсом ATA (IDE) и SATA (Serial ATA 1.0, 2.0), емкостью от 1 Гб до 750 Гб, производства: Seagate, Western Digital, Fujitsu, Samsung, Maxtor, Quantum, IBM (HGST), HITACHI, TOSHIBA c форм-фактором 3.5'' - настольные ПК; 2.5'' и 1.8'' - накопители для ноутбуков; 1.0'' - накопители для портативной техники, с интерфейсом Compact Flash., к каждому из которых можно, в свою очередь, подключить несколько HDD.
Рис. 7.1. Специализированная двух портовая плата – тестер PC – 3000 UDMA
7.2 Принципы функционирования
Диагностика HDD осуществляется в обычном (пользовательском) режиме и в специальном технологическом (заводском) режиме. Для этого в комплекс PC-3000 for Windows (UDMA) входит набор технологических переходников и адаптеров, которые используются для ремонта HDD и восстановления данных.
Для первоначальной диагностики HDD запускается универсальная утилита PC-3000, которая диагностирует HDD и указывает все его неисправности. Далее запускается специализированная (предназначенная только для этого семейства) технологическая утилита, которая и осуществляет ремонт HDD.
Непосредственно ремонт HDD заключается в обнаружении и устранении повреждений в служебной зоне, перезаписи Flash ПЗУ, восстановлении системы трансляции, обнаружении дефектных участков магнитных поверхностей и исключении их из рабочего пространства HDD. Весь процесс ремонта можно разделить по пунктам:
Диагностика платы электроники HDD, при которой проверяются ПЗУ, находящиеся на плате, проверяется целостность их содержимого и соответствие версии. В случае необходимости производится их перезапись. Данные для записи беруться из эталонных данных в базе PC-3000.
Диагностика служебной зоны HDD, которая находится в гермоблоке на минусовых цилиндрах, и выявление разрушенных служебных модулей. Если необходимо, то восстановление поврежденных модулей методом пересчета или их перезапись из эталонных данных базы PC-3000.
Поиск дефектных секторов на поверхностях HDD и их скрытие. Скрытие осуществляется за счет резервной зоны HDD, специально предназначенной для этого. Емкость HDD при этом не уменьшается.
Процесс программного ремонта HDD максимально информативен и требует от оператора наличия только базовых знаний о строении HDD. При этом он достаточно эффективен - позволяет ремонтировать до 80% всех неисправных HDD.
7.3 Состав PC-3000 for Windows (UDMA)
На рисунке 7.2 представлен комплект оборудования PC-3000 for Windows (UDMA), который включает в себя следующие элементы:
Плата-тестер PC-3000 UDMA
ПО комплекса PC-3000 for Windows (UDMA)
Двух портовый адаптер управления питанием PC-3K PWR2
Адаптер PC-2" (для 2.5" и 1.8" HDDs)
Адаптер PC-CF (для 1.0" HDDs Compact Flash)
Адаптер PC PATA-SATA
Адаптер PC-PATA-SATA mini
Щуп ATMR, HTS548, HTS726
Интерфейсные кабели IDE 80 pin (80 см.)
Интерфейсный кабель IDE 80 pin (34 см.)
Кабели питания HDD
Кабель питания PC-MX-SAFE
Кабель HDD-10 pin (30 см.)
Рис. 7.2. Комплект оборудования PC-3000 for Windows (UDMA)
На рисунках 7.3 – 7.13 представлены отдельные элементы комплекта оборудования PC-3000 for Windows (UDMA).
Рис. 7.3. Адаптер PC-USB-TERMINAL
Рис. 7.4 Адаптеры PC-QUANTUM, PC-SEAGATE, PC-SEAG.SATA
Рис. 7.5. Адаптер PC-2" - предназначен для подключения 2.5" и 1.8" HDD
Рис. 7.6. Адаптер PC-CF - предназначен для подключения 1.0" HDD (Compact Flash)
Рис. 7.7. Адаптер PC PATA-SATA - предназначен для подключения SATA HDD
Рис. 7.8. Адаптер PC PATA-SATA mini - предназначен для прямого подключения к порту 2 платы "PC-3000 UDMA"
Рис. 7.9. Переходник PC-TOSHIBA - предназначен для подключения HDD Toshiba 1,8" (Micro ATA 3.3 V)
Рис. 7.10. Схема подключения адаптера PC-USB-TERMINAL
Рис. 7.11. Схема подключения адаптера PC-SEAG.SATA
Рис. 7.12. Переходник PC-MX-SAFE - предназначен для работы
с накопителями MAXTOR в safe mode
Рис. 7.13. Щупы Unlock - 2,3 - предназначены для разблокировки HITACHI/IBM HDD
7.4 Программное обеспечение PC-3000 for Windows (UDMA)
Программное обеспечение комплекса PC-3000 for Windows (UDMA) построено с использованием технологии MDI. Это позволяет работать с 2-мя портами платы PC-3000 UDMA одновременно и независимо друг от друга в одном приложении. Кроме того, в состав ПО комплекса входят специализированные окна: выбора утилиты, ATA commander, скрипт система, управления базой данных. Использование технологии MDI позволяет размещать на рабочем столе все окна одновременно в рамках одного приложения PC-3000 for Windows (UDMA).
В состав ПО комплекса PC-3000 for Windows (UDMA) входят как универсальные утилиты, так и специализированные. С помощью универсальных утилит Вы сможете достаточно быстро произвести диагностику любого неисправного HDD и определить дальнейшие пути ремонта HDD. Непосредственно же ремонт HDD осуществляется при помощи специализированных утилит, которые индивидуальны для каждого семейства HDD.
Все специализированные утилиты позволяют выполнить следующие действия:
тестировать HDD в технологическом режиме;
тестировать и восстанавливать служебную информацию HDD;
читать и записывать содержимое Flash ПЗУ HDD;
загружать программу доступа к служебной информации LRD;
просматривать таблицы скрытых дефектов P-лист, G-лист, T-лист;
скрывать найденные дефекты на поверхностях магнитных дисков;
изменять конфигурационные параметры.
Для простоты работы в комплексе PC-3000 for Windows (UDMA) реализована новая база данных ресурсов (образы Flash ROM, служебные модули, треки служебной зоны). Она позволяет систематизировать все ресурсы HDD и хранить их в сжатом виде.
Основные отличия новой базы данных комплекса PC-30000 for Windows (UDMA) следущие:
новый сервер базы данных, использующий FireBird database server (один из самых надежных SQL серверов);
Заключение
Разбивка носителя на логические тома помогает лучше хранить файлы и управлять ими. Но прежде чем выполнять какие-либо действия с дисками, не забудьте создать бэкап критически важных файлов, чтобы уберечь себя от их потери. И помните даже в самой безнадежной, казалось бы, ситуации, всегда можно найти решение проблемы. Главное точно знать, что делать и правильно подобрать инструменты.
Полную версию статьи со всеми дополнительными видео уроками смотрите в источнике.
Документ из архива "Физические основы восстановления информации жестких магнитных дисков", который расположен в категории " ". Всё это находится в предмете "информатика (программирование)" из раздела "", которые можно найти в файловом архиве Студент. Не смотря на прямую связь этого архива с Студент, его также можно найти и в других разделах. Архив можно найти в разделе "курсовые/домашние работы", в предмете "информатика, программирование" в общих файлах.
2. Файловая система на поддерживается ОС
Существует довольно много разных файловых систем, они отличаются друг от друга внутренней структурой. Есть универсальные файловые системы, большинство ОС распознают их без проблем. А также существуют уникальные файловые системы, разработанные под определенные ОС. К примеру, если отформатировать накопитель с файловой системой Ext4 в Linux записать на него данные, а затем подключить к ПК c Windows, он не распознает диск, и предложит его инициализировать, в результате чего информация будет утеряна. Если вы случайно согласились на инициализацию, при подключении диска назад к ОС Linux вы ничего на нем не увидите накопитель будет пустой.
Открыв такой накопитель с помощью Partition Recovery и проанализировав, вы сможете достать из него найденную информацию.
Очистка и восстановление
Иногда для доступа к данным достаточно аккуратно срезать поврежденные части, не прибегая к реагентам. Процесс интересно рассмотреть на примере механической обработки сгоревшей при пожаре зеркальной камеры. Ее отправили специалистам по восстановлению данных.
Поврежденная карта памяти с семейными снимками находилась внутри камеры.
Слот для карты полностью сгорел.
Чтобы осторожно вскрыть фотоаппарат и подобраться к SD-карте инженеры использовали специальное сверло.
Ущерб от огня не ограничивался корпусом камеры, оболочка SD-карты также расплавилась и слилась с чипом.
Карту пришлось вырезать с хирургической точностью. Разумеется, вставить ее в другой картридер было невозможно. Инженерам предстояло отделить чип памяти от пластиковой оболочки.
Лишь расчистив доступ к чипу, удалось считать данные. Источник.
Огонь или измельчение носителя не всегда являются достаточными условиями для полной аннигиляции информации. Деформированный жесткий диск может быть неработоспособным, но данные, находящиеся на нем, по-прежнему останутся нетронутыми, хотя извлечь их будет очень сложно.
В идеальном случае у вас остается диск, который может вращаться. Один из способов восстановления данных известен как «замена диска», когда магнитный диск извлекают из поврежденного харда и ставят его в корпус жесткого диска той же модели. В редких случаях наличие конкретной модели HDD с нужной версией прошивки является единственным доступным способом вернуть данные. Для этих целей, к примеру, в компании Ontrack хранится 150 тыс. запасных частей «донорских дисков», самым старым из которых уже больше 25 лет.
«Живучесть» диска
1 февраля 2003 г. шаттл «Колумбия» разрушился при входе в плотные слои атмосферы из-за повреждения крыла куском теплоизоляционной пены. В грузовом отсеке корабль нес 340-мегабайтный жесткий диск, на котором была записана информация об эксперименте CVX-2 (Critical Viscosity of Xenon), в ходе которого изучалось поведения ксенона в условиях микрогравитации.
Проект CVX-2 длился в общей сложности 20 лет, и результаты финального космического эксперимента представляли большую научную ценность. По счастливому стечению обстоятельств жесткий диск не был уничтожен в катастрофе — он упал в озеро, откуда его извлекла поисковая группа. NASA отправили диск в компанию Kroll Ontrack, которая специализируется на восстановлении компьютерных данных.
Диск сильно пострадал: расплавились не только металлические и пластиковые элементы, но и крышка, защищающая его от грязи и пыли. Однако алюминиевые пластины, где, собственно, и хранится информация, не разрушились. Их очистили химическим раствором, а затем поместили в другой жесткий диск — точную копию поврежденной модели. Всего за два дня удалось восстановить 99 % данных.
Химические реагенты очень помогают при работе с поврежденными носителями. Прежде чем пытаться что-то восстановить, необходимо как можно ближе подобраться к источнику информации. Реагенты также используются для восстановления физически стертой информации, например, когда речь идет о работе с серийными номерами. Химическое травление является наиболее распространенным и успешным методом восстановления серийных номеров на поверхности металла.
Онлайн просмотр документа "46444"
Онлайн просмотр документа "46444"
Изображения и звуки позапрошлого века
Начиная с середины XIX в. было создано много образцов аудиозаписей, которые сегодня невозможно воспроизвести из-за отсутствия необходимых для этого устройств, либо из-за того, что сами носители записей — восковые цилиндры и пластины — находятся в столь плачевном состоянии, что их нельзя использовать.
Для восстановления старейших аудиозаписей сегодня применяют оптические сканеры. Сначала диски сканируются в оптическом диапазоне с разрешением 10—100 нм для создания полноценной трехмерной модели. Затем полученные модели цилиндров и пластин обрабатывают с помощью алгоритмов, преобразующих изображения в звук.
Именно таким способом удалось восстановить звуки, записанные на оловянной фольге в лаборатории Эдисона в 1878 г., а также обработать данные записи, сделанной в 1860 г. на закопченном бумажном листе.
Другое важное позабытое искусство прошлого — первые фотографии. В раннем фотографическом процессе, основанном на светочувствительности йодистого серебра, получались не привычные нам фото, а дагеротипы, состоящие из сплавов, образующихся при взаимодействии серебра и ртути, использовавшихся также для производства зеркал (поэтому дагеротипы называли «зеркалом с памятью»).
Надо отметить, что репродукции дагеротипов дают лишь общее представление об изображении, не передавая его подлинного вида. Пластинку с изображением нужно было подвигать в руках, чтобы поймать темную поверхность, которая, отразившись в зеркале дагеротипа, даст изображение.
Фотографии, созданные в середине XIX в. с помощью этой технологии, уже недоступны нам из-за потускнения и других повреждений. Однако ученые смогли восстановить исходные изображения с пластин при помощи сканирующего рентгеновского флуоресцентного микроскопа, который определил распределение ртути на пластинах.
При рентгеновском пучке размером 10х10 микронов (для сравнения: толщина человеческого волоса в среднем составляет 75 микронов) и при энергии, наиболее чувствительной к поглощению ртути, сканирование каждого дагеротипа занимало около восьми часов. Анализируя расположение частиц ртути, исследователи смогли получить изображение в отличном качестве.
Чем быстрее развиваются технологии, тем сложнее пользоваться устаревшими устройствами и носителями информации. Мы еще помним, как «омолодить» магнитную пленку (ее нужно «выпечь»), но для работы с более старыми механизмами нужно подключать научные институты и запускать многолетние программы исследований. С трудом удалось восстановить машину Чарльза Бэббиджа и вернуть в строй старейший действующий компьютер. Когда-нибудь через много лет наши потомки будут пытаться считать данные с компакт-диска с помощью других неизвестных нам технологий.
В нашей статье мы перечислили самые распространенные причины сбоя работы разделов жестких дисков и как не допустить их. Также, расскажем что делать если вы все-таки попали в такую ситуацию, как вернуть критически важные файлы и папки.
При переустановке или переходе на новую ОС, банальное удаление логического тома, неумелое использование утилит работы с дисками, физическое повреждение носителей, появление битых секторов и так далее. Все это только небольшой перечень возможных причин, вследствии которого разделы диска могут стать не читаемыми. Самая распространенная проблема – логическая ошибка таблицы разделов.
Таблица разделов – это специальный файл с настройками, в нем прописаны данные о всех логических разделах конкретного жесткого диска, включая: размер томов, название, файловую систему, а также указатели на начало и конец каждого раздела. Если раздел становится недоступным, то это не всегда означает что все хранящиеся файлы стерты. При удалении информации с диска, данные остаются невредимыми, они просто помечаются операционной системой как удаленные и находятся на том же месте где и были. В любом случае, даже если ОС успела уже переписать какие-то данные, все равно остается шанс восстановить хоть часть файлов.
3. Случайное удаление раздела
Нельзя исключать и человеческий фактор. Каждому свойственно ошибаться и в некоторой степени эти ошибки неизбежны.
Текст из документа "46444"
Физические основы восстановления информации жестких магнитных дисков
Курсовая работа по дисциплине: «Операционные системы »
Выполнил студент гр. 06-ИС Хахин М. Г.
Нижегородский государственный технический университет
1. Принцип работы жесткого диска
Накопитель на жестком диске относится к наиболее совершенным и сложным устройствам современного персонального компьютера. Его диски способны вместить многие мегабайты информации, передаваемой с огромной скоростью. В то время, как почти все элементы компьютера работают бесшумно, жесткий диск ворчит и поскрипывает, что позволяет отнести его к тем немногим компьютерным устройствам, которые содержат как механические, так и электронные компоненты.
Основные принципы работы жесткого диска мало изменились со дня его создания. Устройство винчестера очень похоже на обыкновенный проигрыватель грампластинок. Только под корпусом может быть несколько пластин, насаженных на общую ось, и головки могут считывать информацию сразу с обеих сторон каждой пластины. Скорость вращения пластин (у некоторых моделей она доходит до 15000 оборотов в минуту) постоянна и является одной из основных характеристик. Головка перемещается вдоль пластины на некотором фиксированном расстоянии от поверхности. Чем меньше это расстояние, тем больше точность считывания информации, и тем больше может быть плотность записи информации. Взглянув на накопитель на жестком диске, вы увидите только прочный металлический корпус. Он защищает дисковод от частичек пыли, которые при попадании в узкий зазор между головкой и поверхностью диска могут повредить чувствительный магнитный слой и вывести диск из строя. Кроме того, корпус экранирует накопитель от электромагнитных помех. Внутри корпуса находятся все механизмы и некоторые электронные узлы. Механизмы - это сами диски, на которых хранится информация, головки, которые записывают и считывают информацию с дисков, а также двигатели, приводящие все это в движение. Диск представляет собой круглую пластину с очень ровной поверхностью чаще из алюминия, реже - из керамики или стекла, покрытую тонким ферромагнитным слоем. Во многих накопителях используется слой оксида железа (которым покрывается обычная магнитная лента), но новейшие модели жестких дисков работают со слоем кобальта толщиной порядка десяти микрон. Такое покрытие более прочно и, кроме того, позволяет значительно увеличить плотность записи. Технология его нанесения близка к той, которая используется при производстве интегральных микросхем.
Количество дисков может быть различным - от одного до пяти, количество рабочих поверхностей, соответственно, вдвое больше (по две на каждом диске). Последнее (как и материал, использованный для магнитного покрытия) определяет емкость жесткого диска. Иногда наружные поверхности крайних дисков (или одного из них) не используются, что позволяет уменьшить высоту накопителя, но при этом количество рабочих поверхностей уменьшается и может оказаться нечетным.
Принцип магнитной записи электрических сигналов на движущийся магнитный носитель основан на явлении остаточного намагничивания магнитных материалов. Запись и хранение информации на магнитном носителе производится путем преобразования электрических сигналов в соответствующие им изменения магнитного поля, воздействия его на магнитный носитель и сохранения следов этих воздействий в магнитном материале длительное время, благодаря явлению остаточного магнетизма. Воспроизведение электрических сигналов производится путем обратного преобразования.
Система магнитной записи состоит из носителя записи и взаимодействующих с ним магнитных головок (Рис.1).
Рис. 1.1 Принцип записи и считывания информации с магнитного носителя
При цифровой магнитной записи в магнитную головку поступает ток, при котором поле записи через определенные промежутки времени изменяет свое направление на противоположное. В результате под действием поля рассеяния магнитной головки происходят намагничивание или перемагничивание отдельных участков движущегося магнитного носителя.
При периодическом изменении направления поля записи в рабочем слое носителя возникает цепочка участков с противоположным направлением намагниченности, которые соприкасаются друг с другом одноименными полюсами. Рассмотренный вид записи, когда участки рабочего слоя носителя перемагничиваются вдоль его движения, называется продольной записью (Рис.2).
Рис. 1.2. Принцип записи и считывания информации с магнитного носителя
Чередующиеся участки с различным направлением намагниченности, возникшие в магнитном покрытии, являются магнитными доменами (битовыми ячейками). Чем меньше размер ячейки, тем выше плотность записи информации. Однако с уменьшением размера ячейки возрастает взаимное влияние их размагничивающих полей (см. рисунок), направленных в сторону, противоположную намагниченности в ячейках, что при уменьшении битовой ячейки ниже критического значения приводит к самопроизвольному размагничиванию.
Для магнитной записи используются носители в виде магнитных пластин (дисков). Пластины изготавливаются процессом напыления множественных металлических пленок и защитного слоя покрытия на очень плоскую, бездефектную стеклянную или алюминиевую подложку. Информация размещается в виде концентрических окружностей, называемых дорожками (рис.3). В современных НЖМД плотность дорожек достигает значений 4,3*104 дорожек на один сантиметр радиуса пластины.
Рис. 1.3. Размещение дорожек на поверхности диска
2. Устройство диска
Типовой винчестер состоит из гермоблока и платы электроники. В гермоблоке размещены все механические части, на плате - вся управляющая электроника, за исключением предусилителя, размещенного внутри гермоблока в непосредственной близости от головок.
Под дисками расположен двигатель - плоский, как во floppy-дисководах, или встроенный в шпиндель дискового пакета. При вращении дисков создается сильный поток воздуха, который циркулирует по периметру гермоблока и постоянно очищается фильтром, установленным на одной из его сторон.
Ближе к разъемам, с левой или правой стороны от шпинделя, находится поворотный позиционер, несколько напоминающий по виду башенный кран: с одной стороны оси, находятся обращенные к дискам тонкие, длинные и легкие несущие магнитных головок, а с другой - короткий и более массивный хвостовик с обмоткой электромагнитного привода. При поворотах коромысла позиционера головки совершают движение по дуге между центром и периферией дисков. Угол между осями позиционера и шпинделя подобран вместе с расстоянием от оси позиционера до головок так, чтобы ось головки при поворотах как можно меньше отклонялась от касательной дорожки.
В более ранних моделях коромысло было закреплено на оси шагового двигателя, и расстояние между дорожками определялось величиной шага. В современных моделях используется так называемый линейный двигатель, который не имеет какой-либо дискретности, а установка на дорожку производится по сигналам, записанным на дисках, что дает значительное увеличение точности привода и плотности записи на дисках.
Обмотку позиционера окружает статор, представляющий собой постоянный магнит. При подаче в обмотку тока определенной величины и полярности коромысло начинает поворачиваться в соответствующую сторону с соответствующим ускорением; динамически изменяя ток в обмотке, можно устанавливать позиционер в любое положение. Такая система привода получила название Voice Coil (звуковая катушка) - по аналогии с диффузором громкоговорителя.
На хвостовике обычно расположена так называемая магнитная защелка - маленький постоянный магнит, который при крайнем внутреннем положении головок (landing zone - посадочная зона) притягивается к поверхности статора и фиксирует коромысло в этом положении. Это так называемое парковочное положение головок, которые при этом лежат на поверхности диска, соприкасаясь с нею. В ряде дорогих моделей (обычно SCSI) для фиксации позиционера предусмотрен специальный электромагнит, якорь которого в свободном положении блокирует движение коромысла. В посадочной зоне дисков информация не записывается.
В оставшемся свободном пространстве размещен предусилитель сигнала, снятого с головок, и их коммутатор. Позиционер соединен с платой предусилителя гибким ленточным кабелем, однако в отдельных винчестерах (в частности - некоторые модели Maxtor AV) питание обмотки подведено отдельными одножильными проводами, которые имеют тенденцию ломаться при активной работе. Гермоблок заполнен обычным обеспыленным воздухом под атмосферным давлением. В крышках гермоблоков некоторых винчестеров специально делаются небольшие окна, заклеенные тонкой пленкой, которые служат для выравнивания давления внутри и снаружи. В ряде моделей окно закрывается воздухопроницаемым фильтром. У одних моделей винчестеров оси шпинделя и позиционера закреплены только в одном месте - на корпусе винчестера, у других они дополнительно крепятся винтами к крышке гермоблока. Вторые модели более чувствительны к микродеформации при креплении - достаточно сильной затяжки крепежных винтов, чтобы возник недопустимый перекос осей. В ряде случаев такой перекос может стать труднообратимым или необратимым совсем. Плата электроники - съемная, подключается к гермоблоку через один - два разъема различной конструкции. На плате расположены основной процессор винчестера, ПЗУ с программой, рабочее ОЗУ, которое обычно используется и в качестве дискового буфера, цифровой сигнальный процессор (DSP) для подготовки записываемых и обработки считанных сигналов, и интерфейсная логика. На одних винчестерах программа процессора полностью хранится в ПЗУ, на других определенная ее часть записана в служебной области диска. На диске также могут быть записаны параметры накопителя (модель, серийный номер и т.п.). Некоторые винчестеры хранят эту информацию в электрически репрограммируемом ПЗУ (EEPROM).
Многие винчестеры имеют на плате электроники специальный технологический интерфейс с разъемом, через который при помощи стендового оборудования можно выполнять различные сервисные операции с накопителем - тестирование, форматирование, переназначение дефектных участков и т.п. У современных накопителей марки Conner технологический интерфейс выполнен в стандарте последовательного интерфейса, что позволяет подключать его через адаптер к алфавитно-цифровому терминалу или COM-порту компьютера. В ПЗУ записана так называемая тест-мониторная система (ТМОС), которая воспринимает команды, подаваемые с терминала, выполняет их и выводит результаты обратно на терминал. Ранние модели винчестеров, как и гибкие диски, изготовлялись с чистыми магнитными поверхностями; первоначальная разметка (форматирование) производилась потребителем по его усмотрению, и могла быть выполнена любое количество раз. Для современных моделей разметка производится в процессе изготовления; при этом на диски записывается сервоинформация - специальные метки, необходимые для стабилизации скорости вращения, поиска секторов и слежения за положением головок на поверхностях. Не так давно для записи сервоинформации использовалась отдельная поверхность (dedicated - выделенная), по которой настраивались головки всех остальных поверхностей. Такая система требовала высокой жесткости крепления головок, чтобы между ними не возникало расхождений после начальной разметки. Ныне сервоинформация записывается в промежутках меж- ду секторами (embedded - встроенная), что позволяет увеличить полезную емкость пакета и снять ограничение на жесткость подвижной системы. В некоторых современных моделях применяется комбинированная система слежения - встроенная сервоинформация в сочетании с выделенной поверхностью; при этом грубая настройка выполняется по выделенной поверхности, а точная - по встроенным меткам.
Поскольку сервоинформация представляет собой опорную разметку диска, контроллер винчестера не в состоянии самостоятельно восстановить ее в случае порчи. При программном форматировании такого винчестера возможна только перезапись заголовков и контрольных сумм секторов данных.
Документ из архива "Физические основы восстановления информации жестких магнитных дисков", который расположен в категории " ". Всё это находится в предмете "информатика (программирование)" из раздела "", которые можно найти в файловом архиве Студент. Не смотря на прямую связь этого архива с Студент, его также можно найти и в других разделах. Архив можно найти в разделе "курсовые/домашние работы", в предмете "информатика, программирование" в общих файлах.
6. Создание или удаление томов.
При выполнении операций: создание, удаление, объединение логических дисков, или разделении существующих, тоже может произойти потеря нужных разделов. Так как, все информация остается невредимой, то ее можно все еще можно восстановить с помощью программ для восстановления данных.
5. Форматирование или изменения файловой системы
Существует два вида: полное или быстрое. Быстрое форматирование – это перезапись (сброс) загрузочного сектора и таблицы ФС. Все пространство на диске просто отмечается как «пустое», но все данные остаются на своих местах, только больше не отображается ОС.
Полное форматирование – все пространство перезаписывается нулями, соответственно старая информация перезаписывается и восстановить ее уже не получится.
При разбиении носителя на логические тома, в первом разделе может быть записана критически важная информация об остальных разделах. Если выполнить полное форматирование первого тома, то данные об остальных может быть стерта, следовательно они могут стать недоступны. Еще при конвертации ФС, к примеру, с FAT в NTFS, служебные данные могут получить повреждения.
Даже выполняя конвертацию «без потери файлов» с помощью командной строки, нельзя точно быть уверенным что после этих действий не пострадает второй раздел накопителя.
Причины сбоя разделов носителей
7. Битые сектора и физические повреждения
Обычный жесткий диск делиться на дорожки, каждая из которых разделена на определенные сектора. Если ОС не может «прочитать» конкретный сектор или записать в него данные как обычно, то он отмечается как поврежденный или «битый». Если количество «битых» секторов превысит определенное значение, весь диск может полностью выйти из строя, запись и чтения из такого носителя будет невозможным.
Однако, если поврежден один или несколько секторов, информацию можно прочесть. Но если на них лежала критически важная информация о разделах, система может больше не отображать диск в проводнике. В таком случае без стороннего софта не обойтись.
Восстанавливаем данные с поврежденного раздела
Утилита Hetman Partition Recovery поможет восстановить информацию с нерабочего или поврежденного раздела, независимо от описанных выше причин. Программа прочитает всю поверхность тома, даже при поврежденной таблице. Глубокий анализ – поиск данных по сигнатурам, поможет найти и восстановить файлы и папки даже после серьезных физических или логических ошибок. Она автоматически просканирует диск и отобразит все оставшиеся данные, вам лишь останется ее восстановить.
Если в результате быстрого сканирования программе не удалось ничего найти выполните полный анализ. Отметьте файлы, которые нужно вернуть и нажмите «Восстановить», укажите место куда их сохранить и еще раз «Восстановить». По завершении они будут лежать в указанной папке.
При повреждении таблицы файловой системы накопителя если программе не удалось автоматически найти утерянные разделы воспользуйтесь функцией поиска дисков.
Запустите программу, откройте вкладку «Менеджер дисков», нажимаем ПКМ по нужному носителю, который содержит утерянные логические диски, далее кликаем по «Найти диски». В открывшемся диалоге укажите тип файловой системы, или несколько, если накопитель содержал несколько разделов с разными ФС. После чего нажимаем кнопку «Найти».
По завершении процесса программа отобразит все удаленные разделы в этом окне, и они появятся в менеджере. Осталось только просканировать и восстановить нужные файлы.
4. Неправильная работа с дисковыми утилитами
Во процессе работы с Partition Manager или любой другой подобной программой, был отмечен не тот диск. Случайное удаление одного раздела привело к сбою остальных, в итоге логические тома всего накопителя стали недоступны. При проведении операций расширения или объединения разделов пропало электричество (питание) или зависла операционная система, в результате весь жестких диск оказался недоступен. При разбиении на разделы, ОС записывает определенную информацию в начале диска: размер, название, файловая система, по какому смещению находится его начало, размещение логических томов и т.д. Если несколько секторов где находится эта информация будет повреждена, то ОС получит доступ к информации, следовательно, не сможет отобразить разделы носителя. В итоге, все файлы и папки останутся на прежнем месте, но ОС не сможет их прочитать.
Еще, некоторые дисковые утилиты могут не поддерживать некоторые файловые системы. Следовательно, если продолжить с ним работу в этом менеджере, программа может затереть его таблицу, после чего вернуть информацию будет не просто. Hetman Partition Recovery с легкостью справится с любой из этих проблем, прочитает диск, найдет утерянные разделы и вернет с него всю оставшуюся информацию.
Работа с обширными повреждениями
14 декабря 2012 г. Адам Лэнза осуществил массовое убийство в начальной школе «Сэнди-Хук», погибли 27 человек. Он покончил с собой, не оставив предсмертной записки. Некоторые сведения о мотиве, подтолкнувшем Адама к бойне, вероятно, могли находиться на компьютере, который 20-летний затворник использовал в качестве одного из основных способов контакта с внешним миром.
Лэнза попытался уничтожить жесткий диск компьютера с помощью молотка и отвертки — на фото выше можно оценить состояние диска. В ФБР несколько месяцев исследовали 500-гигабайтный Seagate Barracuda, но не получили никакой информации.
Означает ли это, что «режим параноика» включается зря? Некоторые исследования показывают, что при желании можно восстановить даже критически поврежденные данные. ФБР обнаружило в доме Лэнза множество фотографий мертвых тел, видео суицидов. Также был изучен обширный цифровой след преступника, который вел на форумы с обсуждением педофилии. Психологи смогли составить полный и яркий портрет. Тратить ресурсы на извлечение дополнительных сведений уже не имело смысла.
Пластина жесткого диска с нанесенной магнитной суспензией при 30-кратном увеличении
Но представим, что на диске находится сверхсекретная информация, доступ к которой — вопрос жизни и смерти. Известно, что, размазав тонким слоем по поверхности жесткого диска коллоидную суспензию частиц Fe2O3, в отраженном свете мы увидим магнитный контраст, с помощью которого можно оценить наличие или отсутствие информации.
Участок жесткого диска в районе сервометок при 800-кратном увеличении
При 800-кратном увеличении с помощью оптического микроскопа четко различаются отдельные сервометки, несколько хуже выделяются дорожки с данными, записанные более слабым полем.
Несмотря на повреждения фрагментов дорожек записи, делающие невозможным считывание при помощи дисковода, физически информация сохранилась, что обеспечивает возможность ее восстановления. На HDD-дисках мы можем воспользоваться методом считывания остаточной намагниченности.
Таким образом, вопрос восстановления данных — это вопрос наличия необходимого оборудования (и большого желания). При наличии магнитно-силового микроскопа можно исследовать жесткий диск на субмикронном уровне. Современная наука знает примеры куда более специфичных исследований, в том числе с применением атомно-силовой микроскопии, используемой для определения рельефа поверхности с разрешением от десятков ангстрем вплоть до атомарного.
9. Не присвоена буква диска
Такая проблема присутствует в ОС Windows, она не может назначить «букву» для внешнего ЖД или флешкам. Если буква не присвоена, то весь том будет скрыт от ОС, или если «буква диска» изменилась, то обращение к нему по старому адресу вызовет ошибку.
Если буква не присвоена автоматически, то вам придется выполнить эту операцию вручную. Открываем «Управление дисками», находим нужный том, нажмите правой кнопкой мыши и в меню выбираем «Изменить букву или путь к диску», далее нажимаем «Добавить», выбираем нужную букву из открывающегося списка, подтверждаем операцию.
Читайте также: