Как восстановить поврежденную файловую систему
Как восстановить файловую систему флешки
Флеш-накопители быстро и практически совсем заменили другие хранители информации. Они компактные, не требуют индивидуальных переходников для подключения. Драйвера для их работы поддерживают все оперативные системы. Изредка случаются сбои в работе носителей.
Файловая система флешки не распознана – что делать
Самые частые проблемы связаны с некорректным определением системы хранения файлов. При попытке просмотреть их на носителе, ОС выводит запрос на разрешение форматирования диска.
Не стоит спешить и сразу зачищать флешку, так как файлы на ней никуда не пропали – они просто недоступны для системы.
Что происходит с файлами
Пострадать могут файлы, которые использовались перед сбоем или во время него. Сейчас важно не пытаться записать на флешку дополнительную информацию и работать с ней в режиме чтения – эти действия максимально повысят шансы на полное восстановление информации с носителя.
Если сам флеш-диск не поврежден механическими действиями, то восстановить файловую систему без потери информации на носителе возможно. Для начала нужно проверить рабочее состояние флеш-диска и соответствие драйверов в системе.
Как проверить файловую систему флешки
Самые первые действия при восстановлении флешки – проверка на опознание операционной системой. Нужно убедиться, что флеш-память носителя не имеет повреждений.
Проверка работоспособности флешки на Windows
Если все отображается верно, то проблема кроется в корне файловой системы.
Проверка работоспособности флешки на Linux
С правами root (администратора) требуется запустить установку «fdisk –l» – монитор покажет все имеющиеся устройства-носители с техническими параметрами. Нужно найти флешку, уточнить настройки.
Проверка драйверов и форматов
В Windows, в отличие от Linux, ограниченный перечень файловых систем. Отсутствие драйверов тормозит воспроизведение внешнего хранилища памяти – том устройства будет виден как таблица разделов без опознавательных знаков.
Требуется установить дополнительные драйвера. Имеются полные инсталляционные пакеты для NTFS и программы для exFAT (популярный формат флеш-памяти цифровых фотоаппаратов).
Большинство флешек имеет формат FAT или NTFS. Во время неполадки обнаруживается, что файловая система задана в совершенно другом формате – RAW. Это означает отсутствие любого формата, как следствие, – проблемы в устройстве.
ОС не могут читать RAW, поэтому флеш-карту необходимо перевести в традиционный формат. Самый простой способ – форматирование, но данные будут очищены с памяти. Этот вариант не подходит, если нужно сохранить информацию.
Причины неформата
Почему случается сбой, появляется формат RAW? Причины следующие:
Восстановление структуры и томов флешки
Работа через консоль ОС Windows
В Windows следует осмотрительно подбирать флешку для работы, так как список форматов узкий. Это поможет избежать недоразумений при эксплуатации носителя.
В случае возникновения RAW нужно обратиться к операционной утилите chkdsk:
При серьезных повреждениях частей тома восстановление с сохранением данных невозможно. В этом случае приходится создавать файловую систему заново:
После создания корректно работающего устройства можно попытаться вернуть утраченные файлы с помощью утилит компании Microsoft. Это не бесплатные программы, но если информация важна, то деньги здесь имеют второстепенное значение.
Программы для восстановления файловой системы
Некоторые утилиты помогают разрешить проблему восстановления данных без форматирования. Программа iCare Data Recovery содержит дополнение Deep Scan Recovery, которое находит файлы до удаления. Первым делом флеш-диск подключается к ПК. Затем:
Исправление в Linux
Для работы с потерянными файлами нужны root-права и навыки в написании команд в строке. В качестве главного инструмента работает fsck.
Программа GParted проще и понятней классическому пользователю, но использование root в ней обязательно.
Восстановление накопителя без сохранения данных
Для полного восстановления носителя информации нужно зачистить его и перестроить в форматы NTFS или FAT32.
После проверок и очисток система будет воссоздана в нужном формате. Рекомендуется перепроверить правильность функционирования устройства.
Все описанные способы восстановления файловой системы флешки могут применяться для других видов накопителей, способных перезаписываться – SSD, HDD, SD карты памяти и пр. Для предупреждения потери любых данных следует регулярно создавать копии. Сбои и поломки возникают, когда их меньше всего ждешь.
Программное восстановление данных с помощью R.Saver
В статье описываются принципы и методы программного восстановления данных для пользователей, не обладающих специальными знаниями.
Если ценность информации очень высока и/или носитель информации имеет физические повреждения — стоит задуматься об обращении к специалистам. В этом случае вероятность полного восстановления данных будет наивысшей.
Структура диска
Для лучшего понимания дальнейших действий расскажем о логической структуре диска и файловых систем. Если вам не интересна теория и требуется быстро восстановить данные — можете пропустить раздел и перейти непосредственно к алгоритму действий.
Master Boot Record — главная загрузочная запись — находится в нулевом секторе диска, содержит часть исполняемого кода, а также данные о четырех разделах и о том, какой раздел является загрузочным.
Если MBR исправен, то после получения управления код, содержащийся в нем, считывает таблицу разделов и передает управление коду, содержащемуся в первом секторе загрузочного раздела (VBR — Volume Boot Record), если тот содержит сигнатуру 55AAh в конце сектора.
В противном случае может появиться сообщение об ошибке, например: «Reboot and select a proper boot device» или «Invalid partition table» или «Missing operating system». Все перечисленные сообщения могут возникать как по причине неисправности в MBR или VBR, так и по иным причинам (выбран неправильный загрузочный диск и т. д.).
Для восстановления поврежденного MBR или загрузочного раздела существуют специализированные утилиты, такие как testdisk (Windows) и gpart (Linux), также можно использовать «Консоль восстановления» с установочного диска Windows. Их применение не всегда даст положительный результат при восстановлении данных, так как кроме повреждения MBR и VBR могут быть и другие неисправности, поэтому данные варианты в статье освещаться не будут. И хотя в сети достаточно инструкций по устранению подобных неисправностей, рекомендуется сначала восстановить важные данные с накопителя, а потом уже пытаться восстановить его правильную работу.
Файловые системы
Местоположения частей, а также копий служебных данных зависят от типа файловой системы.
Рассмотрим подробнее наиболее популярные файловые системы на пользовательских компьютерах: FAT и NTFS.
Структура файловой системы NTFS схематически изображена на рисунке.
Начинается раздел с загрузочной области, которая содержит информацию о разделе, а также исполняемый код. Копия загрузчика чаще всего находится в конце раздела.
Следующая область — главная таблица файлов MFT (Master File Table). Именно в ней хранится информация о каталогах, файлах и их атрибутах. Обычно под MFT резервируется область диска, равная 12,5% размера раздела. Размер зарезервированной области может меняться (как в большую, так и в меньшую сторону), а сама таблица может быть фрагментирована.
Кроме того, в определенной области раздела содержится копия первых 4 служебных записей таблицы.
Область пользовательских данных занимает все оставшееся пространство раздела.
При удалении файла стандартными средствами ОС в файловой записи ставится лишь отметка о том, что файл удален, а занимаемое им место помечается как свободное. Если после удаления файла никакой записи на диск не производилось — файл остался на месте, и его восстановление возможно.
При форматировании раздела происходит создание новой MFT на месте старой. Изначально размер новой таблицы достаточно мал (несколько сотен записей MFT), поэтому некоторые служебные записи предыдущей файловой системы еще можно восстановить. Чем больше было записано файлов на отформатированный раздел — тем меньше вероятность успешного восстановления данных.
В этом случае данные физически остаются на своих местах, также сохраняется часть информации о них, хранившаяся в предыдущей версии MFT. Стандартными средствами ОС эти файлы прочитать невозможно.
Иногда полное форматирование называют низкоуровневым форматированием, что является ошибкой. Низкоуровневое форматирование — технологическая операция, которая производится при изготовлении накопителя, и программными методами ее осуществить невозможно.
На самом деле из операционной системы доступно только высокоуровневое форматирование двух типов: полное и быстрое. Быстрое форматирование просто формирует таблицу раздела, а при полном форматировании сначала происходит проверка всего диска на наличие поврежденных секторов. В Windows XP эта проверка происходит с помощью операции чтения (то есть данные остаются на месте, и значит, в вопросе восстановления эта ситуация не отличается от быстрого форматирования, рассмотренного выше), а в Windows 7 сектора проверяются записью, при этом данные уничтожаются безвозвратно, и никаких способов их восстановить нет.
Структура файловой системы FAT схематически изображена на рисунке.
В начале раздела находится VBR, ее копия обычно через расположена через 6 секторов. Через определенное количество секторов находится сама файловая таблица FAT (File Allocation Table), следом за ней — ее копия.
В файловой таблице хранится информация только о цепочках кластеров, которые занимают файлы. Имена и атрибуты файлов хранятся в директориях, которые располагаются в пользовательской области.
Пользовательская область в FAT начинается с корневого каталога, все остальные каталоги и файлы располагаются в нем. Записи каталога указывают на первую запись в файловой таблице, в которой содержится информация о кластерах файла.
При удалении файла происходит изменение первого символа файловой записи на специальный код, который означает, что файл удален. Также помечаются свободными кластеры и удаляется информация о цепочке кластеров, занимаемых файлом, что усложняет процедуру восстановления фрагментированных файлов. Область данных остается без изменений, то есть файлы все еще возможно восстановить.
При форматировании формируется новая файловая таблица и корневой каталог, размер таблицы указывается в ее начале. Сами данные, в общем случае, остаются на диске. То, что следует на диске после вновь созданной таблицы, остается нетронутым (то есть информация о местоположении файлов, которые были на диске до форматирования). По мере записи новых файлов данные структур каталогов и файлов замещаются новыми, уменьшая вероятность восстановления существовавшей информации.
Методы восстановления данных
Существуют как чисто программные методы восстановления данных, так и программно-аппаратные. Для последних необходимо специальное дорогостоящее оборудование, соответствующие опыт и знания, тогда как программное восстановление с помощью автоматизированных утилит доступно практически любому пользователю ПК. Именно этот способ и будет описан далее.
Восстановление удаленных файлов
Для восстановления файлов, удаленных стандартными средствами операционной системы, необходимо прочитать служебные данные, минуя интерфейс файловой системы. При этом можно получить информацию о местоположении файлов, которые отмечены удаленными.
Если последующая запись на диск не производилась, то по этому местоположению получится считать нужный файл.
Реконструкция поврежденной файловой системы
Данный метод применяется в случае, когда файловая система была повреждена или отформатирована. Для реконструкции файловой системы необходимо просканировать весь раздел для поиска остатков служебных данных, на основе которых будет воспроизведена файловая таблица и, в случае успеха, будет получен доступ к файлам и папкам, хранившимся в разделе.
Восстановление после смены структуры разделов диска
Специализированные утилиты сканируют накопитель на наличие структур файловых систем, которые имеются на диске. На основании сканирования строится список возможных файловых систем с предварительной оценкой их состояния. Следующим шагом является проверка найденных систем на наличие нужных данных.
Восстановление по сигнатурам
RAW-recovery — восстановление по сигнатурам, используется в случаях, когда другие методы не дали удовлетворительного результата. В этом случае на накопителях производится посекторное сканирование на наличие известных сигнатур (уникальный набор символов, характерный для определенного типа файлов).
Для найденных файлов неизвестны ни названия, ни логическое расположение, ни атрибуты. В случае, если файлы фрагментированы, данный метод восстановления будет неэффективен.
Если сигнатура начала файла была найдена, то следующей задачей стоит найти конец файла. Обычно для этого используется любая следующая известная сигнатура, что может давать неудовлетворительный результат. Современные программы применяют методы, использующие остатки данных о файловой системе и ее особенности для улучшения результата. В ряде случаев подобные алгоритмы могут помочь восстановить даже фрагментированный файл, что при использовании стандартных алгоритмов невозможно. Например, алгоритм IntelliRAW, использующийся в программах семейства UFS Explorer, работает совместно с алгоритмами реконструкции файловой системы и использует полученные сведения для определения конца файлов. Такая реализация позволяет добиться лучших результатов, чем при использовании простых методов восстановления по сигнатурам.
Хороший результат черновое восстановление может дать в случае, когда файлы на накопителе расположены последовательно, без смещений и фрагментации. Например, при восстановлении файлов с карт памяти фотоаппаратов, видеокамер и т. д.
Алгоритм восстановления данных
Алгоритм мы приведем на примере бесплатной программы R.saver, которая доступна для некоммерческого использования на территории бывшего СНГ. Она компактная, простая в использовании и не требует установки. Использует алгоритмы коммерческого ПО UFS Explorer, дает результаты на уровне профессиональных утилит. Поддерживаются файловые системы NTFS, FAT и exFAT.
Скачать ее можно со страницы поддержки на официальном сайте: http://rlab.ru/tools/rsaver.html.
Архив с программой необходимо распаковать на раздел, отличный от того, с которого будет вестись восстановление. В случае, если в системе всего один раздел, лучшим решением будет подключение диска с восстанавливаемыми данными к другому компьютеру. Если такой возможности нет, можно распаковать программу на внешний накопитель (если он достаточного объема для сохранения восстанавливаемых данных).
Выбор раздела
После распаковки программы ее необходимо запустить. В левой части главного окна можно увидеть подключенные к системе накопители и разделы на них. Если нужный раздел был автоматически найден и отображен в списке — выбирайте его и переходите к следующему пункту.
В случае, если нужного раздела нет в списке (например, производилось форматирование накопителя или изменение размеров разделов), можно запустить поиск потерянного раздела или задать его самостоятельно (только если вы знаете точные параметры раздела). Выбрать эти функции можно в контекстном меню накопителя либо на тулбаре.
Рассмотрим функцию поиска потерянного раздела подробнее:
После ее запуска откроется новое окно, в котором необходимо нажать на кнопку «Найти сейчас», что запустит поиск на диске известных файловых систем. По мере их нахождения список будет дополняться информацией о найденных разделах. Наиболее вероятные варианты будут иметь иконку синего цвета, что означает хорошее состояние раздела. Если иконка желтого или красного цветов, то найденный раздел либо очень сильно поврежден, либо найден ошибочно (некоторые типы файлов могут давать такой эффект).
Из списка разделов необходимо пометить галочками те, которые наиболее соответствуют параметрам искомого раздела: начало (в секторах), размер (в секторах и мегабайтах), метка, тип файловой системы.
Если значение в колонке «размер» меньше значения в колонке «начало», то, вероятнее всего, данный раздел не является действительным. Обычно этими «неправильными» разделами являются образы дисков, хранящиеся на накопителе.
Результаты сканирования рекомендуется сохранить перед продолжением, чтобы не пришлось сканировать диск заново в случае неправильного выбора.
Для продолжения нажмите кнопку «Использовать выделенные».
Сканирование
Далее откроется окно файлового менеджера, которое покажет текущее состояние файловой системы (то есть файлы и каталоги, видимые средствами ОС). Для запуска сканирования нажмите кнопку «Сканировать».
Если был выбран раздел с файловой системой NTFS, то будет предложен выбор: запустить полное или быстрое сканирование.
Область применения быстрого сканирования — поиск файлов, удаленных стандартными средствами операционной системы. При таком сканировании производится только чтение служебных записей в файловой таблице и их анализ.
Полное сканирование используется в большинстве случаев. При этом производится поиск остатков служебных записей в файловой таблице, виртуальная реконструкция файловой системы и посекторное сканирование с использованием технологии IntelliRAW. Дает отличный результат, но занимает больше времени.
Для файловых систем FAT16/FAT32 и exFAT доступен только режим полного сканирования. Это связано с тем, что из-за особенностей указанных файловых систем во многих случаях быстрого сканирования недостаточно для эффективного восстановления данных.
Сохранение результатов
После завершения сканирования программа покажет результат реконструкции в виде дерева файлов и папок, которые удалось найти.
Синими иконками отображаются элементы, которые видны стандартными средствами операционной системы, красными — те, которые были удалены или утрачены и недоступны стандартными средствами операционной системы.
Для сохранения восстановленных данных либо в контекстном меню элемента выберите пункт «Копировать в…», либо нажмите кнопку «Массовое выделение» на тулбаре, потом отметьте все необходимые элементы и нажмите кнопку «Сохранить выделенное».
Напомним, что сохранять восстановленные данные необходимо только на раздел, отличный от того, с которого ведется восстановление — иначе данные могут быть повреждены.
Рекомендуется сохранить результат сканирования, нажав соответствующую кнопку на тулбаре, чтобы не приходилось повторно сканировать раздел в случае, если в первый раз сохранили не все нужные данные.
Самостоятельная диагностика жестких дисков и восстановление данных
В данной статье описываются методы самостоятельной диагностики различных неисправностей жестких дисков по симптомам их проявления, а также способы относительно безопасного клонирования жестких дисков с незначительными проблемами.
Рассмотрены различные случаи утраты данных и набор оптимальных действий, которые без глубоких знаний устройства файловых систем с помощью программ автоматического восстановления помогут вам вернуть вашу информацию без посторонней помощи.
Но прежде, чем приступить к каким-либо самостоятельным действиям, необходимо внимательно ознакомиться со всеми материалами статьи, и только потом анализировать состояние вашего жесткого диска, чтобы ваши попытки не стали последними в жизни накопителя, и чтобы оными вы не лишили себя последних надежд на восстановление нужных вам данных.
СОДЕРЖАНИЕ
Часть первая: Диагностика
Часть вторая: Восстановление данных.
Соглашаясь на следование дальнейшим инструкциями, вы осознаете, что никто кроме вас самих не несет ответственности за возможный выход из строя накопителя и безвозвратную потерю данных. Набор мер направлен на снижение вероятности наступления неблагоприятного исхода, но не страхует от него на 100%.
Диагностика
1. Визуальный осмотр
Осмотрите накопитель на предмет наличия деформаций, отсутствующих или выгоревших элементов на плате контроллера, проверьте целостность разъемов. Если обнаруживаются какие-то серьезные повреждения или выгоревшие элементы, то настоятельно не рекомендуется пытаться подавать питание на такой накопитель, во избежание усугубления проблемы.
Используя отвертки (как правило, это Torx — T5, T6, T9) открутите винты, фиксирующие плату контроллера, и проверьте состояние контактных площадок на плате контроллера.
Рис. 2 на контактных площадках присутствует оксидная пленка
При наличии окислов можно обычным ластиком попытаться убрать их с контактных площадок. Работать с ластиком можно только над плоскими площадками, как на рисунке. В иных случаях подобное действие неприменимо.
Рис. 3 очищенные контактные площадки.
Попытка подставить неподходящую плату контроллера (с иным номером на PCB ) может привести к выгоранию коммутатора-предусилителя.
При наличии мультиметра проверьте цепи 5В и 12В на предмет короткого замыкания. Также проверьте сопротивление обмоток двигателя. Если есть в наличии гарантированно исправный точно такой же накопитель (совпадает производитель, модельный ряд, ревизия платы контроллера), то можно проверить, одинаковое ли количество выводов в колодке коммутатора будет прозваниваться на «землю», а также сравнить сопротивления. При серьезных различиях можно сделать вывод, коммутатор-предусилитель неисправен, и на этом прекратить какие-либо самостоятельные попытки дальнейшего восстановления данных.
2. Тестовый запуск
Если вам заведомо известно, что накопитель был ударен или уронен в рабочем состоянии, или до того, как попал к вам, начал издавать стучащие звуки, воздержитесь от попыток включения.
В этих случаях требуется обязательное вскрытие жесткого диска в условиях ламинарного бокса (или чистой комнаты) и скрупулезное обследование с использованием микроскопа.
Рис. 4 подключение кабелей к жестким дискам.
После подачи питания накопитель должен начать вращать вал. В некоторых случаях это может не произойти с совершенно исправными накопителями, если по каким-то причинам в настройки накопителя внесено требование подачи команды spin up.
При вращении вала появляется легкий шум от воздушного потока. В некоторых накопителях он едва слышим поэтому можно вооружиться стетоскопом (или держать накопитель близко у уха с соблюдением всех правил техники безопасности, чтобы не допустить короткого замыкания).
Если вместо шума воздуха слышна серия цикличных жужжаний, тихих писков или звуков, отдаленно похожих на телефонные гудки, то вероятнее всего накопитель не может начать вращение вала двигателя. Причины этому могут быть следующие: залипание БМГ вне парковочной рампы (зоны), заклинивание вала двигателя, неисправность микросхемы VCM&SM контроллера.
При заклинивании вала двигателя обычно требуется пересадка пакета дисков в гермоблок накопителя донора. Такое мероприятие в домашних условиях без должной подготовки и отсутствия необходимых инструментов в 99,9% случаев будет обречено на провал.
После того, как накопитель начал вращение вала, он должен выполнить калибровку, произвести чтение микропрограммы и, проинициализировав систему трансляции, выйти в готовность. Если вместо калибровки раздаются цикличные стучащие звуки, скрежет или какие-то иные звонкие звуки, немедленно отключите накопитель. Причиной подобных явлений может быть: неисправность БМГ или коммутатора-предусилителя, неисправность микросхемы VCM&SM контроллера.
Какие действия можно предпринять при неисправной плате контроллера, указано в разделе «Визуальный осмотр».
Рис. 5 сильно исцарапанная поверхность пластины (множественные запилы).
Если накопитель отдает некорректные паспортные данные, например только название модели и нулевую емкость, или название модели не совсем такое, как должно быть, отсутствует серийный номер, то это говорит о том, что процедуры инициализации завершились неуспешно и есть неполадки в микропрограмме. В таких случаях самостоятельно решить проблему без использования профессиональных программно-аппаратных комплексов обычно невозможно.
Отдельным исключением можно рассмотреть случай с Seagate 7200.11 (семейства Moose) с которыми некоторые проблемы можно было решить с использованием RS232-TTL адаптера и обычного терминала, но здесь нужно понимать, что без вникания в проблему микрокода есть риски существенно усугубить ситуацию.
Настоятельно не рекомендуется применять методику в отношении других семейств, так как она приведет к пересчету транслятора, который в подавляющем большинстве случаев будет некорректен и доступ к пользовательской зоне будет до первой точки расхождения. Восстановление данных в этом случае существенно усложняется.
Рис. 6 паспортная емкость диска 1Тб после некорректной отработки BIOS мат. платы Gigabyte
Для решения этой проблемы можно использовать HDAT2 или аналогичное бесплатное диагностическое ПО, с помощью которого можно вернуть оригинальную паспортную емкость накопителя, а также отключить возможность управления HPA в DCO во избежание рецидива проблемы.
3. Подготовка к тестированию
При тестировании дисков вне профессиональных комплексов важно подготовить операционную систему заранее. Необходимо запретить автоматическое монтирование томов диска во избежание самодеятельности операционной системы.
Также необходимо приготовить диагностическое ПО. Под Windows можно использовать бесплатный PC3000 DiskAnalyzer в котором, кроме диагностической функции есть возможность создания посекторной копии. Также желательно иметь в наличии загрузочный USB flash накопитель с HDAT2.
Не обязательно для диагностики использовать только это программное обеспечение. Можно использовать любые иные аналоги, за исключением некоторого небесплатного ПО для слишком доверчивых пользователей, в рекламе которого могут звучать подобные слоганы «… unique program for regeneration of physically damaged hard disk drives. It does not hide bad sectors, it really restores them!». При очень громких заявлениях по факту подобное ПО имеет весьма скромные возможности, которые не превышают возможностей бесплатного ПО, а идеология работы с дефектами больше направлена на окончательное убийство накопителя, нежели на помощь в дальнейшем получении данных.
4. Тестирование
Используя диагностическое ПО, необходимо запросить параметры S.M.A.R.T.
Важно оценить показатели по атрибутам 5 и 197(С5). Если значения в столбце RAW нулевые или показатели проблем единичные, тогда необходимо перейти к дальнейшему тестированию.
Если количество кандидатов в дефекты трех-четырехзначное число, то в большинстве случаев дальнейшие попытки тестирования поверхности или сканирования утилитами автоматического восстановления данных усугубят проблему вплоть до полной невозможности получения данных.
Важно непрерывно контролировать процесс сканирования. При появлении посторонних звуков или обнаружении крупных зон с ошибками чтения немедленно прерывать процесс и отключить накопитель во избежание наступления необратимых последствий.
Рис. 9 график сканирования исправного диска
Если результатом сканирования диска получен монотонно-убывающий по скорости график и не зарегистрировано ошибок чтения, то накопитель можно считать исправным и переходить к следующему разделу.
В дисках с большим медиакэшем и трансляцией, отличающейся от классической (как правило в дисках с черепичной записью (SMR),) график может быть иной формы. Возможны различного рода выпады.
Рис. 10 график сканирования диска с проблемной головкой
Если при верификации диска обнаруживаются цикличные «медленные» зоны, то это характерный признак не совсем исправной головки. Не нужно ждать, когда будут обнаружены дефекты, и немедленно прекратить тестирование.
В такой ситуации не приходится ждать ничего хорошего при самостоятельных попытках извлечения данных. С высокой вероятностью накопитель не переживет попытку создания посекторной копии доступными пользователю средствами.
5. Посекторная копия
Если по результатам тестирования накопитель исправен и никаких проблем не обнаруживается, то можно не создавать посекторную копию и работать с оригинальным диском. Но во избежание различного рода случайностей настоятельно рекомендуется не пропускать этот шаг и далее работать только с копией.
При исправном жестком диске или диске с небольшим количеством дефектов нет особой разницы, какой инструмент вы примените, важно, чтобы он создавал полную копию. Также важно не пытаться задействовать опции некоторых программ по созданию сжатого образа, так как потом вы скорее всего сможете работать только в рамках возможностей ПО, создавшей такой образ.
Не все ПО бесплатное, но во многом возможностей trial/demo версии будет достаточно для создания копии накопителя.
В качестве примера используем WinHex для клонирования диска.
Рис. 11 опции в меню WinHex для клонирования диска
На вкладке «Инструменты» выбираем опцию «Дисковые инструменты» в выпавшем окне выбираем «Клонировать диск» или просто нажимаем Ctrl+D.
Рис. 12 настройки параметров клонирования
Источником выбираем диск, который необходимо клонировать.
Приемником может выступить диск аналогичного или большего объема, а также возможно клонирование в файл-образ.
Убедитесь, что на диске-приемнике достаточно свободного пространства.
В настройках копирования желательно задействовать опцию «пропускать дефекты, секторов».
«Шаблон для замены дефектов источника» — указать удобное для поиска слово или словосочетание, которым будет заполнен сектор в копии на месте непрочитанных секторов из источника. В дальнейшем удобно будет находить поврежденные файлы.
При создании копии обязательно неотрывно контролировать процесс. При появлении посторонних звуков, зависании накопителя или обнаружении большего числа, чем было при первичном тестировании, немедленно прекратить процесс и отключить накопитель во избежание наступления необратимых последствий.
В профессиональных средствах восстановления данных, в таких как DataExtractor, значительно большие возможности по настройке сценария копирования данных, а также присутствует контроль состояния накопителя, что существенно повышает шансы на успешное извлечение при наличии грамотного специалиста.
Рис. 13 настройки реакций профессионального комплекса при проблемах чтения
Восстановление данных
6. Методы восстановления
На сегодняшний день существует масса программ автоматического восстановления данных, которые не требуют от пользователя никаких профильных знаний и подразумевают получение данных чуть ли не в один клик мышкой. Но такой подход во многих случаях не даст максимально возможного результата или он будет теряться в массе мусорных вариантов.
Для эффективной работы программы восстановления данных лучше максимально сузить область поиска. Для этого желательно указать область сканирования и тип искомой файловой системы. Такое уточнение может отбросить массу вариантов предыдущих файловых систем, а также снизит вероятность неверного интерпретирования обнаруженных метаданных файловой системы.
Рис. 14 Пример настройки R-studio для поиска метаданных нужной файловой системы
Метаданные файловой системы — это структуры, описывающие расположение файлов их имена, атрибуты, права доступа к ним, логи и т.п.
Рис. 15 Пример метаданных. Фрагмент записи MFT (Master File Table в NTFS)
Не во всех случаях программы автоматического восстановления точно рассчитывают начальную точку отсчета применительно к найденным метаданным, а также не всегда корректно отсеивают данные разных файловых систем, в связи с чем возможен ошибочный расчет расположения для всех файлов, к тому же различные мусорные интерпретации увеличивают предполагаемый объем данных, порой во много раз больше, чем емкость самого накопителя.
В профессиональных комплексах присутствуют инструменты по созданию виртуальных томов различных файловых систем с заданными вручную параметрами, а также инструменты для поиска метаданных с возможностью отсева лишних объектов вручную.
В случаях, когда нужных метаданных файловой системы уже не существует или они некорректны, необходимо применить метод поиска регулярных выражений характерных для тех или иных типов файлов.
Рис. 16 0xFF 0xD8 0xFF регулярное выражение характерное для JPG файлов
Программы автоматического восстановления, ведущие поиск таким методом в своем большинстве, обладают следующими недостатками: отсутствует структура каталогов и оригинальные имена файлов, не производится анализ структуры файлов и недостаточно контролируется целостность найденного файла, в связи с чем находится множество мусорных данных, которые невозможно использовать, для многих типов файлов не рассчитывается корректный размер.
Рис. 17 Настройки R-Studio для поиска регулярных выражений нужных вам файлов
7. Типовые случаи и рекомендуемые действия
Повреждение файловой системы
Рис. 18 поврежденные метаданные файловой системы (нераспознанная файловая система RAW)
В этих случаях достаточно эффективен метод поиска метаданных файловой системы в границах существующего раздела. При незначительных повреждениях можно получить результат, близкий к 100%. Данная рекомендация актуальна для большинства различных файловых систем.
Разумеется, существуют случаи, когда в результате сбоев оказывается испорченным большой объем метаданных текущей файловой системы. Тогда, если не отработал первый вариант, необходимо воспользоваться методом анализа регулярных выражений для поиска нужных вам файлов.
Работа специалиста отличается тем, что он оценивает характер повреждения метаданных и если они не уничтожены, а пребывают в искаженном виде, то возможны ручные коррекции в шестнадцатеричном редакторе.
Удаление файла или группы файлов.
Ошибочное удаление данных — достаточно частый случай. Последствия этого действия сильно зависят от типа файловой системы, а также в относительно новых дисках от идеологии работы микропрограммы самого устройства.
Если файлы были удалены на разделе с файловой системой NTFS, то оптимальным методом поиска будет экспресс анализ в различных утилитах, при котором быстро сканируются ключевые структуры (MFT, Index, Logfile) без полного сканирования раздела. Если нужные файловые записи и место, занимаемое этими файлами не перезаписаны иными данными, то достаточно оперативно можно получить интересующие файлы.
Если при быстром сканировании нужные данные не обнаружены или повреждены, то можно выполнить полное сканирование раздела, но скорее всего серьезным образом результат не изменится и кроме поиска регулярных выражений ничего другого не останется.
В арсенале специалиста доступен инструмент построения карты незанятого пространства и дальнейший анализ исключительно в этих областях, что убирает из результата восстановления существующие данные. Это существенно экономит время пользователя при дальнейшем поиске необходимых файлов во множестве безымянных данных.
Восстановление фрагментированных файлов, как правило, достаточно сложная работа, которая весьма слабо автоматизирована. Методы автоматизации можно разрабатывать под конкретный тип структур. Чаще всего задача сводится к ручному низкопроизводительному анализу по поиску необходимых фрагментов. Пример подобной работы можно оценить в статье «Восстановление базы 1С Предприятие (DBF) после форматирования»
Если методы анализа метаданных не привели к нахождению нужных данных или нужные файлы не могут быть открыты, то остается метод поиска регулярных выражений. Возможно некоторую часть файлов удастся обнаружить.
Если файлы удалены на разделе с файловой системой HFS+, Ext 2, Ext3, Ext4, то, к сожалению, анализировать метаданные бесполезно. Кроме поиска регулярных выражений ничего другого не остается.
Удаление раздела с данными
Если в оснастке управления дисками был удален один или несколько разделов ошибочно, то для пользователя, желающего восстановить данные, будет рекомендован запуск утилит автоматического восстановления с полным сканированием всего устройства. Также желательно учитывать положение существующих разделов, чтобы исключить заведомо неверные варианты в найденном.
Рис. 20 удаленный раздел
Специалистом подобная работа выполняется относительно быстро, посредством поиска загрузочных секторов, суперблоков в ожидаемых местах. На основании найденного рассчитываются точные позиции начала разделов и их протяженность.
Также можно попытаться использовать DMDE или аналогичные утилиты, которые относительно быстро могут позволить найти признаки начала раздела, и попытаться отобразить файловую систему найденного раздела.
Рис. 21 результат быстрого поиска разделов с помощью DMDE
Отформатирован раздел с данными.
В таких случаях рекомендуемый сценарий действий сильно зависит от типа файловой системы, которая была до форматирования раздела, и какая файловая система стала использоваться после форматирования.
Например, если раздел FAT32 c кластером 8кб, был отформатирован в FAT 32 с кластером 64кб, то размер новых таблиц FAT стал в 8 раз меньше и, следовательно, обе копии новых таблиц испортили только первую копию старых таблиц FAT. В такой ситуации поиск метаданных может дать результат близкий к 100%. Если же раздел был отформатирован в FAT32 с меньшим или равным размером кластера, чем был до форматирования, то новые чистые таблицы полностью перезапишут старые и частично затронут область с пользовательскими данным. В таком случае поиск метаданных даст значительно худший результат.
Также высокий процент восстановления будет, когда раздел с файловой системой NTFS отформатирован в FAT32. В этом случае таблицы FAT испортят данные в начале раздела и как правило не затронут ключевые структуры NTFS. Неудовлетворительный результат будет в случае с малым объемом данных, размер которых сопоставим с размерами двух копий таблиц FAT.
Но если пользователь не желает вникать в нюансы расположения метаданных различных файловых систем, то логичным шагом будет запустить утилиту автоматического восстановления данных в режиме поиска метаданных. И в случае, если получен недостаточный объем данных, применить метод поиска регулярных выражений.
Отформатирован раздел с данными и частично перезаписан иными данными.
Как часто бывает, пользователь может отформатировать раздел и начать заполнять его иными данными, а только потом спохватиться, что на старом разделе была важная информации. В таких случаях не может быть однозначной рекомендации. Все очень сильно зависит от того, как много (количественно и по объему) было записано новых данных, а также где расположились эти данные. В зависимости от условий результат может быть от 0 до близкого к 100%. Заочно это непредсказуемо.
Во многих случаях с большим перекрытием области данных имеет смысл начать с метода поиска регулярных выражений для нужных типов файлов, чтобы понять, есть ли еще признаки существования нужных данных, и в случае их обнаружения выполнить поиск метаданных файловой системы.
В условиях лаборатории восстановления данных специалист построит карту незанятого пространства и проведет поиск регулярных выражений только по этим участкам, чтобы исключить в результатах поиска наличие уже существующих данных. Также с помощью инструментов контроля целостности значительно уменьшит количество ложных распознаваний. А в некоторых задачах вроде восстановления jpg файлов (например, чьего-то домашнего фотоальбома) сможет произвести сортировку согласно информации, содержащейся в Exif тегах jpeg файлов, что позволит получить упорядоченный в хронологическом порядке результат и отсортированный по моделям камер.
Рис. 22 результат сортировки JPG файлов, найденных посредством поиска регулярных выражений
Аварийное завершение процедур изменения размера, перемещения или объединения разделов.
В случаях аварийного завершения процедур дисковых менеджеров по изменению размера раздела, его перемещению или слияния нескольких разделов предстоит разобраться, какие именно шаги были совершены и на каком этапе была остановлена операция, чтобы получить максимально возможный результат.
Учитывая сложность и количество возможных вариаций, рассмотрим только универсальный вариант для пользователя, которому нужен результат с минимальным количеством действий. Объектом для анализа нужно выбрать весь накопитель, чтобы гарантированно охватить все места расположения данных. Использовать метод поиска метаданных и копировать все варианты данных по найденным файловым системам. Высока вероятность, что в каждом из вариантов будут корректными разные наборы файлов. Поиск регулярных выражений по заданным типам файлов также важен, так как в таких случаях утраты данных возможна частичная потеря информации об именах и размещении файлов.
8. Проверка целостности восстановленных данных
Важно понимать, что отображение имен файлов в программе восстановления данных или количество найденных регулярных выражение не гарантирует, что все найденное будет годным к использованию. Поэтому не менее важный этап после восстановления данных программой автоматического восстановления — это проверка целостности самих данных.
К сожалению, универсального бесплатного средства для проверки целостности большого количества разных файлов, не существует. Но по отдельности можно отыскать бесплатное ПО, которое может контролировать отдельные типы файлов. Например, многие архиваторы позволят проверить исправность архивов, утилитой MP3Diag можно проверить исправность mp3 файлов, ImageMagick можно использовать для тестирования jpg файлов.
Главный недостаток многих бесплатных утилит проверки целостности файлов в том, что они не гарантируют полной проверки файлов. И возможны массовые ошибки.
Для многих типов файлов у пользователя не остается других вариантов, кроме как визуально оценивать целостность данных посредством поочередного открытия файлов в соответствующих приложениях.
В профессиональных комплексах присутствует набор инструментов, позволяющий частично контролировать исправность файлов, что избавляет результат восстановления данных от большого количества мусорных файлов.
Кроме отсева мусора, необходимо отловить поврежденные дефектами файлы. Если вы создавали посекторную копию с заполнением паттерном непрочитанных секторов, то вопрос нахождения поврежденных файлов легко решить посредством поиска в файлах текстовой строки «BAD!BAD!BAD!BAD!» (в нашем примере был использован заполнитель «BAD!»). После нахождения необходимо проверить степень повреждения, так как некоторые форматы файлов могут не сильно страдать от потери небольшого куска данных, а некоторые могут быть полностью негодны.
9. Частые ошибки пользователей.
Разного рода попытки «лечения» дефектов с использованием популярных диагностических утилит в надежде, что это вернет доступ к данным, являются одной из главных ошибок многих пользователей. Попытки скрыть дефекты на накопителе с поврежденным полимером на поверхности пластин обычно заканчиваются запиливанием пластин, а не получением доступа к данным. По этой причине, не зная характера дефектов на поверхности настоятельно не рекомендуется выполнять какие-либо сервисные операции над диском до получения данных. После успешного восстановления информации можно попытаться обслужить накопитель, и если вдруг повезет, то возможно еще накопитель будет пригоден для дальнейшей эксплуатации в не особо ответственных задачах.
Копирование данных, обнаруженных утилитой, на тот же раздел, с которого пытаются восстановить файлы. В этом случае обычно все заканчивается тем, вместо данных пользователь получит мусор, и следующая попытка восстановления данных уже будет с куда худшим результатом. Если действовать по инструкциям из этой статьи, то от такой ошибки вы будете застрахованы.
Не выполняется проверка целостности восстановленных данных и уничтожается содержимое оригинального накопителя вместе с его копией. В этом случае есть риск остаться с кучей папок, заполненных ошибочным результатом попытки восстановления данных без возможности получить качественный результат.
Неправильный выбор инструмента и методик восстановления данных, в связи с чем получается результат значительно хуже, чем он мог бы быть.
Надеюсь, этот комплекс мер поможет вам принять решение, допускает ли ситуация с вашим накопителем самостоятельные попытки восстановления данных и готовы ли вы выполнить этот набор относительно простых действий, перечисленных в этой статье.