Профессиональная лаборатория восстановления данных с цифровых носителей информации

Во всех регионах России и СНГ

8 (495) 369-38-92

Адрес: Москва, Холодильный пер. д.3, к.1
Метро: Тульская
Схема проезда
Индекс материала
Содержание
Глава 0
Глава 1
Глава 2
Глава 3
Глава 4
Глава 5
Глава 6

Глава 2
Восстановление данных с жестких дисков

• Устройство жестких дисков
• Форматирование жестких дисков
• Причины потери данных
• Диагностика и тактика
• Восстановление данных при аппаратных неисправностях
• Восстановление данных при логических ошибках диска
• Резюме

Жесткий диск – основной носитель информации в современном компьютере. По этой причине восстанавливать утерянную информацию чаще всего приходится именно с жестких дисков. Методы восстановления данных, которые будут рассмотрены на примере этих носителей, применимы и к остальным устройствам хранения информации.

Устройство жестких дисков

Жесткий диск – один из наиболее сложно устроенных компонентов компьютера, хотя принцип его работы достаточно прост: на вращающихся пластинах, покрытых магнитным слоем, записываются концентрические дорожки. Сложности возникают, когда принцип работы жесткого диска реализуется в устройстве размером с ладонь, хранящем гигабайты данных и способном непрерывно работать годами.

Гермоблок

Гермоблок – основная составляющая современного винчестера. Это массивное и жесткое литое основание, на котором смонтированы шпиндель с пакетом пластин и блок головок. Основание закрывается герметичной крышкой. Обычно в книгах подробно рассказывают об устройстве двигателей и приводов, типах и конструкциях головок и т. д. Однако как только пользователь самостоятельно вскрывает гермоблок (рис. 2.1), то винчестер становится непригодным для работы. К такому же результату приводит и работа большинства сервисных центров.
Рис. 2.1. Гермоблок со снятой крышкой

Внутри корпуса накопителя с огромной скоростью вращается пакет пластин из алюминиевого сплава, расположенных друг над другом. Пакет закреплен на шпинделе двигателя. Пластины покрыты слоем магнитного материала толщиной в несколько микрон. Над поверхностью пластин перемещаются головки, причем зазор между поверхностью пластин и головками составляет всего около 0,05 микрон. Это гораздо меньше, чем размеры самых мелких пылевых частиц, летающих в воздухе. Абразивный эффект любых частиц, попавших в зазор, таков, что головка после нескольких десятков столкновений окончательно выходит из строя, а на поверхности пластины при каждом столкновении образуются дефекты магнитного слоя. Разрушение магнитного слоя – это лавинообразный процесс. Дефект покрытия стремительно разрастается, а отлетающие частицы наносят новые выбоины и сколы. В результате вскрытия в домашних условиях гермоблока через несколько десятков минут работы винчестер может стать практически нечитаемым.
Все манипуляции, связанные со вскрытием гермоблока, требуют исключительной чистоты и практически бессмысленны в домашних условиях. Данная книга предназначена в основном для тех, кто хочет попробовать свои силы в восстановлении информации, поэтому здесь речь идет о средствах, реально доступных дома или в обычном сервисном центре. О специальных профессиональных средствах будет сказано кратко в разделе «Тяжелая артиллерия».

Плата электроники

Плату электроники иногда называют платой контроллера. Под гермоблоком современного винчестера закреплена печатная плата, на которой находятся практически все электронные схемы жесткого диска (рис. 2.2). Исключение – миниатюрный предварительный усилитель, установленный прямо на блоке головок внутри гермоблока.
Рис. 2.2. Плата электроники винчестера

На торец платы выведены разъемы интерфейса и питания, а также переключатели-джамперы. На плате расположены минимум четыре компонента.
• Схемы управления приводами шпинделя и позиционирования блока головок.
• Основной микропроцессор винчестера, который обеспечивает всю обработку и передачу данных между внешним интерфейсом и блоком головок. Внутри него обычно выделяют:
– цифpовой сигнальный пpоцессоp (digital signal processor – DSP), отвечающий за считывание и запись информации внутри винчестера;
– схемы интерфейса, поддерживающие обмен данными через внешний интерфейс, – SATA или IDE.
• Микросхема кэш-памяти.
• Микросхема flash-памяти (Flash-ROM, ПЗУ), хранящая микропрограмму (прошивку) винчестера.
Кроме перечисленных компонентов, на плате присутствуют аналоговые радиодетали: конденсаторы, резисторы, полупроводниковые предохранители. Несмотря на то что часто речь идет о ремонте плат электроники, на практике платы обычно заменяются целиком. Конечно, перепаять резистор или предохранитель легко, но из строя они выходят довольно редко. А необходимые микросхемы, которые выходят из строя гораздо чаще, найти нелегко. Поскольку эти чипы выпускаются под определенные модели или серии приводов, найти их удается в основном только на такой же плате. Кроме того, каждой серии винчестеров обычно присущи свои конкретные дефекты, и сгорают на платах одни и те же детали. Плата от неисправного винчестера вряд ли пригодится. В результате для замены нужна полностью исправная плата.
Плата соединена с гермоблоком одним или двумя разъемами. Нарушение контакта в этих плоских разъемах внешне проявляется как неисправность жесткого диска.

Геометрия и адресация

Внутри диска обычно находится целый пакет пластин, расположенных одна над другой, поэтому дорожки можно представить как цилиндр (Cylinder – C). Поверхность каждой стороны каждой пластины обслуживает отдельная головка (Head – H). Любой диск можно условно разделить на сектора (Sector – S). Таким образом, если представлять, что в одном секторе записан один блок данных, этот блок всегда можно указать сочетанием трех «адресов»: номера цилиндра, номера головки и номера сектора – сокращенно CHS (рис. 2.3). Чтобы прочитать или записать определенный блок данных, достаточно сообщить контроллеру жесткого диска эти три значения – головки перейдут на нужный цилиндр, а когда под ними окажется необходимый сектор, определенная головка прочитает или запишет информацию. Чтобы сообщить BIOS размер жесткого диска и то, как к нему следует обращаться, достаточно привести всего три значения: число цилиндров, головок и секторов на этом диске. Размер каждого сектора всегда неизменен – 512 байтов. Такая адресация называется адресацией CHS. Она является наиболее старой, стандартной и универсальной. Ее называют геометрией жесткого диска.
Рис. 2.3. Цилиндры, головки и сектора

В начале использования жестких дисков их емкость ограничивалась десятками мегабайтов, поэтому речь шла действительно о настоящих физических дорожках (цилиндрах), головках и секторах. Со временем плотность записи на каждой пластине возросла во много раз, и контроллеры жестких дисков научилась пересчитывать эти параметры и представлять BIOS совершенно условную конфигурацию диска, где, например, головок в четыре раза больше, а цилиндров в четыре раза меньше, чем имеется в действительности. Произведение всех трех величин всегда остается таким, каким оно является в действительности. Причиной, которая заставила отойти от реальной, физической геометрии, стала сама история развития компьютерной техники. То производители винчестеров опережали в своих разработках создателей контроллеров IDE и BIOS материнских плат, то наоборот. Поиски совместимости и компромиссов привели к тому, что сегодня отображаемое число цилиндров, головок и секторов винчестера никак не соответствует настоящему устройству гермоблока. У современных дисков даже число секторов может быть переменной величиной. Дорожки, расположенные ближе к центру диска, разбиты на меньшее, а находящиеся на периферии – на большее количество секторов.
Адресация ECHS (Extended CHS), или Large, – дальнейшее развитие адресации CHS. Иначе ее называют «фиктивной адресацией» – число цилиндров, головок и секторов назначается изготовителем винчестера совершенно произвольно и записывается в CMOS контроллера.
Наряду с трехмерной адресацией CHS была придумана адресация логических блоков LBA – Logical Block Adress. С одной стороны, при этом типе адресации данные считываются логическими блоками, состоящими из нескольких секторов. Соответственно, число цилиндров делается меньше, а головок – больше, чем в действительности. С другой стороны, эта адресация линейная: каждому логическому блоку присваивается порядковый номер LBA. За нулевой принимается блок, который начинается с первого сектора нулевой головки нулевого цилиндра. Далее номера блоков определяются по формуле:
LBA = (CYL ? HDS + HD) ? SPT + SEC – 1,
где CYL, HD, SEC – номера цилиндра, головки и сектора в пространстве CHS; HDS – количество головок; SPT – количество секторов на дорожке.
Примечание
Блоки, цилиндры и дорожки нумеруются, начиная с нуля, а сектора – с первого номера. Такая нумерация сложилась исторически.
Современные винчестеры, как правило, поддерживают все три типа адресации, а выбор используемого типа остается за BIOS материнской платы. Если в настройках BIOS выбран один из типов адресации, то винчестер за счет внутренней обработки и преобразования данных представляется контроллеру именно таким образом. Если взять три возможные конфигурации одного и того же диска, можно убедиться, что произведение CxHxS остается во всех трех случаях практически неизменным, а умноженное на размер сектора (512 байтов), оно составляет как раз емкость винчестера.
Нужно помнить, что ни число головок, ни количество физических секторов на «блинах» внутри гермоблока от выбора той или иной адресации не меняется. Электроника винчестера (его микропрограмма) «создает» несуществующие головки и соответствующим образом «подставляет» под них сектора и цилиндры. Этот процесс называют трансляцией адресов, а таблица трансляции обычно хранится во flash-памяти на плате электроники, но может быть записана и на скрытых служебных дорожках.
Если предложить контроллеру автоматически выбрать тип адресации, то он выберет CHS – универсальную адресацию. Если, как было сказано ранее, позволить BIOS выбирать настройки автоматически (auto), то адресация жестких дисков, как правило, происходит именно в CHS.

Организация дорожек и секторов

В действительности данные на пластинах винчестера организованы довольно сложно. Об истинном расположении данных на пластинах винчестера «знают» только его контроллер и микропрограмма. Пока все работает, через интерфейс винчестер видится как стандартная матрица блоков или секторов. Если же выходят из строя головки, разрушаются некоторые области пластин и т. д. Поэтому прочитать данные можно лишь штатными средствами такого жесткого диска. Сами специалисты фирм-изготовителей признают, что все рассуждения на тему сканирования извлеченных из корпуса пластин, считывания остаточной намагниченности оказываются бесполезными. Даже теория хранения данных на винчестере оставляет место для неопределенности.
Достаточно жестко прописана на поверхности пластин лишь сервоинформация. Это магнитные метки и коды, которые указывают положение дороже и секторов. Благодаря им головки позиционируются относительно пластин и находят нужные дорожки и сектора. Сервометки записываются на почти готовый винчестер в процессе изготовления на специальном оборудовании, после этого их невозможно ни стереть, ни изменить.
Полный объем каждого сектора составляет 571 байт. Из них 512 байтов предназначены для записи данных (data), а 95 байтов содержат служебные сведения о внутреннем номере сектора, контрольные суммы и т. д. Эта информация записывается при низкоуровневом форматировании диска еще на заводе, и доступ к ней через интерфейс предельно ограничен.
При изготовлении пластин на них заранее допускается наличие небольшого количества дефектных участков, иначе рентабельность производства резко снизится. Разумеется, характер и распространенность допустимых дефектов строго регламентированы. Кроме того, пластины с размеченными на них дорожками и секторами обладают большей емкостью, чем указано в паспорте диска. Этот запасной объем частично используется для хранения служебной информации, а частично для замещения дефектных и поврежденных секторов. После сборки поверхность дисков еще раз проверяется, и в ПЗУ на плате электроники записывается карта расположения сбойных секторов, или таблица переназначения.
Процесс переназначения (remapping) сводится к тому, что, когда операционная система выдает запрос на информацию, находящуюся по адресу сбойного сектора, контроллер диска незаметно переадресовывает запрос к одному из запасных секторов. Контроллер постоянно обновляет карту дефектов, занося в нее каждый новый обнаруженный сбойный сектор. В современных винчестерах таблица переназначения может частично храниться во flash-памяти, а частично записываться на служебные дорожки самого диска. Фактически при обращении к диску контроллер пользуется таблицей, состоящей из двух частей. Первая – трансляция адресов, вторая – оперативные уточнения к ней, переназначение. Все это происходит на аппаратном уровне и никак не связано с форматированием, разделами или файловой системой. Дефектные сектора совершенно не заметны через интерфейс.
Практический вывод из всего сказанного касается случаев ремонта и замены электроники жесткого диска. По общему правилу заменять плату можно лишь на плату от винчестера той же модели и серии (Model, ID и Part No). Все сведения о формате хранятся в гермоблоке, и после замены платы они должны успешно читаться. После замены платы с установленным на ней ПЗУ может быть перестроена или дополнена таблица переназначения секторов.

Форматирование жестких дисков

Про низкоуровневое форматирование говорилось ранее. Для современного винчестера это этап его производства, и сектора на нем размечены окончательно. То, что называют сейчас форматированием низкого уровня, сводится к простой записи нулей во все сектора, то есть к полному стиранию информации в области данных. Поэтому все, что делается с жестким диском после выхода его с завода, относится к форматированию высокого уровня. Оно включает в себя создание таблицы разделов и файловых систем.

Главная загрузочная запись и таблица разделов

В первом секторе на любом жестком диске находятся код простой программы (загрузчика) и последовательность информационных полей (таблица разделов). Вместе программа и поля называются главной загрузочной записью (Master Boot Record – MBR).
Главная загрузочная запись создается на новом диске программой FDISK. Управление дисками Windows при создании раздела производит запись в MBR. Все программы наподобие Partition Magic или Acronis Disk Director тоже создают и редактируют главную загрузочную запись.
Просмотреть содержимое секторов винчестера, в том числе первого, на котором находится главная загрузочная запись, можно многими HEX-редакторами. В редакторе Hexplorer есть отдельная команда меню Disk (Диск). При ее вызове появляется окно, где следует указать номер начального сектора и число секторов, которое программа должна прочитать. Существуют и специальные дисковые редакторы, например DiskEdit из пакета Norton Utilities или DiskExplorer for NTFS. Основное отличие дисковых редакторов от обычных бинарных редакторов – наличие широкого набора шаблонов просмотра данных (можно сразу интерпретировать их не только как текст, но и как загрузочный сектор либо один из элементов файловой системы) и защиты от непреднамеренной записи на диск.
MBR занимает ровно 512 байтов – один сектор. Структура этой записи представлена в табл. 2.1.
Таблица 2.1. Структура MBR
Четыре 16-байтных блока, каждый из которых описывает один раздел, образуют таблицу разделов – Partition Table. Максимальное количество разделов, которое может быть описано в MBR, – четыре. Каждый блок состоит из 10 полей (табл. 2.2).
Таблица 2.2. Поля таблицы разделов
Флаг активности указывает на то, что раздел активен. Из всех разделов на диске активным может быть лишь один. Код типа раздела – однобайтовый идентификатор. Если его значение 00h, то считается, что этого раздела не существует и его содержимое игнорируется. Любое ненулевое значение означает, что в указанном пространстве находится раздел определенного типа. Так, например, идентификатор 06h указывает на раздел, отформатированный в FAT16, 0Bh или 0Ch – на раздел FAT32, а 07h – на раздел NTFS.
Если на диске нужно создать больше четырех разделов, то следует использовать специальный тип раздела с кодом 05h – расширенный раздел (Extended Partition).
Расширенный раздел отличается от всех остальных типов. Он описывает не сам раздел, а область пространства накопителя, в которой описаны разделы. В том секторе, который прописан в MBR как сектор начала расширенного раздела, фактически содержится еще одна загрузочная запись – Extended Boot Record (EBR) (табл. 2.3). Кода загрузчика в ней нет, есть только таблица разделов и сигнатура.
Таблица 2.3. Структура EBR
Указатель на раздел описывает обычный раздел (Partition), как показано в табл. 2.2. Если обычный раздел занимает не все пространство, то в таблице разделов появляется второй элемент, который вновь описывает оставшееся пространство как Extended Partition, то есть указатель на следующий EBR. В секторе, на который ссылается эта запись, точно так же описывается один раздел, и, если осталось место, делается очередная запись об Extended Partition. Так продолжается до тех пор, пока пространство не будет разделено. Фактически все записи о расширенных разделах являются цепью (Extended Partition Chain), в которой от дискового пространства отрезаются кусочки, пока место не закончится. Ошибка в любом элементе этой цепи приведет к ее обрыву. Все разделы, записи о которых лежат после разрыва цепи, операционная система найти не сможет, а занимаемое этими расширенными разделами пространство она будет считать незанятым.

Файловые системы

Таблица разделов указывает на первые сектора каждого раздела. Для размещения файлов в разделе его следует отформатировать, то есть создать внутри раздела файловую систему. Основная запись файловой системы обычно начинается в первом секторе раздела. Структура записей файловой системы зависит от ее типа. Чаще всего встречаются файловые системы NTFS и FAT.
Файловая система NTFS сейчас используется на дисках 90 % домашних и офисных компьютеров. В основе ее лежит главная файловая таблица (Master File Table – MFT). Это база данных, или таблица, строки которой соответствуют файлам тома, а столбцы — атрибутам файлов. Файловая система NTFS образована девятью системными файлами, которые скрыты от просмотра обычными средствами. Эти файлы содержат таблицы занимаемых файлами кластеров и атрибутов файлов, список шагов транзакций (проведенных операций с файлами), корневой каталог и т. д. В секторе начальной загрузки указано положение сегментов данных MFT и зеркального файла MFT. В середине диска расположен дубликат сектора начальной загрузки.
Главная файловая таблица MFT – специальный и довольно большой файл. Первые 16 строк таблицы содержат служебную информацию о самой таблице.
• В начале файла MFT находится первая (основная) таблица файлов.
• За основной таблицей файлов следует зеркальная запись (Mirror record), идентичная первой записи MFT. Если первая таблица MFT разрушена, то данные о размещении файлов берутся из зеркального файла MFT.
• Третья запись MFT ссылается на файл регистрации (log file).
Начиная с семнадцатой, записи главной файловой таблицы используются собственно файлами и папками, которые также рассматриваются как файлы NTFS. Благодаря дублированию записей MFT, а также наличию файла транзакций, файловая система NTFS считается отказоустойчивой. Восстановление данных облегчается теми же механизмами.
Файловая система FAT еще недавно была основной на разделах жестких дисков. Сегодня в этой системе форматируются, как правило, flash-диски и карты памяти. Файловая система FAT (точнее, системы FAT12, FAT16 и FAT32) образована четырьмя структурами.
• Блок начальной загрузки (boot record), который находится в первом секторе раздела.
• Таблица размещения файлов (file allocation table – FAT).
• Резервная таблица размещения файлов (backup FAT), которая используется при обнаружении повреждений в основной FAT.
• Корневой каталог (root directory).
Структуры файловых систем создаются средствами операционной системы – утилитой форматирования разделов либо служебными программами. На диске эти структуры и записи, как и таблицу разделов, можно просматривать и изменять редакторами двоичных данных.

Причины потери данных

В электрике могут возникнуть всего две неисправности: потеря контакта там, где он должен быть, или появление контакта там, где его быть не должно. На диске истинных причин потери данных тоже всего две: случайное изменение содержимого ячейки и повреждение этой ячейки. Случаев изменения содержимого очень много. Они будут рассмотрены в порядке «от поверхности диска до операционной системы».
Неисправности платы электроники ведут к недоступности диска. При этом все данные могут быть в сохранности либо поврежденной может быть лишь часть информации. После замены или ремонта платы диск может использоваться снова.
Поломки механики внутри гермоблока: отрывы и сколы головок, разрушение подшипников и двигателей очень часто сопровождаются и повреждением пластин. В таком случае винчестер чаще всего не запускается и не определяется BIOS компьютера. Бывает, что блок головок «застревает» в парковочной зоне (рис. 2.4). Возможна ситуация, когда жесткий диск стартует, но из-за повреждения одной головки недоступна группа секторов. Восстановление начинается с ремонта диска в «чистой комнате», а результат зависит от степени повреждения поверхности пластин.
Рис. 2.4. Блок головок в парковочной зоне

Повреждение пластин в общем виде проявляется как возникновение на диске BAD-блоков, то есть недоступных участков. Появление этой проблемы говорит о том, что возможности скрытого переназначения секторов уже исчерпаны. Если на поврежденный сектор приходится информация о структуре, то исчезает соответствующий уровень логической структуры диска, если файл – файл становится нечитаемым.
Случайное искажение содержимого сектора – довольно редкая ситуация. В цифровом мире случайностей почти не бывает. Это или проявление начинающегося «железного» дефекта, или результат работы вредоносной программы и в очень редких ситуациях – действительно случайная запись в момент перепадов напряжения или из-за пролетевшей космической частицы. Последнее – не шутка: воздействие космического излучения на оперативную память и жесткие диски давно изучено и статистически обосновано. Проявление дефектов или искажений содержимого секторов зависит от того, что в этих секторах записано.
Повреждение содержимого главной загрузочной записи (MBR) ведет к тому, что разделы либо не могут быть найдены операционной системой, либо их параметры определяются неверно. Самый легкий случай – повреждение сигнатуры. Операционная система решает, что на месте MBR находится случайная информация, а сам диск вообще не разбит на разделы и никакой полезной информации не несет. Для восстановления структуры диска достаточно всего лишь исправить сигнатуру любым дисковым или HEX-редактором.
При искажении или разрушении кода загрузчика попытка загрузки операционной системы с такого диска заканчивается, как правило, «зависанием» компьютера. При этом, если содержимое таблицы разделов не повреждено, вся логическая структура диска сохраняется и потери данных не происходит. Достаточно загрузить компьютер с другого диска, и вся информация на накопителе становится доступной. Для исправления кода загрузчика проще всего загрузить компьютер со стандартной загрузочной дискеты MS-DOS, а затем запустить находящуюся на ней утилиту fdisk с ключом /mbr: fdisk/mbr.
Более тяжелый случай повреждения содержимого MBR – разрушение самого содержимого таблицы разделов. При этом теряется доступ к хранящейся в разделах информации. Таблица может быть повреждена полностью или частично. Бывают случаи, когда таблица разделов MBR цела, а разрушена запись о разделах в одном из звеньев цепи Extended Partition. Методика восстановления во всех случаях одинакова: ручное исправление таблиц разделов. Альтернатива – извлечение файлов с диска с помощью программ восстановления.
Повреждение файловой системы очень похоже на повреждение содержимого MBR. Различие состоит лишь в том, что раздел на диске виден, но операционная система сообщает, что он не отформатирован. Соответственно, недоступно и все содержимое раздела. В файловых системах NTFS и FAT возможно восстановление основных записей за счет дубликатов, это делается благодаря встроенным в операционную систему средствам проверки и исправления дисков. Тем не менее исправление ошибок файловой системы часто не решает проблему – часть файлов начинает рассматриваться как потерянные цепочки. Для восстановления данных правильнее пользоваться специальными программами восстановления.
Корректное удаление файлов и папок средствами операционной системы – самая простая ситуация. Именно с ней чаще всего сталкиваются пользователи, и она же очень их пугает. В операционной системе Windows прежде всего надо искать файл в Корзине. При удалении файла или папки в таблице файловой системы сначала лишь меняется одно из полей: в FAT первый байт имени файла изменяется на 0xE5, а в MFT атрибут по смещению 14h изменяется с 1 на 0. Кроме того, в NTFS изменяется запись о свободном месте на диске в файле BitMaP. Существует множество программ, специально предназначенных для восстановления удаленных объектов.

Диагностика и тактика

Цель диагностики – выяснить, почему не читается информация с диска и что именно пропало. Это одновременно и ответ на вопрос, что делать дальше. И диагностикой, и восстановлением данных с проблемного винчестера нельзя заниматься, загрузив компьютер с него же. Оперативная система Windows в процессе загрузки и работы неизбежно начнет записывать на загрузочный и системный диск данные: временные файлы, фрагменты файла подкачки, реестра, журнала и т. д. Для «затирания» того, что необходимо восстановить, может быть достаточно совсем небольших изменений на диске.
Есть два выхода. Если у пользователя имеется второй компьютер, необходимо подключить к нему проблемный винчестер. Оптимальный вариант – подключение на отдельный шлейф. Если второго компьютера нет, нужно найти любой рабочий винчестер, подключить к компьютеру и установить на него операционную систему. Вторым следует подключить восстанавливаемый диск.
Примечание
В качестве операционной системы целесообразно выбрать операционную систему Windows XP – во-первых, так экономится место на диске, во-вторых, с этой системой хорошо работают все утилиты восстановления. Операционная система Windows 98 не поддерживает разделы NTFS, а в Windows Vista пока не гарантируется нормальная работа всех программ, особенно их устаревших версий.
Ситуации со случайным удалением или форматированием стоят особняком. Диагностировать тут нечего: можно сразу запускать программу восстановления случайно удаленных данных.
1. В ситуациях, не связанных со случайным удалением или форматированием, восстановление данных нужно начинать с осмотра винчестера. Видимые неисправности и повреждения на плате – повод заняться ее заменой.
2. Далее следует подключение разъема питания и попытка запуска диска. Если он не запускается, значит, возникла аппаратная неисправность. Ее дальнейшая диагностика является одновременно и ремонтом.
3. Если аппаратная проблема не выявлена или уже устранена, подключите винчестер к шлейфу SATA или IDE. Разумеется, делать это надо при выключенном питании. После этого оцените, как диск определяется в BIOS компьютера. Загрузите операционную систему и постарайтесь скопировать нужные данные. Если удалось сделать это с первого раза – отлично.
4. Если копирование нужных данных не удалось, целесообразно запустить диагностическую программу (MHDD или Victoria), осторожно и быстро оценить состояние секторов, проверить наличие разделов на диске. При обнаружении большого количества поврежденных или нечитаемых блоков есть два альтернативных пути:
– той же программой сохранить посекторный образ диска или раздела в файл на другом физическом диске;
– сразу запустить специальную программу (например, R-Studio), сделать ей копию диска или раздела.
5. Отключите проблемный диск. Попробуйте извлечь информацию из полученного образа программой типа R-Studio.
6. Если нечитаемых секторов на диске нет или их мало, можно извлечь информацию программой R-Studio или подобной непосредственно с диска.
Такова общая тактика.

Восстановление данных при аппаратных неисправностях

Отколотые элементы, «поджаренные» микросхемы и вздутые конденсаторы на плате электроники обычно заметны сразу. Точно так же видны гнутые ножки разъемов IDE (рис. 2.5) или колодки питания. Можно попробовать выпрямить контакты пинцетом и тонкой отверткой, но поврежденную плату контроллера, скорее всего, придется заменить.
Рис. 2.5. Вдавленный контакт в разъеме IDE

Подключите винчестер к компьютеру (только разъем питания). Включите питание компьютера и прислушайтесь. В норме диск должен сначала раскрутиться, потом выполнить рекалибровку (сопровождается несколькими короткими щелчками и жужжанием) и через 1–2 секунды выйти на штатный режим работы. Если винчестер даже не раскручивается, причин может быть несколько:
• повреждена плата электроники;
• поврежден коммутатор блока магнитных головок;
• заклинил вал шпинделя;
• «залипли» головки.
Выяснить, почему не работает диск, довольно сложно, и самый простой способ диагностики обычно заключается в замене платы электроники. Это одновременно и диагностика, и ремонт. Если причина неисправности действительно в плате, то после ее замены винчестер нормально инициализируется. Если же проблема остается, значит, она, скорее всего, локализована внутри гермоблока.
Если накопитель раскручивается, но начинает стучать, это обычно указывает на неисправности внутри гермоблока, и самостоятельно сделать что-либо вряд ли удастся. В редких случаях возможна неисправность платы электроники – прежде чем отправлять винчестер туда, где есть условия для вскрытия гермоблока, можно попробовать заменить плату.

Замена платы электроники

Плата электроники должна быть совместима с накопителем, то есть совпадать по модели, серии и, как правило, по версии прошивки. На некоторых винчестерах в микросхеме ПЗУ хранятся так называемые адаптивные настройки, записываемые в процессе изготовления и тестирования винчестера и относящиеся к конкретному экземпляру гермоблока. Тем не менее иногда взамен сгоревшего контроллера удается поставить плату от близкой модели винчестера даже другой емкости. Но для некоторых моделей различных производителей замена платы проблематична даже с винчестера из той же партии – может потребоваться перепайка микросхемы ПЗУ от «родного» диска.
Для подбора платы на накопителях Seagate необходимо совпадение версии прошивки (Firmware), указанной на этикетке гермоблока. Объем кэш-памяти на заменяемой плате должен быть не меньше, чем на оригинальной. Разные версии ПЗУ при одинаковой версии прошивки, указанной на крышке гермоблока, характерны для дисков, начиная с модели Barracuda ATA 5. Проблему можно решить перепайкой микросхемы ПЗУ с дефектной платы на рабочую. У некоторых накопителей, начиная с Barracuda 7200.7, ПЗУ встроено в микросхему процессора.
С накопителями Seagate U-серии и Seagate Barracuda ATA 4 дело обстоит проще. Для них достаточно подобрать плату электроники с такой же версией Firmware. В случае несовпадения версии Firmware можно даже перепаять микросхему flash-памяти с одной платы на другую.
У накопителей IBM-Hitachi на плате установлена микросхема энергонезависимой памяти NVRAM, в которой хранятся конфигурационные параметры. Для относительно старых дисков фирмы IBM можно просто подобрать плату с такой же версией микропрограммы, однако это достаточно сложно и обычно проще перепаять микросхему. Желательно перепаять и микросхему ПЗУ. В новых дисках в NVRAM записаны адаптивные настройки, поэтому микросхему обязательно придется перепаивать.
Существуют проблемы с винчестерами IBM серии DTLA емкостью 40–80 Гбайт, широко распространенными в начале XX века и используемыми также в наши дни. При ухудшении контакта в разъеме между платой и гермоблоком эти винчестеры не инициализируются и непрерывно громко стучат головками, за что получили меткое название «дятлы». Стоит снять плату, протереть контакты спиртом и собрать все обратно, и проблема исчезает.
У накопителей Maxtor на плате управления часто сгорает контроллер двигателя. Для успешной замены платы достаточно, чтобы совпадали надписи на наклейках на разъемах IDE.
Винчестеры Western Digital отличаются большим количеством разных версий плат. Версия платы указывается на наклейке на разъеме IDE. Кроме этого, нужно, чтобы совпадали версии ПЗУ и даже значения некоторых параметров, занесенных в ПЗУ. Лучше всего при замене платы просто перепаять ПЗУ со старой платы на новую. Если такой возможности нет, то стоит как минимум взять плату от такой же модели диска. О модели диска можно судить по надписи MDL («Модель») на крышке гермоблока: на обоих дисках они должны совпадать полностью.
Примечание
Если произошел сбой в работе винчестера на компьютере в офисе, стоит поискать новую деталь в других офисных компьютерах, так как нередко техника закупается партиями и в любом компьютере может обнаружиться совершенно идентичный винчестер с аналогичной прошивкой и ПЗУ. Нужно просто скопировать с него все данные. Замена платы – операция полностью обратимая, и потом всегда можно вернуть плату на место.
Технически замена платы очень проста. Понадобится лишь подходящая отвертка – «звездочка». При установке платы целесообразно протереть разъемы этиловым или изопропиловым спиртом, а винты затягивать в шахматном порядке. Пайка микросхем тоже не представляет особых сложностей. Лучше всего выполнять эту процедуру с помощью паяльного фена, пользоваться жидким нейтральным флюсом, а окружающие детали прикрывать маской из тонкой алюминиевой пластины.

Программа MHDD

MHDD – небольшая, но мощная бесплатная программа, предназначенная для работы с винчестерами на самом низком уровне (в обход BIOS). Она может диагностировать накопители, выполнять чтение и запись произвольных секторов, управлять системой SMART и многое другое.
Дистрибутив программы можно найти на сайте разработчика. Можно скачать MHDD в виде образа компакт-диска (файл mhdd32verx.x.iso) или самораспаковывающегося образа дискеты. На том же сайте находится новая версия документации к программе. По умолчанию программа работает с винчестером, подключенным к вторичному (Secondary) каналу IDE в качестве первого устройства (Master). Она способна работать и с дисками SATA или SCSI. Функций у программы MHDD много. Вот лишь несколько действий.
• Получение сведений о диске.
• Сканирование поверхности диска.
• Сохранение образа диска в файл.
Эти операции объединяет то, что они не связаны с записью данных на проверяемый диск, то есть являются неразрушающими. Делать что-либо еще с диском, с которого пользователь собирается восстанавливать информацию, не стоит. Основная задача – лишь оценить ситуацию, а не проверять диск, что является основным назначением программы MHDD.
1. Запишите программу на компакт-диск, а затем загрузите компьютер с него. На экране появится меню выбора накопителей (рис. 2.6). Выберите диск, который нужно исследовать, и введите его номер по списку. Можно вызвать это меню в любое время нажатием клавиш Shift+F3.
Рис. 2.6. Выбор диска

2. Указав диск (например, 3), нажмите клавишу Enter. Программа готова работать с этим винчестером. В верхней части экрана расположены регистры, или флаги. Любое IDE или SATA устройство должно выдать сообщение «DRIVE READY» и «DRIVE SEEK COMPLETE», то есть должны быть подсвечены флаги DRDY и DRSC. Флаг BUSY сигнализирует, что накопитель выполняет какую-либо операцию, например чтение или запись.
Получить справку о командах можно в любой момент, нажав клавишу F1. Тем не менее многие предпочитают заранее распечатать список команд и положить этот листок рядом с компьютером – так удобнее.
Все команды вводятся с клавиатуры, регистр роли не играет. Ввод любой команды завершается нажатием клавиши Enter. Для отмены или прерывания выполнения команды служит клавиша Esc.
3. Для получения информации о диске введите команду ID. Другая команда, EID, выводит более подробные сведения (рис. 2.7).
Рис. 2.7. Информация о диске

4. Для сканирования поверхности нажмите клавишу F4 или введите команду SCAN и нажмите клавишу Enter. Появится меню, в котором можно изменить некоторые настройки. По умолчанию номер начального сектора равен нулю (стартовый сектор). Номер конечного сектора равен максимально возможному (конец диска). Все функции, которые могут изменить или разрушить данные на диске (Remap, Erase Delays), по умолчанию выключены. Для начала сканирования вновь нажмите клавишу F4.
MHDD сканирует накопители блоками. Для накопителей IDE/SATA один блок равен 255 секторам (130 560 байт). По мере сканирования на экране строится карта блоков (рис. 2.8). Справа от нее приводится «легенда». Чем меньше промежуток времени доступа к блоку, тем лучше. Если при обращении к блоку возникают проблемы, то время увеличивается, если же возникает ошибка, то на карте отображается соответствующий символ.
Рис. 2.8. Сканирование поверхности

Все, что перечислено в легенде ниже вопросительного знака (превышения допустимого времени обращения), является разными вариантами нечитаемых блоков. Расшифровка этих ошибок следующая:
• UNC – Uncorrectable Error, неисправимая ошибка;
• ABRT – Abort, команда отвергнута;
• IDNF – Sector ID Not found, идентификатор сектора не найден;
• AMNF – Adress Mark Not Found, адресная метка не найдена;
• T0NF – Track 0 Not Found, невозможно найти нулевую дорожку;
• BBK – Bad BlocK, «плохой» блок без указания причины.
Главное здесь – понимать, что все это результаты физических дефектов внутри гермоблока. Важно решить, как сохранить данные, а не как ремонтировать винчестер. Осторожность при сканировании заключается в том, чтобы не увлекаться диагностикой. Впрочем, вид карты может подсказать некоторые выводы.
• Регулярно повторяющиеся блоки с увеличенным временем доступа – результат позиционирования головок на очередной цилиндр. Это совершенно нормально.
• Беспорядочно разбросанные блоки с разного рода дефектами – признак общей деградации привода. Пластины, подшипники или головки изношены. Возможно, винчестер был «побит» либо перегрет.
• «Пятно», в середине которого находятся абсолютно нечитаемые блоки, окруженные блоками с увеличенным временем доступа, – признак увеличивающегося дефекта на пластине. Надо срочно извлекать образ.
• Строго и регулярно повторяющиеся одинаковые группы недоступных блоков – признак неисправной головки. При желании можно даже вычислить эту головку исходя из физической геометрии диска. Если на поверхности пластины, обслуживаемой этой головкой, находятся самые важные данные, винчестер нужно ремонтировать в специальных условиях. Возможно, пластина еще не исцарапана окончательно.
Полезная функция – контроль акустического шума (Acoustic Management). Шум, разумеется, не волнует пользователя. Однако уровень шума, издаваемого при перемещении головок, уменьшается путем снижения скорости их перемещения. Для неисправного винчестера это может оказаться мерой, способной облегчить режим его работы.
1. Введите команду AAM и нажмите клавишу Enter. Здесь можно увидеть возможные значения параметра, поддерживаемые этим винчестером.
2. Введите значение, соответствующее самой тихой (silent) работе, и нажмите клавишу Enter. Это немного поможет винчестеру, особенно блоку головок, на время дальнейших манипуляций.
На этих действиях диагностика заканчивается и начинается восстановление данных. Программа MHDD способна копировать отдельные сектора или целый диск в файл или в набор файлов. Дефектные нечитаемые сектора программа пропускает.
Команда TOF копирует указанный диапазон секторов (по умолчанию от нулевого до последнего сектора этого диска) в один файл. Размер файла образа не может превышать 2 Гбайт. Если пользователь решил создать образ диска размером более 2 Гбайт, то лучше использовать команду ATOF, так как она умеет автоматически делить образы на отдельные файлы.
1. Введите команду TOF и нажмите клавишу Enter. Появится приглашение Fast Disk Image Creator (рис. 2.9).
2. Введите номер начального сектора и нажмите клавишу Enter.
3. Введите номер последнего сектора и нажмите клавишу Enter.
Рис. 2.9. Создание образа командой TOF

4. Введите путь и имя файла образа, который надо создать. Имя произвольное, а файл нужно создавать на другом физическом диске.
5. Для начала копирования нажмите клавишу Enter.
По завершении копирования можно отключить проблемный диск и заниматься уже не им, а файлом – его посекторной копией. Это защитит диск от дальнейших повреждений: если винчестер начал давать сбои, каждая лишняя минута работы способна добавить новые bad-блоки на пластины или окончательно испортить поврежденную головку. Свое общение с проблемным диском пользователю нужно начинать именно с копирования, а диагностику отложить.
Какой программой делать копию – вопрос открытый. Окончательного ответа на него нет. Программа MHDD и очень похожая на нее программа Victoria создают меньше проблем при чтении винчестеров с многочисленными физическими дефектами. Такими проблемами могут быть зависание самой программы либо всего компьютера при попытках чтения некоторых сбойных секторов. С другой стороны, программа R-Studio несколько удобнее, тем более что извлекать данные из образа все равно нужно с помощью этой программы. Вывод: можно пробовать использование нескольких программ.

Программа Victoria

Программа Victoria является альтернативой более старой и известной утилите MHDD и похожа на нее по интерфейсу и возможностям (рис. 2.10). На официальном сайте можно найти дистрибутив и документацию. Отличительная черта программы Victoria – русскоязычный интерфейс. Помимо бесплатной, существует и платная версия с дополнительными функциями: например, режимом «длинного чтения», который иногда помогает извлечь информацию из поврежденных секторов винчестеров IBM.
Рис. 2.10. Окно программы Victoria

Обычно программа запускается со специально созданного загрузочного диска. Автор программы предусмотрел ее запуск и из среды Windows. При этом нужны дополнительные настройки операционной системы Windows.
1. Отключите в Диспетчере устройств тот канал IDE, к которому подключен тестируемый винчестер. Это нужно для того, чтобы программа могла обращаться к портам HDD напрямую.
2. Установите драйвер UserPort. Его дистрибутив можно скачать по адресу. Подробные инструкции по установке и настройке приведены на сайте.
Создана также программа Victoria для Windows – это приложение с привычным графическим оконным интерфейсом (рис. 2.11). Пока проект находится на стадии бета-тестирования, но уже сейчас получил положительные отзывы.
Рис. 2.11. Окно программы Victoria для Windows

Как и DOS-версия, эта программа предназначена в основном для тестирования и программного ремонта дисков. Ее интересной особенностью является редактор двоичных данных с возможностью просмотра таблиц разделов (вкладка Advanced). Вместе с тем в бесплатной версии отключена функция сохранения посекторного образа диска в файл.

Тяжелая артиллерия

Тематика этого подраздела – инструментарий специалистов, которые регулярно восстанавливают данные с различных носителей. Если рассмотренные ранее программные средства можно сравнить с пистолетом, а паяльный фен – с ручным пулеметом, то оснащение для ремонта гермоблоков или аппаратно-программный комплекс скорее похожи на артиллерийское вооружение или танк. Эти средства позволяют решить почти любую проблему с винчестером, вплоть до рассыпавшейся головки или заклинившего сервопривода, но окупятся они лишь при систематическом использовании. Для такого мощного дорогостоящего оборудования нужны и достойные «групповые» цели – например, пять или десять жестких дисков, которые приносят на восстановление каждый день.
Непременное условие для вскрытия и любых манипуляций внутри гермоблока – наличие «чистой комнаты», помещения, в котором устранены любые источники взвешенных частиц (пыли), воздух многократно и непрерывно фильтруется, а работники носят спецодежду, напоминающую скафандр. Площадь комнаты вместе со шлюзами составляет не менее 5 м2. Существуют и герметичные боксы с прозрачной крышкой и «рукавами». Бокс стоит около $1000. Он занимает немного места, однако работать в нем с винчестером довольно неудобно.
Второе важное условие – навыки. Инструмент для ремонта элементов гермоблока нужен примерно такой же, как для ремонта часов и сотовых телефонов и который применяется в стоматологии. Найти такой инструмент – не проблема. Но необходимую для замены блока головок точность движений и твердость руки можно выработать, лишь испортив перед этим немало опытных винчестеров.
• Основная операция – замена блока головок в сборе с предусилителем-коммутатором (Slider Assembly). Подробное описание процедуры можно найти в Интернете по адресу.
• При заклинивании шпинделя или залипании головок можно, вскрыв гермоблок, осторожно сдвинуть эти элементы. Во многих случаях винчестер затем успешно стартует и может проработать длительное время.
Коллекция винчестеров есть в любом сервисном центре, где профессионально восстанавливают данные или ремонтируют диски. Как правило, поиск и покупка диска-донора, с которого будет взят контроллер или блок головок, возлагается на самого заказчика. И чем больше в распоряжении мастера разных запчастей, тем выше вероятность сразу найти нужную, не говоря уже о сокращении сроков ремонта.
Аппаратно-программные комплексы представляют собой специализированные контроллеры SATA или IDE с набором кабелей и переходников, а также ряд специализированных программ, созданных для работы через этот контроллер. В состав комплекса обычно входит и база данных с сервисными кодами, прошивками и другой информацией для программного ремонта определенных моделей винчестеров.
Главное отличие специализированных контроллеров от обычных состоит в том, что обращение через них к областям диска, способным давать сбои, не вызывает зависаний компьютера. Попытки чтения дефектных секторов могут повторяться многократно, возможно частичное считывание поврежденных областей. Кроме того, специализированные контроллеры позволяют обращаться к скрытой служебной информации на винчестерах. Это более актуально для ремонта и восстановления работоспособности диска, но может оказаться полезно и при извлечении информации.
В России широко известна продукция ростовской компании ACE Lab. Компания создала первый программный комплекс еще в 1991 году, а в настоящее время выпускает целую линейку оригинальных комплексов для работы с жесткими дисками.
Комплекс PC-3000 for Windows (рис. 2.12) предназначен для диагностики и программного ремонта практически всех существующих винчестеров с интерфейсами IDE и SATA. В состав комплекса входят интерфейсные кабели и специализированные утилиты для работы с обычными винчестерами, а также накопителями для ноутбуков. Цена комплекса – около $1500.
Рис. 2.12. Контроллер ACE Lab PC-3000 UDMA

Программно-аппаратный комплекс для извлечения пользовательской информации Data Extractor UDMA работает в паре с комплексом PC-3000 for Windows. Он позволяет извлекать посекторные копии дисков с многократным обращением к дефектным блокам, анализировать и восстанавливать поврежденные записи MBR и MFT. Цена этого комплекта составляет около $1000.
Очевидно, что оснащение лаборатории для восстановления и ремонта винчестеров обойдется не менее чем в $3000. При этом типичный для России тариф на извлечение информации с одного носителя составляет около 5000 руб.

Восстановление данных при логических ошибках диска

Под логическими ошибками диска понимается повреждение таблицы разделов и/или файловых систем. Такие неприятности встречаются довольно часто и в «чистом виде», и как прямое следствие аппаратных проблем. Если на диске пропали разделы или файловая система, то можно использовать два принципиальных пути:
• восстановить (исправить, создать заново) поврежденную структуру. Путь логичный, но рискованный! Именно этим занимаются встроенные средства проверки и исправления ошибок диска операционной системы Windows и различные «диск-доктора». Как правило, то, что в файловой системе ошибочно или недоступно, они либо игнорируют, либо выбрасывают. Логическая структура в целом обычно восстанавливается, но за счет уничтожения части данных;
• ничего не исправляя, найти на диске файлы, основываясь на их формате, и скопировать их на другой носитель. Этот неразрушающий способ и является единственно правильным.
Идея неразрушающего восстановления данных совершенно не очевидна для большинства обычных пользователей. Они идут по прямому пути: есть ошибка – надо исправлять! После исправления ошибок данные восстановить гораздо труднее, поэтому существует железное правило: «Если на диске есть важные данные, категорически запрещается запускать программы исправления! Исправлять ошибки файловой системы можно лишь после успешного копирования данных средствами неразрушающего восстановления».
Средства такого восстановления широко известны. Это программы EasyRecovery, R-Studio и многие другие. Явным лидером по эффективности при восстановлении данных с самых распространенных файловых систем (FAT32, NTFS, EXT2, EXT3, UFS) является пакет R-Studio. Эта программа не только проста в использовании, но и выдает отличные результаты (даже исходную структуру папок). Когда файловая система повреждена серьезно, лучше использовать программу EasyRecovery в режиме RawRecovery. В результате такого восстановления образуется набор файлов без имен, рассортированных по типам.

Восстановление вручную

Восстановление файловых систем вручную возможно и даже интересно. Для этого нужен дисковый редактор и четкое представление о структуре записей восстанавливаемой файловой системы. Дисковые редакторы в виде дополнительных функций встроены во многие программы восстановления данных.
После удачного восстановления пользователь получает исходную структуру файлов и папок, что для некоторых актуально. Можно исправить таблицу разделов вручную – ее устройство рассматривалось ранее. Процесс редактирования записей файловой системы – длительное и трудоемкое занятие. Практика показывает, что утилиты делают все гораздо быстрее и аккуратнее.

Программа R-Studio

Одна из лучших программ в своей области предоставляет четыре основных метода для восстановления данных:
• создание файла-образа диска или раздела;
• восстановление удаленных файлов из существующих разделов с сохранными файловыми системами (Basic File Recovery);
• сканирование физических дисков, поиск на них данных, несмотря на повреждение или удаление разделов и файловых систем (Disk Scan и Advanced Data Recovery);
• восстановление данных из RAID-массивов.
Первые три метода будут рассмотрены в этом разделе, а восстановление данных с RAID-массивов выделено в особый раздел. Следуя логике, восстановление информации всегда следует начинать с копирования содержимого проблемного диска.
После запуска программы в ее главном окне на вкладке Drives (Приводы) перечисляются все обнаруженные в системе физические носители и существующие на них разделы или логические диски (рис. 2.13). Справа от списка дисков и разделов находится вкладка Properties (Свойства), где показываются свойства носителя или раздела, выбранного на вкладке Drives (Приводы).
Рис. 2.13. Выбор диска

1. На вкладке Drives (Приводы) выберите физический диск, с которого необходимо снять копию. На вкладке Properties (Свойства) будут показаны его свойства.
В группе Drive Control (Управление диском) настраиваются параметры доступа к диску. При нестабильном чтении диска может понадобиться их неоднократная регулировка до получения удовлетворительных результатов:
• Maximum transfer (Максимальный объем) – максимальный объем данных, передаваемых за одно обращение к диску, в килобайтах. Если возникают проблемы при доступе к диску, можно уменьшить это значение;
• I/O Unit (Единица чтения/записи) – размер единичной порции данных при обмене с диском, в байтах. При проблемах доступа к диску можно уменьшить это значение;
• Buffer Alignment (Выравнивание буфера) – размер порции данных, помещаемых в буфер. При проблемах с доступом можно увеличить это значение;
• I/O Tries (Число попыток чтения/записи) – число попыток обращения к нестабильно читаемым секторам. При наличии физических bad-блоков и зависании программы или компьютера при попытке прочитать эти блоки уменьшите значение параметра до нуля.
2. Нажмите кнопку
Create Image (Создать образ) или вызовите команду меню Drive ? Create Image File (Диск ? Создать файл образа). Откроется окно Create Image (Создать образ) – рис. 2.14.
Рис. 2.14. Окно создания образа

3. В поле Image name (Имя образа) укажите путь и имя для сохранения файла.
4. Определите тип сохраняемого файла. Byte to byte image (Бинарный файл) – стандартный бинарный файл, с которым могут работать любые программы подобного рода. Compressed image (Сжатый файл) – сжатый файл образа. Он меньше по размеру, но работать с таким файлом сможет лишь программа R-Studio текущей или последующей версии. Установите переключатель в одно из положений.
5. Переключатель в области Image split size (Размер разделения образа) задает разделение образа на несколько частей-файлов, например для последующей записи на DVD. Когда переключатель стоит в положении Automatic (Автоматически), программа постарается создать непрерывный файл максимально возможного размера.
6. Установите желаемые параметры (в большинстве случаев подойдут параметры по умолчанию) и нажмите кнопку OK. Создание образа может занять длительное время.
Как уже было сказано, после создания образа компьютер можно выключить, проблемный диск отсоединить и работать в дальнейшем только с файлом образа. Если диск работает нормально, а потеря данных была вызвана, например, вирусами или неосторожными действиями пользователя, то можно работать и с самим диском. Программа не вносит на него никаких изменений. Открывается файл образа командой меню Drive ? Open Image File (Диск ? Открыть файл образа). Открытый образ появляется на вкладке Drives (Приводы) в том же списке, что и физические диски. Работа с ним ничем не отличается от работы с реальным диском.
В описываемом выше примере на опытном винчестере есть один раздел (диск M:), в котором дисковым редактором серьезно испорчена файловая система, на втором разделе (диск N:) несколько раз были скопированы и удалены папки, а третий раздел удален вовсе. С точки зрения Проводника Windows на обоих дисках теперь пусто: нет ни папок, ни файлов. Можно попытаться извлечь данные! Нужно начать с того раздела, в котором файлы были удалены корректно, но мимо Корзины (то есть с использованием сочетания клавиш Shift+Delete).
1. На вкладке Drives (Приводы) щелкните правой кнопкой мыши на значок диска N: и в контекстном меню выберите команду Open Drive Files (Открыть файлы диска). Откроется вкладка Folders (Папки), где перечислены в виде дерева найденные на диске вхождения каталогов, а справа от нее – вкладка Contents (Содержимое), где показано содержимое папки, выбранной в дереве каталогов (рис. 2.15).
Рис. 2.15. Просмотр найденных папок и файлов

Построение дерева каталогов занимает определенное время, иногда несколько минут. Корневая файловая система находится в каталоге Root. В каталоге Metafiles находятся служебные файлы файловой системы NTFS, а в папках с названиями $$$Folder***** можно найти файлы, которые не удалось связать с корневым каталогом. Красными крестиками помечены папки и файлы, которые были удалены.
2. Просмотрите файлы и папки. Установите флажки напротив тех, которые вы хотите восстановить. Для поиска и выделения желаемой информации удобно пользоваться командами меню Tools ? Find (Инструменты ? Найти) и Tools ? File Mask (Поиск по шаблону).
3. Пометив нужные файлы, вызовите команду меню FileRecover Marked (Файл ? Восстановить помеченное) или нажмите кнопку
Recover Marked (Восстановить помеченное). Откроется окно Recover (Восстановить), где задаются параметры восстановления этих файлов и папок (рис. 2.16).
Рис. 2.16. Окно восстановления

4. В поле Output Folder (Папка выхода) укажите, куда надо поместить восстановленные файлы и папки. Флажки рекомендуется оставить по умолчанию. Нажмите кнопку OK. Через короткое время восстановленные элементы появятся там, где вы указали.
Это самый простой и легкий случай: файловая система не была повреждена. На такое восстановление способны многие программы. Если попробовать сделать то же самое с другим тестовым разделом, то появится сообщение, что файловая система на нем повреждена (corrupted) и простое восстановление с этого диска невозможно. Здесь придется применить тот инструмент, который составляет основу программы R-Studio, – технологию умного сканирования (IntelligentScan). Программа обнаруживает на диске обрывки записей файловых систем, а также сами тела файлов и по ним старается воссоздать утраченные данные.
1. На вкладке Drives (Приводы) щелкните правой кнопкой мыши на значок диска M: и в контекстном меню выберите команду Scan (Сканировать). Откроется окно Scan (Сканировать). В нем можно задать начальный сектор (Start) и объем диска, который нужно от него просканировать (Size), а также указать, какие файловые системы (File Systems) и типы файлов следует искать. Для выбора типов файлов, которые должна искать программа, нажмите кнопку Known File Types (Известные типы файлов) и в дочернем окне File Types (Типы файлов) установите флажки напротив нужных (рис. 2.17). По умолчанию программа ищет все известные ей файлы, а известны ей более сотни типов!
Рис. 2.17. Окно сканирования и выбор типов файлов

2. Нажмите кнопку Scan (Сканировать), и программа начнет исследовать диск. В правой части окна появится вкладка Scan Information (Информация о сканировании), на которой в виде карты показываются обнаруживаемые файлы (рис. 2.18).
Рис. 2.18. Процесс сканирования

Когда процесс сканирования завершится, на вкладке Drives (Приводы) под просканированным диском или разделом появится несколько записей: найденные сведения о разделах или файловых системах, данные из которых можно восстановить (рис. 2.19). По сути, каждая запись – набор файлов, обнаруженных на диске, который можно (или нельзя) «привязать» к обнаруженным там же таблицам файловых систем или их остаткам.
Рис. 2.19. Обнаруженные разделы и файловые системы для восстановления

В приведенном примере это Recognized1 – распознанная файловая система, прогноз на восстановление которой хороший, и Extra Found Files – набор файлов, которые не удалось отнести к какой-либо восстановимой файловой системе.
3. Чтобы начать восстановление данных из одного из этих наборов, дважды щелкните на нем кнопкой мыши. В обоих случаях появится картинка, подобная приведенной на рис. 2.15.
• При восстановлении файлов из обнаруженного набора Recognized1 на вкладке Folders (Папки) отобразится предположительная структура каталогов.
• При восстановлении файлов из обнаруженного набора Extra Found Files на вкладке Folders (Папки) файлы будут сгруппированы лишь по типам – сведения о структуре каталогов для этих файлов программе найти не удалось.
4. Пометьте флажками файлы, которые требуется восстановить, и далее действуйте, как при простом восстановлении.
Примечание
Вполне возможно, некоторые из извлеченных с диска файлов окажутся «битыми». В предыдущей главе описывалось, что можно с ними сделать.
Аналогично восстанавливаются данные с целого физического диска, на котором создавались, удалялись и пропадали разделы и файловые системы. В этом случае наборов может оказаться довольно много. Ведь сами тела файлов остаются на диске до тех пор, пока в занимаемые ими сектора не будет записана какая-то новая информация.
В списке возможных карт расположения информации зеленым цветом выделены хорошие наборы, желтым – сомнительные, красным – плохие. Если присутствуют только красные варианты, то рискнуть можно, но лучше сразу обратиться к другой программе, обладающей способностью восстанавливать из «руин» именно неструктурированные данные, – программе EasyRecovery. Но так как она обладает и многими другими характеристиками, то в этой главе ее возможности будут рассмотрены отдельно.

Программа GetDataBack for NTFS

GetDataBack for NTFS, как и остальные утилиты от Runtime Software, организована по принципу мастера: отвечая на вопросы, пользователь проходит несколько этапов. На первом этапе (рис. 2.20) предлагается выбрать одно из описаний, подходящее к создавшейся ситуации.
Рис. 2.20. Выбор описания ситуации

1. Установите переключатель в одно из четырех положений:
• I don't know, use default settings (Я не знаю, использовать настройки по умолчанию);
• Systematic file system damage (Системная ошибка файловой системы) – например, после сбоя питания, форматирования диска. Подразумевается, что на диске могут присутствовать bad-сектора;
• Sustained file system damage (Стойкое повреждение файловой системы) – например, после сбоя была переустановлена операционная система, на диск записывались данные либо содержимое перезаписывалось программой клонирования дисков;
• I want to recover deleted files (Я хочу восстановить удаленные файлы). Например, выберите последний вариант и нажмите кнопку Next (Далее).
2. Следующим шагом выберите физический или логический диск, на котором надо найти и восстановить удаленные файлы. Вновь нажмите кнопку Next (Далее).
3. После сканирования программа покажет найденные файловые системы (Found file systems), сведения об этих системах и карту расположения MFT и файлов на диске (рис. 2.21). Если установить переключатель из положения Show recommended (Показать рекомендованное) в положение Show all (Показать все), то в списке могут появиться и ранее удаленные или переформатированные файловые системы. Однако восстановление содержавшихся в них файлов маловероятно. Выберите одну из файловых систем и нажмите кнопку Next (Далее).
Рис. 2.21. Выбор файловой системы

4. После поиска и анализа записей MFT появится очередная страница мастера (рис. 2.22). На этой странице приводится дерево восстановления (Recovery Tree). Зачеркнуты удаленные файлы и папки, которые программа нашла на диске. Все операции восстановления производятся с кэшированными данными, поэтому содержимое самого диска не изменяется.
Рис. 2.22. Дерево восстанавливаемых файлов и папок

Выделите файлы, которые интересуют. Нажмите кнопку
Сору (Копировать) на панели инструментов, и файлы будут скопированы в указанную пользователем папку.
Какой программой лучше восстанавливать удаленные данные? Ответ на этот вопрос можно получить лишь исходя их практики. Если файл заведомо был на диске, а первое из примененных средств не смогло его обнаружить, нужно пробовать применять и другие программы. Поскольку работа ведется с исправным диском, а программы восстановления на его содержимое не влияют, то число и время использования попыток не ограничено ничем.

Программа EasyRecovery

Программа EasyRecovery является одним из лучших средств анализа дисковой подсистемы и восстановления данных. Безусловное достоинство программы в том, что она объединила множество инструментов, которые могут потребоваться в первую очередь.
Приложение относится к разряду так называемых portable программ, то есть может запускаться со сменного носителя и не требует установки как таковой. В левой части окна расположены кнопки вызова основных групп задач (рис. 2.23).
Рис. 2.23. Главное окно программы

При нажатии кнопки в рабочей области окна показываются ссылки, вызывающие инструменты этой категории.
Диагностика диска:
– Drive tests – тест жестких дисков на наличие аппаратных проблем;
– Size Manager – детальная информация об использовании дискового пространства. Она дает ответ на главный вопрос: «Куда пропало свободное место?» Нередко его занимают временные файлы, находящиеся в системных папках;
– Partition Tests – анализ существующей структуры файловой системы;
– Smart Tests – контроль дисков по технологии SMART;
– Jumper Viewer – справочник по назначению джамперов. Фактически это ссылка на базу данных, находящуюся в Интернете по адресу. com/jumperviewer/index.asp;
– Data Advisor – создание оригинального загрузочного гибкого диска с утилитой восстановления.

• Восстановление данных:
– Advanced Recovery – восстановление данных с дополнительными настройками;
– Format Recovery – восстановление данных после форматирования диска;
– Resume Recovery – работа с предварительно сохраненным сеансом восстановления (файлом образа);
– Deleted Recovery – восстановление удаленных файлов;
– Raw Recovery – восстановление «сырых» данных из серьезно поврежденных дисков. Эта функция будет рассмотрена подробней;
– Emergency Diskette – создание еще одного оригинального загрузочного гибкого диска с утилитой восстановления.

• Восстановление файлов:
– Access Repair – восстановление поврежденных файлов Microsoft Access;
– PowerPoint Repair – восстановление поврежденных файлов Microsoft PowerPoint;
– Zip Repair – восстановление поврежденных архивов ZIP;
– Excel Repair – восстановление поврежденных файлов Microsoft Excel;
– Word Repair – восстановление поврежденных файлов Microsoft Word.

• Восстановление E-mail:
– Outlook Repair – восстановление почтовых баз Microsoft Outlook;
– Outlook Express Repair – восстановление почтовых баз Microsoft Outlook Express.

• Обновление программы.

• Кризисный центр – ссылки на платные службы восстановления данных и техническую поддержку через Интернет.

Таким образом, в одной программе, состоящей из единственного исполняемого файла размером около 18 Мбайт, собрано практически все, о чем говорилось в двух главах книги. Это делает ее очень удобным инструментом, в том числе для восстановления данных прямо в офисе или дома у пользователя.
Ссылка Быстрый запуск в верхней части окна позволяет настроить меню, открывающееся при ее нажатии, и поместить в это меню команды для вызова наиболее часто используемых функций. Ссылка Свойства позволяет выбрать язык интерфейса и настроить некоторые умолчания программы, например место для сохранения восстанавливаемой информации и поведение при восстановлении почтовых баз.
Примечание
Несмотря на то что последняя доступная на начало 2008 года шестая версия программы может работать в среде Windows Vista, в отдельных случаях возможны сбои при запуске некоторых инструментов. О полной совместимости приложения с Windows Vista пока говорить нельзя – скорее всего, проблема будет исправлена в очередных обновлениях.
Все перечисленные инструменты обладают интерфейсом мастеров: каждая процедура разделена на несколько шагов, а действия сопровождаются подробными комментариями. Именно поэтому в названии программы присутствует слово Easy – все действительно очень просто для понимания. Особый интерес представляет функция Raw Recovery (извлечение сырых данных).
1. Нажмите кнопку Восстановление данных, а затем щелкните кнопкой мыши на ссылке Raw Recovery (Восстановление сырых данных), появившейся в рабочей области окна. Появится первая страница мастера (рис. 2.24).
Рис. 2.24. Выбор диска

2. В дереве дисков и разделов выберите объект, в котором будет производиться поиск утраченных файлов. Хотя в нем показаны и разделы, целесообразно выбирать физический диск целиком. Нажав кнопку Типы файлов, можно указать, какие типы файлов (по их сигнатурам) программа будет искать при сканировании диска. По умолчанию ищутся все файлы. Нажмите кнопку Далее. После сканирования, продолжительность которого зависит от объема диска и числа файлов на нем, появится следующий экран мастера (рис. 2.25).
Рис. 2.25. Найденные файлы

На этом экране показаны найденные на диске последовательности, которые программа расценила как файлы. Эти файлы найдены не по вхождениям файловых систем, а лишь по сигнатурам, выделенным в последовательности данных на диске. Поэтому в левой части окна файлы сгруппированы только по типам, а имена им присваиваются чисто условные вида fil*.***, хотя расширения соответствуют действительным.
3. Для просмотра любого из найденных файлов выберите его, а затем нажмите кнопку Просмотр файла. Программа использует собственный встроенный просмотрщик. При этом содержимое большинства типов отображается «как есть», а в случае с архивом показываются файлы и папки, находящиеся в нем (рис. 2.26).
Рис. 2.26. Просмотр файла

4. Вернувшись к списку найденных файлов, установите флажки напротив тех, которые нужно восстановить. Можно также помечать виртуальные папки в левой части окна – тогда будут восстановлены все файлы указанного типа. Как только помечен хотя бы один файл, становится активной кнопка Далее. Нажмите ее, и появится последний экран мастера (рис. 2.27).
Рис. 2.27. Сохранение восстановленных данных

5. Последний шаг – указание места, куда будут сохранены помеченные файлы. Таким местом может быть не только папка на локальном компьютере, но и сетевая папка или даже FTP сервер. Кроме того, программа может сразу же заархивировать восстанавливаемые файлы – так можно сэкономить место на диске, куда будут сохраняться восстановленные данные. Укажите путь для сохранения и нажмите кнопку Далее. Через некоторое время восстановленные файлы появятся в указанном месте.
Функция Raw Recovery (извлечение сырых данных) позволяет извлечь с диска безнадежно утраченную информацию. Разумеется, эта функция не универсальна – содержимое кластеров, в которые производилась запись новых данных, действительно потеряно навсегда. Тем не менее это последнее средство, которое в критической ситуации нужно обязательно использовать.

Восстановление случайно удаленных данных

Эта задача является частным случаем исправления логических ошибок диска. Вся особенность в том, что пользователь обычно знает, что, откуда и когда удалено, а диск, как правило, совершенно исправен и физически, и логически. Кроме того, прогноз восстановления полностью определяется тем, как быстро владелец компьютера вспомнил об утрате. При физических дефектах или серьезных логических ошибках диска работа сразу прекращается, и винчестер экстренно начинают восстанавливать. После случайного удаления документов пользователь обычно работает до тех пор, пока эти документы вдруг не понадобятся. Если на место удаленных данных что-то было записано, вероятность восстановления уменьшается, а если записано было много, она стремится к нулю.
Извлекать данные после удаления файлов, форматирования или удаления разделов умеют практически все программы восстановления данных. Как уже было сказано, это частный и один из самых простых случаев. Существуют и утилиты, специально предназначенные для восстановления случайно удаленной информации. В частности, компания Runtime Software выпускает большой набор отдельных специализированных средств восстановления в различных файловых системах как для Windows, так и для Linux.

Резюме

Если потеряны данные на жестком диске, начать стоит с простейшей диагностики проблемы. При этом важно решить: связана ли эта потеря с аппаратной аварией либо все ограничивается случайным искажением записей таблицы разделов или файловой системы?
В первом случае необходим срочный ремонт винчестера, после чего данные будут доступны. Во втором случае восстановление информации производится программными методами.
Программное восстановление должно быть неразрушающим, то есть не связанным с записью данных на проблемный диск. Сначала нужно создать полную посекторную копию диска на другом носителе, а затем всю дальнейшую работу проводить уже с этим образом.
Для извлечения информации более целесообразно использовать специальные программные пакеты, хотя возможно и ручное восстановление с помощью дисковых редакторов. Успех извлечения данных отчасти зависит от числа попыток: разные программы по-разному справляются с восстановлением в конкретных ситуациях. И, если требуемый результат не получен с первой попытки, стоит использовать другое средство.
Рассмотренные в этой главе программы и принципы восстановления во многом применимы не только к жестким дискам, но и к другим типам носителей, поэтому когда речь пойдет об извлечении данных с полупроводниковых устройств хранения, придется еще не раз вернуться к пакетам R-Studio и EasyRecovery.  
Восстановление данных
Мы - официальные партнеры WD
Последние отзывы
  • От Конько Юлия Николаевна
    Благодарю всех специалистов данной клаборатории, которые не только восстановили целый Терабайт важно... Подробнее...
  • От Кожин Н.К.
    Перестала считываться флэш-карта фотоаппарата на которой остались фотографии декабрьского отдыха в т... Подробнее...
  • От Легошин Владимир Владимирович
    Добрый день! По своей глупости и дурости сломал жесткий диск ноутбука... А там как обычно говорят: В... Подробнее...
RSS
Оборудование