| Индекс материала |
|---|
| Содержание |
| Глава 0 |
| Глава 1 |
| Глава 2 |
| Глава 3 |
| Глава 4 |
| Глава 5 |
| Глава 6 |
Страница 7 из 8
Глава 5
Восстановление данных с лазерных дисков
• Принципы хранения данных на лазерных дисках• Причины потерь данных
• Восстановление данных при физических повреждениях
• Программное восстановление данных
• Резюме
Лазерные диски – неотъемлемая часть нашей повседневной жизни. Первоначально задуманные как носители музыкальных записей, очень скоро диски стали основным средством долгосрочного резервного копирования и хранения архивной информации.
Иногда встает задача восстановить данные с диска, выпущенного в конце XX века. Лазерные диски заводского изготовления редко бывают в единственном экземпляре, ведь тиражи достигают десятков и сотен тысяч экземпляров, однако отыскать дубликат подчас сложнее, чем извлечь данные с того диска, который наконец найден. Тем не менее именно на возможности найти несколько одинаковых компакт-дисков, даже поврежденных, но по-разному, основан один из методов восстановления.
Актуальным является восстановление архивов мультимедиа с записываемых и перезаписываемых дисков, ведь с появлением записывающих приводов многие пользователи стали хранить на таких носителях уникальные семейные альбомы, считая их практически вечными. На записываемых дисках нередко оказываются и резервные копии корпоративных данных, и с течением времени компакт-диск может оказаться единственным местом хранения устаревшей, но вдруг понадобившейся информации. Как правило, из исходного расположения файлы уже давно удалены.
Принципы хранения данных на лазерных дисках
На лазерных, или оптических, дисках информация записывается благодаря разной отражающей способности отдельных участков такого диска. Все оптические диски схожи тем, что носитель (диск) всегда отделен от привода, который является стандартным устройством компьютера. В отличие от жестких дисков или flash-накопителей аппаратных проблем с лазерными дисками гораздо меньше, и решаются они намного легче – простой заменой привода. Физическое расположение данных на лазерном диске строго стандартизировано, а сведения обо всех стандартах общедоступны, хотя спецификаций создано много.Виды носителей и технологии
Первые лазерные диски были созданы 1980 году компаниями SONY и Philips для записи звука. Эти диски (CD-DA) воспроизводились на бытовых проигрывателях. С тех пор внешний вид и геометрические размеры любых лазерных дисков остаются неизменными. Диск представляет собой поликарбонатную пластину диаметром 120 мм и толщиной 1,2 мм, в центре которой находится отверстие диаметром 15 мм. На диск нанесена спиральная дорожка, начинающаяся в центральной части и идущая к периферии. Первоначально существовали лишь диски, тиражируемые промышленным способом со специально изготавливаемых матриц, но впоследствии были разработаны технологии, позволяющие записывать лазерные диски на компьютерных приводах CD-R, а затем и CD-RW.В начале XXI века были разработаны стандарты DVD, которые постепенно должны заменить CD. Эти диски отличаются от CD возросшей в несколько раз плотностью дорожек, а для их чтения и записи используется лазер с меньшей длиной волны. Появились двухсторонние (Double-Sided – DS) и двухслойные (Double Layer – DL) диски, которые напоминают несколько склеенных между собой обычных дисков. Последние разработки – стандарты Blu-Ray и HD-DVD – позволили еще больше увеличить объем данных, хранящихся на лазерном диске, хотя принцип записи остался почти тем же. Большое значение придавалось обратной совместимости стандартов и форматов, чтобы более современные приводы могли работать и со старыми дисками.
На заводских, или штампованных, дисках дорожка образована чередованием впадин и выступов, выдавливаемых на поверхности пластины в процессе штамповки. На эту поверхность впоследствии напыляется тонкий отражающий слой алюминия. Поскольку выступы и впадины отражают лазерный луч по-разному, становится возможным считывание получившегося узора.
На записываемых и перезаписываемых дисках («болванках») обе поверхности пластины совершенно гладкие, а запись и считывание информации связаны с изменением физико-химических характеристик тонкого записываемого слоя, нанесенного на верхнюю сторону пластины (рис. 5.1). Записываемый слой в дисках однократной записи (CD-R или DVD-R) состоит из органического красителя, необратимо изменяющегося под воздействием мощного лазерного луча, а в перезаписываемых дисках (CD-RW или DVD-RW) он образован пленкой специального сплава, способного менять свою отражающую способность в зависимости от условий нагрева и остывания. Так или иначе, физическое качество записи всецело зависит от качества самой болванки и характеристик привода, на котором производилась запись: скорости, точности фокусировки и мощности луча.
Во всех случаях на верхнюю, дальнюю от лазера поверхность диска наносится ряд защитных слоев, предохраняющих отражающий слой от повреждений. Хотя защитные слои довольно прочны, с этой стороны диск гораздо уязвимее, чем со стороны подложки. Особенно незащищенными являются перезаписывемые диски – активный слой близок по своим свойствам к жидким кристаллам и реагирует даже на незначительное давление или сгибание диска.
От центра к периферии диск разбит на несколько концентрических областей, или зон (рис. 5.2). Диаметр каждой области строго стандартизирован.
• Область посадки или фиксации не содержит каких-либо данных и кладется на шпиндель привода. Неровности и грязь в этой области могут повлиять на балансировку и биение диска при его вращении.
• Область калибровки мощности (Power Calibration Area – PCA) присутствует только на записываемых дисках и служит для пробной записи и автоматической регулировки мощности записывающего лазера в зависимости от индивидуальных особенностей диска и привода.
• Программируемая область памяти (Program Memory Area – PMA) также существует только на записываемых дисках. В ней предварительно записывается временная таблица оглавления (Table of Content – TOC). При завершении сеанса записи эта информация переписывается на нулевую дорожку.
• Нулевая дорожка (Lead-In) содержит оглавление диска или сеанса записи. Оглавление включает в себя начальные адреса и длины всех дорожек, общую длину области данных и информацию о каждом из сеансов записи. Если диск записывается в несколько сеансов, своя нулевая дорожка создается для каждого из сеансов. Стандартный размер нулевой дорожки – 4500 секторов, или около 9,2 мегабайтов данных.
• Область данных содержит полезные данные. Это основная часть диска.
• Конечная зона (Lead-Out) служит маркером конца сеанса записи. Если диск записан в один сеанс, размер конечной зоны составляет 6750 секторов. Если диск записывался в несколько сеансов, для каждого последующего сеанса создается своя конечная зона размером 2250 секторов.
Информация при записи на компакт-диск является многократно избыточной. Это нужно для коррекции возможных ошибок. Хотя считается, что емкость CD-ROM составляет около 700 мегабайтов, в действительности такой диск несет около 2,5 Гбайт информации!
Спиральная дорожка разделена на сектора. Длина одного сектора CD-ROM составляет 17,33 мм, а на стандартном диске помещается до 333 000 секторов. Для DVD стандартное число секторов составляет 2 298 496 (однослойный DVD, DVD-R(W) или 2 295 104 (однослойный DVD+R(W). Каждый сектор состоит из 98 блоков, или фреймов (frames). Фрейм содержит 33 байта информации, из которых 24 байта несут полезные данные, 1 байт содержит служебную информацию, а 8 байтов служат для контроля четности и коррекции ошибок. Эти 8 байтов содержат так называемый код Рида-Соломона, вычисляемый на основании 24 полезных байтов. Таким образом, объем сектора составляет 3234 байта, из которых 882 байта являются избыточными. По ним микропрограмма привода способна воссоздать истинные значения остальных 2352 байтов в случае возникновения ошибок. Более того, из оставшихся 2352 байтов 304 байта отведены для синхронизирующих кодов, битов идентификации, кода коррекции ошибок ECC и кода обнаружения и исправления ошибок EDC. В результате в одном секторе полезными являются 2048 байтов.
Чтобы минимизировать влияние царапин и других физических дефектов, используется перекрестное чередование блоков между смежными секторами. Благодаря этому любой ограниченный дефект, скорее всего, затронет блоки, относящиеся к разным секторам, и не окажется на двух или трех последовательных блоках. В таком случае коррекция ошибок может оказаться весьма эффективной.
Физически на диск записываются последовательности «темных» и «светлых» участков, получаемые в результате EFM-модуляции. Eight-to-Fourteen Modulation – еще один уровень, призванный обеспечить избыточность и сохранность данных. Вместо каждого байта, то есть 8 битов, записывается последовательность из 14 двоичных значений (битов). К этим 14 битам добавляются по три объединяющих бита (merge bits), и длина последовательности возрастает до 17 битов. В начало каждого блока добавляется 24-разрядное число синхронизации.
Схематично описанные здесь алгоритмы являются стандартными и заложены в микропрограмму любого привода. В процессе чтения диска микропрограмма привода осуществляет, при необходимости, коррекцию ошибок и показывает через интерфейс уже чистые сектора по 2048 байтов каждый.
Приводы оптических дисков
Конструкция любых приводов лазерных дисков (рис. 5.3) практически не изменилась с XX века. Все существенные различия приводов CD или DVD, читающих или записывающих, состоят только в лазерах, датчиках и оптических элементах. Разумеется, поддержка новых стандартов потребовала и новых алгоритмов коррекции ошибок, закладываемых в микропрограммы дисководов.
Диск вращается на оси шпинделя. Частота вращения может доходить до 12 000 об/мин. Под диском перемещается по направляющим каретка, на которой закреплены миниатюрный полупроводниковый лазер, система линз, призм и зеркал, а также приемник-фотоэлемент. В современных комбинированных приводах может быть несколько лазеров. Лазерный луч проходит через оптическую систему, фокусируется на нижней поверхности вращающегося диска, отражается от нее и через те же линзы и призмы вновь попадает на приемник. Приемник преобразует световой луч в электрические сигналы, которые поступают на предварительный усилитель и далее в электронную схему привода.
Верхняя линза является фокусирующей. Она закреплена на очень легких подвесах и может немного смещаться относительно остальных деталей оптической системы. Положением этой линзы управляет сложная автоматика, поэтому луч всегда должен точно фокусироваться на отражающем слое компакт-диска. За счет перемещения каретки лазерный луч можно направить на любой участок диска.
По стандарту на компакт-дисках ширина дорожки составляет около 0,6 мкм, расстояние между соседними дорожками – около 1,6 мкм. Каждый элемент дорожки (впадина или площадка либо участок, отличающийся по отражающей способности от соседнего на записываемом диске) должен иметь протяженность от 0,9 до 3,3 мкм. Для DVD эти размеры значительно меньше. Разница в отражающей способности «темных» и «светлых» участков совсем не велика и составляет не более нескольких десятков процентов. При чтении привод лазерных дисков улавливает довольно незначительные колебания яркости отраженного луча. Когда лазерный луч сфокусирован на отражающем слое диска, создаваемое им пятно должно примерно соответствовать геометрическим размерам дорожек. Если пятно больше, колебания яркости отраженного луча становятся еще меньше, а отклонения в позиционировании усугубляют ситуацию.
Этим объясняется знакомый всем случай, когда на одном приводе диск читается нормально, на другом читается, но неуверенно, а на третьем не читается вовсе с выводом сообщения об ошибке. Парадоксально: вовсе не обязательно, что диск будет лучше всего читаться на том же приводе, на котором он был записан! Разнообразие параметров, как самих дисков, так и приводов, достаточно велико. О дешевых болванках от неизвестных производителей и доле брака среди них даже не стоит говорить. Существуют и изначально неудачные модели дисководов.
Качество привода – понятие весьма расплывчатое. К нему можно отнести тщательность и точность изготовления и сборки механики и оптики, конструктивные особенности, в том числе механизмы балансировки и компенсации люфта, свойства лазерного излучателя, а также особенности микропрограммы.
От микропрограммы зависит поведение дисковода при неустойчивом чтении проблемных дисков. В общем случае чем ниже скорость, тем больше шансов успешно считать диск с плохими оптическими характеристиками. При возникновении большого количества ошибок привод должен ступенчато снижать скорость чтения до тех пор, пока чтение не станет устойчивым, но этот механизм по-разному реализован в различных приводах. В общем случае чем ниже скорость вращения диска, тем проще требования, предъявляемые к его качеству. Согласно эмпирическому правилу о качестве привода CD или DVD можно косвенно судить по соотношению пластмасса/металл, то есть по весу устройства и его цене. При этом речь идет о ценах на модели одного поколения.
Хорошо известны приводы от компании Plextor. При цене, превышающей среднюю цену распространенных дисководов вдвое или втрое, они отличаются стабильностью работы и долговечностью. Кроме того, способностью прочитать даже сильно поцарапанный диск или самую некачественную болванку обладают некоторые модели дисководов марки LG. Стабильным чтением характеризовались и приводы Teac, однако модели выпуска после 2006 года по каким-то причинам стали вызывать нарекания. Опытные компьютерные пользователи, которым по роду занятий часто приходится извлекать данные с нестабильно читающихся дисков, обычно долго выбирают, а затем бережно используют дисковод. Иногда такой привод подключают к компьютеру лишь для чтения им проблемного диска, а в остальное время отключают физически во избежание лишнего износа.
Стандарты и совместимость
Лазерные носители информации, работающие с ними приводы описаны множеством стандартов и спецификаций, а также их модификаций, расширений и дополнений. Пока пользователь записывает и читает диски на конкретном приводе отдельно взятого компьютера, эти вопросы почти никогда его не интересуют. Проблемы возникают, когда появляется диск, записанный непонятным образом. То, что привод отказывается распознать и прочитать этот диск, еще не говорит о дефекте диска или привода. Попробуем схематично разобраться во всем многообразии спецификаций.«Железный» уровень – это физические характеристики диска, особенно его записываемого слоя, а также конструкция лазера, оптической системы привода и его датчика. Другими словами, конструкция привода должна допускать работу с дисками с определенными физическими параметрами. Здесь можно выделить основные спецификации.
• CD-ROM – штампованный диск, самый старый носитель, который должен читаться практически на любом дисководе.
• CD-R – диск однократной записи с записываемым слоем на основе цианина, азо-красителя или фталоцианина:
– Hi-Speed – отличается материалом и худшей отражающей способностью записываемого слоя;
– Ultra-Speed – отличается материалом и еще более низкой отражающей способностью записываемого слоя.
• CD-RW – перезаписываемый диск с записываемым слоем на основе сплавов серебра (Ag), индия (In), сурьмы (Sb) и теллура (Te):
– Hi-Speed – отличается материалом и низкой отражающей способностью записываемого слоя;
– Ultra-Speed – отличается материалом и еще более низкой отражающей способностью записываемого слоя.
Таким образом, внутри стандарта CD уже существует семь «железных» вариантов, каждый из которых требует аппаратной поддержки. Совместимость «сверху вниз» соблюдается почти всегда: более новые приводы могут работать со всеми более старыми дисками, но не наоборот. Видимо, стандарт CD уже завершил свое развитие и постепенно уходит в прошлое, однако на CD за много лет накоплено огромное количество архивной информации:
• DVD-ROM – штампованный диск, самый первый из поколения DVD;
• DVD-R – одна из технологий DVD однократной записи;
• DVD+R – другая технология DVD однократной записи;
• DVD-RW – одна из технологий перезаписываемых DVD;
• DVD+RW – другая технология перезаписываемых DVD;
• DVD-RAM – третий вариант, отличающийся и организацией дорожек, и, частично, свойствами записываемого слоя.
Кроме того, внутри каждой из спецификаций DVD существуют одно– и двухслойные диски: двухслойные диски требуют возможности перефокусировки лазера на каждый из слоев и большего диапазона регулировки мощности луча. Это же касается одно– и двухсторонних дисков: при одинаковой общей толщине отражающий слой (слои) двустороннего диска оказываются ближе к линзе. Скоростные характеристики DVD R/RW особо не оговариваются, но более старые приводы нередко отказываются работать с новыми болванками, рассчитанными на большую максимальную скорость записи: им просто недостаточно мощности лазера. Таким образом, внутри стандарта DVD существует более двадцати возможных «железных» вариантов.
• Blu-ray Disc – новая технология, которая только начала развиваться. В этой технологии применяется синий лазер с меньшей длиной волны, что позволяет вдвое увеличить плотность записи. Внутри стандарта уже выделены спецификации BD-R, BD-RE и BD-ROM. Кроме того, существуют одно– и двухслойные диски, а в разработке находятся четырех– и шестислойные. Каждая из этих спецификаций требует чисто аппаратной поддержки со стороны привода.
• HD DVD – прямой конкурент спецификации Blu-ray, который также использует коротковолновой лазер. Вместе с тем стандарт предусматривает те же самые структуры секторов и блоков ECC, алгоритмы коррекции ошибок и модуляцию, что и стандартные DVD. Внутри этого, еще не сформированного до конца, стандарта уже выделяются спецификации HD DVD-ROM, HD DVD-Rewritable – 1.0, HD DVD-R – 0.9, HD DVD-RAM. Существуют одно– и двухслойные диски.
Даже совершенно новый записываемый диск не является абсолютно пустым: на нем уже есть служебная дорожка с сервометками ATIP (Absolute Time In Pregroove – абсолютное время в служебной дорожке). Эта служебная дорожка нужна для системы позиционирования, которая удерживает луч лазера при записи на дорожке и следит за скоростью записи. Служебная дорожка содержит также информацию о производителе диска, материале записываемого слоя, длине дорожки для записи и т. д. Служебная дорожка не затрагивается при записи данных на диск. Некоторые системы защиты от копирования используют ее, чтобы отличить оригинал от копии.
Информацию служебной дорожки можно просмотреть, используя многие программы, например Nero Info Tool из стандартного пакета Nero или другие утилиты, предназначенные для получения развернутых сведений об аппаратной конфигурации компьютера. Проблема состоит лишь в том, что для чтения этой служебной дорожки привод должен хотя бы поддерживать данный физический тип дисков, иначе появится сообщение «диск отсутствует».
ПримечаниеСледующий аспект совместимости касается поддержки приводом различных спецификаций, относящихся к форматам низкого уровня. Такие форматы связаны с расположением на диске дорожек, служебных записей в них и характером кодирования информации. Для CD эти спецификации описаны «цветными книгами», названными по цветам обложек официальных изданий этих стандартов. Так, «Красная книга» (Red Book – CD-DA) описывает формат аудиодисков, «Оранжевая книга» (Orange Book) содержит требования к одно– и многосеансовой записи записываемых и перезаписываемых дисков и т. п. Применительно к DVD и более новым носителям подобных спецификаций меньше: все они включены в единые стандарты для этих типов дисков.
При вставке диска в привод последний раскручивает диск и сразу же пытается считать содержимое служебной и нулевой дорожек. Лазер (в комбинированных приводах) переключается в соответствующий режим, и проверяются позиционирование и фокусировка. Считанное содержимое вводной дорожки кэшируется электроникой привода и остается в памяти, пока диск находится в дисководе. Микропрограмма интерпретирует полученную информацию и в результате выдает в интерфейс сообщение о готовности привода. Если физическое повреждение, например трещина, пришлось на эти области, находящиеся вблизи центрального отверстия, привод вообще не распознает диск. Это проблемная ситуация: обычными способами заставить привод читать такой диск, к сожалению, нельзя.
Существует много режимов записи и чтения, то есть способов размещения служебной информации на нулевой дорожке записываемых и перезаписываемых дисков. Нужно отметить, что они различаются тем, когда и куда в процессе записи помещается оглавление диска и как выглядят ссылки на сессии и дорожки. В каком-то смысле эти свойства можно сравнить с таблицей разделов жесткого диска: они связывают всю дальнейшую структуру диска с универсальной для всех форматов записью, всегда находящейся на фиксированном месте в самом начале диска.
• Packet – пакетная запись, позволяющая пользоваться перезаписываемым диском подобно жесткому диску или flash-накопителю.
• TAO – Track-At-Once, «дорожка за раз».
• DAO – Disc-At-Once, «диск за раз».
• SAO – Session-At-Once, «сессия за раз».
• RAW SAO, RAW DAO, RAW SAO 16, RAW SAO 96, RAW DAO 16, RAW DAO 96 – расширения предыдущих режимов.
Способность привода работать с разными физическими типами носителей (CD-ROM/ R/RW, DVD-ROM /±R/±RW/RAM, HD-DVD, одно– или многослойными и т. д.) однозначно определяется его «железной» конструкцией. Это устройство лазера и оптической системы, механизмов позиционирования и фокусировки. Поддержка разных режимов, в том числе одно– и многосеансовой записи либо чтения дисков, записанных такими способами, осуществляется на уровне микропрограммы или прошивки, привода. От прошивки зависит, где и как привод будет искать служебную информацию на диске, как он ее интерпретирует при чтении либо куда и как он будет помещать эту информацию при записи.
Практический вывод оптимистичен: путем обновления прошивки нередко удается наделить дисковод способностью поддерживать новые форматы. Главное – он изначально должен работать с определенными физическими типами носителей! Для восстановления данных всегда желательно иметь под рукой привод или несколько приводов с поддержкой максимального числа типов носителей, режимов и функций. Подробные сведения о приводе можно получить на вкладке Привод программы Nero InfoTool, а на вкладке Диск этой же программы можно найти все данные о типе носителя, находящегося в дисководе, а также о логической структуре записанных на нем данных (рис. 5.4).
Если в компьютере установлено несколько приводов, для просмотра информации о каждом из них выберите нужный привод в раскрывающемся списке в верхней части окна программы. Подобные сведения сообщают и другие программы диагностики и инвентаризации системы, например Everest или Fix-it Utilities.
Логическая организация данных
Под логической организацией лазерных дисков понимаются файловые системы, создаваемые на их дорожках. Для лазерных дисков, в отличие от винчестеров, гибких дисков или полупроводниковых накопителей с их системами FAT и NTFS, используются особенные файловые системы. Отчасти это связано с историей появления лазерных дисков: сначала почти все их типы предназначались для хранения аудио– и видеоинформации, а запись компьютерных (файловых) данных становилась дополнительной сферой применения этих носителей. Создание файловой системы неразрывно связано и зависит от операционной системы и программ для записи дисков.Самая старая и распространенная файловая система – ISO 9660 (ECMA-119). Это базовый стандарт файловой системы для CD-ROM. В терминах этой файловой системы дорожка называется томом. Том разбивается на логические сектора с логическими адресами (LSN – Logical Sector Number). Размер логического сектора равен 2048 байтам. В начале тома находится системная область длиной 15 секторов, в которой хранятся так называемые дескрипторы тома и загрузочная запись. С 16-го сектора начинается область данных, которая продолжается до конца дорожки. Внутри тома (в области данных) находятся собственно данные:
• разделы тома;
• таблицы путей;
• дескрипторы директорий;
• директории;
• сами файлы.
Таким образом, файлы образуют древовидную структуру каталогов. Для ускорения поиска файлов для каждой директории создается также таблица путей (path table). Она содержит адрес экстента (файла или директории), длину записи расширенных атрибутов, номер родительской директории и идентификатор директории. Каждая директория получает номер, причем корневой директории присваивается номер 1. Директории в таблице путей сортируются по возрастанию глубины иерархии, далее – по возрастанию номера родительской директории и, наконец, по идентификатору директории в алфавитном порядке. Таблицы хранятся в двух вариантах (LSB и MSB) и могут существовать в двух копиях. Это повышает степень устойчивости данных.
Согласно стандарту оглавление отсортировано в алфавитном порядке, директории находятся в начале вне зависимости от реального расположения файлов на диске. Сортировка внутри директории также происходит по именам файлов. Чтобы диски могли читаться различными операционными системами, внутри стандарта ISO 9660 предусмотрены три уровня совместимости.
• Level 1. Совместимость с MS-DOS: длина имени файла или директории до 8 символов, длина полного пути к файлу – до 256 символов, а глубина вложенности папок и файлов не превышает восьми. Файл на диске должен быть непрерывным.
• Level 2. Совместимость с операционной системой Windows 95/98. Разрешается использовать имена файлов длиной до 30 символов, не считая точки и расширения.
• Level 3. Файл может состоять из нескольких фрагментов. С дисками, файловая система которых соответствует этому уровню, могут работать только операционные системы Windows 2000/XP/Vista и некоторые системы Linux.
На записываемых и перезаписываемых дисках до закрытия сессии создается таблица оглавления (Table of Content – TOC). При закрытии сессии она переписывается на нулевую дорожку. Эта таблица содержит указания на размещение записей файловой системы. При быстром стирании перезаписываемого диска стирается только эта таблица, а файлы в области данных не затрагиваются. На этом основано восстановление данных после непреднамеренного стирания диска.
Расширение Rock Ridge Interchange Protocol файловой системы ISO 9660 дополнило список возможных атрибутов директорий и файлов. Эта файловая система полностью поддерживается операционной системой Unix. На компьютерах с операционной системой Windows такие диски могут читаться, но с некоторыми ограничениями (ограничение касается длинных имен файлов).
Стандарт Joliet был разработан корпорацией Microsoft и также является расширением файловой системы ISO 9660. В этом стандарте обходится ряд ограничений, ранее наложенных стандартом ISO 9660 на длину имен файлов и директорий, вложенность директорий. Имена записываются двухбайтовыми символами Unicode. Таким образом снято ограничение на использование в именах файлов и папок только символов ASCII. Таблицы Unicode хранятся в отдельном дополнительном заголовке, который ISO 9660 совместимые программы игнорируют, обеспечивая обратную совместимость.
Спецификация загружаемого CD-ROM El Torito определяет формат загрузочной записи, находящейся среди дескрипторов тома файловой системы ISO 9660, и ее интерпретацию в BIOS. Диски, несущие такую загрузочную запись, могут при загрузке с них компьютера эмулировать один из стандартных типов носителей: от гибкого диска 5.25 до винчестера. В остальном на этих дисках используется та же файловая система ISO 9660.
UDF (Universal Data Format) – относительно новая файловая система для CD-RW и DVD. Смысл этой файловой системы в том, что на диске предварительно размечаются области (пакеты) постоянной или переменной длины. Каждый пакет начинается заголовком и несет в себе файл или часть файла. В результате каждый файл или фрагмент файла хранится в отдельном пакете вместе со своим описанием и может быть стерт или перезаписан независимо от других.
Для работы с этой файловой системой со стороны привода нужна поддержка пакетной записи и чтения на уровне его микропрограммы, а в операционной системе должны быть установлены драйвер UDF и программа для пакетной записи, например Nero In-CD или DirectCD. Полноценная поддержка формата UDF реализована в операционной системе Windows Vista. Для совместимости при чтении на диске может записываться виртуальная таблица содержания VTOC ISO 9660 level 3, как это предусмотрено спецификацией UDF Bridge. Необходимая часть файловой системы UDF, начиная с версии 1.5, – таблица VAT (Virtual Allocation Table). При отсутствии или повреждении этого элемента операционная система не может обнаружить файлы на диске.
DVD-Video и DVD-Audio используют файловую систему micro-UDF (подмножество UDF, ISO 13346). Размер файла должен быть не более 1 гигабайта, а имена файлов могут иметь длину до 255 символов Unicode. Видеофайлы должны лежать в каталоге VIDEO_TS, аудио – AUDIO_TS. В целях защиты от несанкционированного копирования DVD-Video и DVD-Audio должны шифроваться системой CSS. Спецификация UDF Bridge является комбинацией ISO 9660 и MicroUDF.
Посекторная, или побайтовая, копия – образ диска – делается независимо от того, какая файловая система на этом диске используется и являлась ли запись пакетной. Все дальнейшие операции по извлечению данных с поврежденного диска должны учитывать особенности файловой системы на нем.
Причины потерь данных
Все причины целесообразно разделить на физические и логические, хотя такое деление довольно условно.Нужно отметить, что нечитаемость диска на конкретном приводе еще не является причиной потери данных. Неважно, что это тот же самый привод, на котором диск записывался. Возможно, со временем сбилась юстировка оптики или уменьшилась мощность лазера. Это обычное явление – современные массовые приводы исправны немногим дольше гарантийного срока. Объяснение этому надо искать в маркетинговой политике фирм-изготовителей: грязь, попавшая на посадочную площадку шпинделя, способна привести к таким биениям вставляемого диска, что система фокусировки просто не успевает установить оптимальное положение фокусирующей линзы. Загрязнение самой линзы тоже может стать серьезной причиной того, что некоторые диски не распознаются и не читаются приводом. Отсюда вывод: для чтения проблемного диска нужен, в первую очередь, хороший дисковод!
Деградация материалов диска приводит к уменьшению амплитуды отраженного сигнала. Диапазон чувствительности датчика – один из важнейших показателей «качества привода CD или DVD. Вполне возможно возникновение ситуации, когда даже Plextor за $300 не сможет прочитать диск, – это практически безнадежная ситуация.
Трещины и сколы тоже очень распространенное явление. Диск со сквозной трещиной восстановлению практически не подлежит, тем более внутри дисковода его легко может разорвать центробежной силой. Менее вредны трещины на периферии.
Царапины на прозрачной поверхности диска приводят к рассеиванию луча, из-за чего лазер не может прочитать отдельные сектора. Радиальные царапины наносят меньший ущерб, чем концентрические. За счет чередования секторов далеко не всякая радиальная царапина способна затенить участки диска так, чтобы микропрограмма привода не смогла их восстановить, основываясь на избыточных кодах коррекции ошибок. Круговая царапина, особенно если она расположена в центральной части, легко может закрыть несколько последовательно идущих секторов. Многие царапины удается замазать и отполировать разными способами.
Механические повреждения отражающего или записываемого слоя через этикетку и защитный слой являются необратимыми и ведут к безвозвратной потере информации. Самая частая причина таких повреждений – метки и надписи, наносимые неприспособленными для этого маркерами и ручками.
Попытки прочитать диск с грубыми дефектами нередко приводят к зависанию компьютера – это неприятная особенность аппаратного интерфейса и операционной системы Windows. Из этих соображений тестовый привод надежнее подключать на отдельный шлейф IDE или пользоваться приводом с интерфейсом SATA.
К логическим ошибкам можно отнести последствия программных сбоев при записи диска. В этих случаях искажаются записи TOC или таблиц файловой системы. Диск определяется приводом, но часть его содержимого бывает недоступна. Однако точно так же могут проявляться последствия физического повреждения секторов, несущих названные структуры.
Восстановление данных при физических повреждениях
Лазерные диски способны пострадать от самых разных причин: изгибов, ударов и царапин, высокой и низкой температуры, солнечного света, жидкостей и просто от времени. Хотя производители тщательно продумывают химическую совместимость материалов, из которых изготавливается диски, они неизбежно деградируют, взаимодействуя друг с другом. Даже алюминиевый отражающий слой обычных CD/DVD-ROM подвержен коррозии. Заявленная долговечность записываемых и перезаписываемых дисков составляет десятки лет, однако на практике многие дешевые болванки малоизвестных фирм, безымянные технологические болванки обладают сроком годности от двух до пяти лет.На лазерных дисках физические проблемы, кроме деградации слоев, почти всегда видны невооруженным глазом. Разумеется, нечитаемый диск в первую очередь нужно тщательно осмотреть при хорошем освещении и под разными углами. Можно заметить сколы и трещины, потертости и царапины разной степени на поверхностях диска. Бывает, что нижняя, прозрачная сторона диска от неаккуратного хранения становится почти матовой. К физическим загрязнениям можно отнести и множество других загрязнений: от жирных пальцев до полной засаленности или налета от табачного дыма. Во всех этих случаях диск читается с ошибками либо вообще не распознается приводом.
Загрязнения
Каждому известно, что, если лазерный диск не читается, его, прежде всего, нужно протереть. Протирание диска первым попавшимся под руку платком, рукавом или полотенцем – верный способ в дополнение к имеющейся грязи нанести на диск еще и царапины. При очистке диска рекомендуется придерживаться нескольких простых правил.• Нужно использовать салфетки из многократно выстиранной неворсистой мягкой ткани, например бязи или фланели. Продаются и специальные готовые нетканые салфетки, уже смоченные очищающим раствором.
• В качестве жидкости для очистки дисков, помимо готовых фирменных растворов, подходят распространенные стеклоочистители, 0,5–1 %-ные растворы бытовых моющих средств типа Fairy или «Мистер Мускул», водный раствор этилового или изопропилового спирта или их смеси концентрацией от 10 до 40 %.
• При протирании диска основные движения должны быть направлены радиально – от краев к центру.
Иногда рекомендуют сначала очистить диск тряпкой с раствором, а потом под струей воды. После этого диск лучше всего обсушить салфеткой. Если при этом совершать только промакивающие движения и не тереть поверхность, в качестве салфетки можно использовать и мягкую туалетную бумагу. Хотя из-за минеральных включений любая бумага, кроме специально изготовленных бумажных салфеток для оптики, не очень подходит в качестве протирочного материала.
Трещины
Трещины могут повредить не только данные на диске, но и тот привод, в который этот диск будет вставлен. Под действием центробежной силы трещины способны расширяться, а диск вполне может порвать на части внутри дисковода. На месте трещины почти всегда возникает ступенька отражающего слоя, и на расстоянии нескольких миллиметров до или после трещины лазерный луч оказывается несфокусированным. Система фокусировки не успевает отработать меняющееся расстояние до отражающей поверхности, и в чтении появляются заметные провалы.Бороться с трещинами, заливая их клеем или укрепляя диск как-либо еще, практически бесполезно. За счет внутренних напряжений в пластмассе края трещин расходятся на большую величину, чем допустимая ошибка в позиционировании луча. И заделка трещины все равно не решит проблему ошибок чтения. Тем не менее треснувший диск можно подклеить с верхней стороны скотчем или пленкой типа «Оракал». Это, по крайней мере, предотвратит разлет осколков диска в приводе. Встречаются советы приклеить на треснувший диск другую ненужную болванку или тот прозрачный вкладыш, которым обычно закрывают стопку дисков внутри промышленной упаковки-бобины. Двойной диск, скорее всего, не пройдет в привод по толщине, поэтому читать его придется на доработанном приводе. В любом случае, если имеется диск даже с крошечной и несквозной трещиной, стоит предварительно приостановить дисковод одним из программных средств. В качестве примера можно рассмотреть Nero Drive Speed.
Эта утилита входит в состав пакета Nero, но по умолчанию не инсталлируется. Чтобы воспользоваться программой Nero DriveSpeed, следует в процессе установки пакета Nero указать вариант Полная установка или выбрать эту утилиту в группе Инструменты при выборочной установке.
1. Запустите программу (Пуск ? Все программы ? Nero ? Инструменты ? Nero DriveSpeed). Откроется окно программы (рис. 5.5), а в области уведомлений Панели задач появится ее значок.
2. В раскрывающемся списке в верхней части окна выберите дисковод, скорость которого нужно ограничить.
3. В раскрывающихся списках Скорость чтения (CD) и Скорость чтения (DVD) выберите минимальную скорость.
4. В раскрывающемся списке Время вращения выберите время, в течение которого диск будет раскручиваться перед началом чтения. Этот параметр в рассматриваемом случае не столь важен.
Ограничение скорости действует до тех пор, пока программа работает и ее значок остается в области уведомлений Панели задач. Для выхода из программы и снятия ограничений щелкните правой кнопкой мыши на этом значке и в открывшемся меню выберите команду Выход.
Кроме этой программы, существует много утилит для «торможения» приводов лазерных дисков. Все они бесплатны и работают практически одинаково. Некоторые обладают полезными дополнительными функциями, например напоминают о диске, забытом в дисководе при выключении компьютера, или позволяют блокировать лоток.
• CDSpeed . Существует еще несколько программ с таким же названием.
• CD-ROM Tool .
• CDSlow .
Царапины
Как уже было сказано, механические повреждения со стороны отражающего или записываемого слоя лазерного диска всегда необратимо уничтожают информацию в этом месте. Если повреждены служебные области, диск почти никогда не распознается приводом и восстановление данных с него, скорее всего, невозможно. Точечные дефекты в области данных не мешают приводу распознать и прочитать диск, но поврежденные участки восстановлению также не подлежат.Гораздо лучше дело обстоит с царапинами на нижней поверхности пластины. Есть два пути устранения таких дефектов:
• заполнить дефекты прозрачным материалом с близким к поликарбонату коэффициентом преломления. Затем может понадобиться финишная шлифовка и полировка;
• равномерно отшлифовать поверхность пластины до дна самых глубоких дефектов, а затем отполировать ее.
«Партизанские» варианты первого способа кочуют по страницам форумов в Интернете уже второй десяток лет. В качестве заполнителя предлагаются нитроцеллюлозные клеи и лаки, автомобильные и мебельные полироли на восковой основе. При обработке диска важно обеспечить хорошую адгезию материалов, иначе пломбу может вырвать центробежной силой при вращении диска. Кроме того, состав должен обладать минимальной усадкой при высыхании и отвердевании, хорошо шлифоваться и полироваться.
Существуют и другие средства – специальные одно– и двухкомпонентные полимерные компаунды, которые выпускают многие производители оргтехники и дисков. В их числе – паста DataFlash Disc Repair 1210, наборы VINTECH Dr. Clean VC-2000, Hama 49838, Hama 4819, Digitex DCACLRK-05-BL, Digitex DG-010-C, Maxell Disc Scratch Repair Kit (рис. 5.6) и др.
В состав набора обычно входят тюбик с пастой и полировочные салфетки. Цена такого набора составляет от $5 до $20, а 5 г пасты хватает для восстановления 10–20 дисков. В некоторые наборы входят две пасты или жидкости: одна для более грубой полировки, а вторая для завершающей обработки поверхности.
Более совершенными являются фотополимерные компаунды. Они позволяют заполнить достаточно глубокие царапины до 0,3–0,5 мм, поскольку не содержат растворителей и сохраняют практически неизменный объем в процессе полимеризации на свету. В комплект с таким компаундом входит стеклянная пластина-матрица.
1. Диск обезжиривается спиртом и высушивается.
2. В царапину вровень с ее краями шприцом вносится компаунд.
3. Матрица прижимается к поверхности диска так, чтобы разровнять компаунд.
4. Все вместе помещается на несколько минут под кварцевую лампу или просто на прямой солнечный свет.
5. После отвердевания компаунда матрица отделяется от поверхности диска.
«Партизанские» методы шлифовки столь же стары, сколь и способы заделки царапин. Нужно отметить, что ручной шлифовкой и полировкой можно удалить только поверхностные царапины и потертости диска. Дело в том, что недостаточно выровнять царапины: для фокусировки лазера очень важно сохранить геометрическую плоскость поверхности диска, а даже малейшие волны оказывают столь же пагубное действие, как и сами царапины. Для полировки поверхностных дефектов обычно предлагается паста ГОИ или «Ювелирная», нанесенная на фланелевую или замшевую салфетку. Для устранения более грубых царапин иногда рекомендуют сначала использовать зубной порошок (современные неабразивные зубные пасты для этого малопригодны), а затем, после промывки поверхности, завершить полировку той же пастой ГОИ. Можно встретить даже советы по полировке диска пастой ГОИ подушечками пальцев – так можно обнаружить мельчайшие неровности. Правда, руки потом придется долго отмывать керосином.
Приемы шлифовки и полировки разнообразны, и их можно освоить только практически. У любого пользователя найдется множество давно не нужных старых дисков. Попробуйте царапать такие диски до появления сбоев при их чтении, а затем восстанавливать поверхность разными способами.
ПримечаниеДля эффективной, а главное геометрически точной шлифовки дисков разработано и продается множество устройств. Все они построены по типу шлифовального станка. В роли абразивного элемента выступает диск или шайба из волокнистого синтетического материала, который в процессе работы смачивается смесью спиртов и поверхностно-активных веществ.
Для лабораторных работ по восстановлению информации программными методами имитировать повреждения диска еще проще. Наклеивайте на прозрачную сторону диска кусочки непрозрачного скотча разной формы и размера в разных местах. Эта операция обратима и поможет легко изобразить любые дефекты.
Самое простое приспособление подобного рода – Doctor Series Advanced Disc Repair System (рис. 5.7) с ручным приводом – выпускает компания Digital Innovations. Восстанавливаемый компакт-диск и лепестковый шлифовальный круг (на фотографии он похож на вентилятор) вращаются во взаимно перпендикулярных плоскостях. Сверху в корпус вставляется флакон со смачивающей жидкостью – 0,5 %-ным водным раствором изопропилового спирта. Жидкость по каплям поступает на шлифовальный круг. Круги являются расходным материалом, а одного круга хватает на шлифовку примерно 50 дисков. Розничная цена этого устройства в российских интернет-магазинах составляет около $30.
Более современными являются приборы с электроприводом от компании Aleratec. Любопытно, что сам изготовитель позиционирует их как оборудование не только для компаний, занимающихся восстановлением информации, но и для видеосалонов и пунктов проката. Видимо, в США цены на лицензионные DVD, выдаваемые напрокат, делают их восстановление более чем оправданным с экономической точки зрения.
Aleratec DVD/CD Disc Repair Plus – прибор, внешне похожий на CD-плейер (рис. 5.8). Восстановление диска занимает от одной до пяти минут. Для шлифовки необходимо нанести три капли смачивающей жидкости на шлифовальную шайбу, положить сверху диск, закрыть крышку и нажать кнопку Repair (Отремонтировать). Две другие кнопки на корпусе устройства служат для выбора режима – от поверхностной шлифовки до удаления более глубоких царапин. Прибор стоит около $40, а набор расходных материалов (шайбы и жидкость), которого хватает примерно на 30 дисков, – еще $35.
Aleratec DVD/CD Disc Repair CG (рис. 5.9) – мощный профессиональный аппарат ценой около $550. Он снабжен системой непрерывной подачи жидкости и таймером. Восстановление диска занимает до пяти минут.
В случае, когда на диске видны механические повреждения, прежде всего стоит попытаться прочитать такой диск на уже испытанных приводах, скорость которых снижена до минимума. Чем больше приводов будет использовано, тем выше вероятность, что какой-то из них удовлетворительно справится с задачей. В отличие от других носителей, дальнейшего повреждения диска во время чтения здесь опасаться не стоит. Постарайтесь сначала сохранить тот образ, который удастся восстановить с диска в его исходном состоянии. Этот образ лучше оставить до конца работ по восстановлению информации. Хотя шансы окончательно испортить диск при устранении царапин очень малы, лучше все же перестраховаться. Затем можно спокойно устранить или заполировать дефекты поверхности. Возможно, после этих процедур диск сразу удастся прочитать штатными средствами операционной системы! Если же исправление механических дефектов не дало существенных результатов, начните восстанавливать информацию программными средствами из лучшего, наиболее полного образа.
Чтение диска с разрушенной служебной областью
Как уже отмечалось, при повреждении центральной области диска, где находится нулевая дорожка, этот диск просто не распознается приводом. Обнаружив, что в процессе чтения оглавления диска возникли критические ошибки, микропрограмма привода отказывает такому диску в обработке, несмотря на то что содержимое TOC дублировано по всей спиральной дорожке. В результате после вставки диска дисковод продолжает считать, что диска в нем нет, индикатор готовности на передней панели, помигав, гаснет и какие-либо дальнейшие действия невозможны.ПримечаниеВсе прикладные программы обращаются к приводу CD/DVD через его интерфейс, и если микропрограмма отказалась признать наличие диска в приводе, этого диска «не существует» ни для операционной системы, ни для любой из программ восстановления данных. Нам же нужно каким-то образом прочитать содержимое диска программами, о которых пойдет речь далее, и хотя бы получить посекторный образ: из этого образа затем легко будет извлечь полезную информацию.
Привод выдает в интерфейс служебные сообщения о своем состоянии. Эти сообщения (Error codes или Sense Codes), в шестнадцатеричном формате, описаны стандартом MMC-3. Так, например, код 2/3A/01 (Medium not present – tray closed) означает, что лоток закрыт, и диска в дисководе нет; код 3/11/00 (Unrecovered read error) – неисправимая ошибка чтения и т. д. Всего таких кодов 40. Операционная система Windows, как правило, интерпретирует их обобщенно – как отсутствие диска в приводе, ошибку чтения или ошибку записи (обычному пользователю подробности не нужны). Истинные значения кодов демонстрируют некоторые программы, например IsoBuster, или служебные утилиты от производителей дисководов.
Для решения проблемы придется вскрывать сам привод. Устройство для чтения дисков с разрушенной служебной или нулевой дорожкой желательно делать из привода, который не жалко подвергнуть небольшому упрощению. Лучше всего для этих целей подойдет достаточно старый низкоскоростной привод – эти устройства обладали надежной механикой и оптической системой, а их микропрограммы были довольно просты.
Можно вспомнить тот факт, что для работы с диском на уровне секторов таблица TOC не слишком необходима. Приводу нужны лишь три основных поля TOC: стартовый адрес первой дорожки, чтобы знать, откуда начинать чтение; адрес выводной области диска, чтобы знать, до каких пор можно перемещать каретку; адрес следующей вводной области (только для многосессионных дисков). Стартовый адрес для всех дисков одинаков: он всегда равен 00:02:00 по временному коду, что соответствует нулевому адресу LBA. Адрес Lead-Out (выводной области) напрямую зависит от объема диска, но достаточно, чтобы полученный микропрограммой адрес был не меньше действительного адреса выводной области этого диска, иначе все расположенные дальше сектора окажутся недоступными. Если установить адрес Lead-Out на 80 или даже 90 минут, есть гарантия, что вся поверхность диска будет доступна приводу. Наконец, после вставки диска данные TOC кэшируются в собственной памяти привода и сохраняются там до тех пор, пока диск не будет корректно извлечен.
Микропрограмму можно обмануть: сначала дать приводу распознать диск с исправной служебной областью, а затем подменить его испорченным диском! О том, что диск извлечен, а затем загружен новый, микропрограмма судит по срабатыванию датчика лотка привода или нажатию кнопки извлечения диска. Достаточно извлечь нормальный диск, не нажимая кнопку и не выдвигая лоток, а затем точно так же вставить восстанавливаемый диск. В качестве нормальног диска проще всего взять любой CD-ROM с записанным на нем фильмом объемом около 700 Мбайт. В таком случае данные TOC этого диска подойдут к любому восстанавливаемому CD-ROM. Точно так же для восстановления CD-R понадобится правильный CD-R, а для CD-RW – аналогичный CD-RW.
1. Разберите привод. Снимите верхнюю крышку и траверсу, на которой находится пластмассовый «пятачок» с магнитом, прижимающий диск к посадочной площадке шпинделя. Извлеките этот «пятачок» – им нужно будет фиксировать диск вручную.
2. Подключите привод к компьютеру. Включите компьютер. Желательно ограничить скорость вращения диска программным способом.
3. Откройте лоток штатной кнопкой. Затем закройте лоток, одновременно положив на шпиндель хороший диск и прижав его магнитным «пятачком».
4. Дождитесь, когда привод распознает диск и остановит его вращение. Осторожно снимите прижимной «пятачок», диск и вставьте диск, который нужно восстановить (рис. 5.10). На фотографии на треснувший диск наклеен кусок пленки «Оракал», а для балансировки симметрично приклеен второй квадрат.
5. Запустите одну из программ, рассмотренных в следующем разделе, например AnyReader или ISOBuster. Снимите посекторный образ диска этой программой. Пользуясь кэшированными данными TOC, привод благополучно начнет читать секторы подмененного диска. Открывать диск штатными средствами Windows бессмысленно – операционная система тоже кэширует данные о диске и будет искать на нем те файлы, которые были на правильном диске!
Подобная методика не всегда приводит к успеху, но применить ее все же стоит. Если поврежденный диск не удалось инициализировать даже таким способом, остается его утилизировать.
Программное восстановление данных
Особенность чтения/восстановления лазерных дисков в том, что многократное чтение одних и тех же участков иногда приводит к успеху. Если участок винчестера или ячейка flash-накопителя, которые не удается считать с первой попытки, абсолютно неисправны, то на лазерном диске неудачи при чтении нередко связаны с тем, что колебания отраженного луча оказываются «чуть за гранью распознавания». При повторной перефокусировке, очередном позиционировании каретки либо просто от вибрации во время очередной попытки чтения сектор может быть успешно прочитан, поэтому все программы, работающие с лазерными дисками, предусматривают возможность многократного чтения одних и тех же участков, если их нельзя прочитать с первого раза.При восстановлении данных с лазерных дисков понадобятся три вида программ.
• Программы, позволяющие создать посекторный образ диска с пропуском или многократными попытками чтения дефектных секторов.
– С этой задачей хорошо справляются известные программы CloneCD и CloneDVD, хотя изначально они предназначались для копирования защищенных дисков.
– Среди специальных средств известны программы IsoBuster, AnyReader, Dead Disk Doctor. Эти же программы позволяют в дальнейшем извлекать файлы из полученного файла-образа и являются наиболее полезными при восстановлении данных с нечитаемых дисков.
• Программы для копирования файлов с поврежденного диска, заменяющие штатную процедуру операционной системы Windows. Они способны многократно считывать проблемные сектора и не вызывают сбой системы при встрече с такими секторами. Это программы АКОЛЬ, BadCopyPro и др.
• Программы, способные извлечь данные с диска с поврежденной файловой системой, или восстановить файлы, удаленные с перезаписываемого диска. Эти программы с равным успехом работают и с лазерным диском, и с его файлом-образом. На первом месте стоят рассмотренные ранее пакеты R-Studio и Easy Recovery.
Наконец, не стоит забывать о HEX-редакторах и дисковых редакторах. При наличии определенных навыков, желания и неограниченного времени ими тоже можно извлечь немало ценных данных из образов дисков. Почти все спецификации логической организации лазерных дисков есть в открытом доступе, хотя объем этих документов порой настораживает.
Программа IsoBuster
Эта программа считается таким же фактическим лидером в восстановлении информации с лазерных дисков, как программа R-Studio в восстановлении данных вообще. Новые версии программы с поддержкой многих языков, в том числе русского, доступны на сайте.Программа обладает большим количеством настроек. Окно Настройки содержит пять вкладок, вызываемых командами меню Настройки. Внутри каждой из этих вкладок есть вложенные вкладки двух уровней (рис. 5.11).
Вообще, настройки по умолчанию уже подходят для большинства ситуаций. Вот лишь некоторые уточнения в порядке расположения вкладок.
• Обмен данными ? Параметры чтения. Здесь задаются число попыток чтения и задержка перед повтором.
– Попытки переноса мультиблоков. Современные приводы считывают несколько блоков за один раз (мультиблок). Если в процессе чтения возникла ошибка, программа сначала дает приводу команду вновь прочитать сбойный мультиблок, и данный параметр определяет число этих попыток. По умолчанию значение равно 2. Каждая попытка занимает около 30 секунд, и при наличии большого числа дефектных секторов и не самых ценных данных в этих секторах, число попыток можно и уменьшить. Наоборот, если данные требуется извлечь обязательно, число попыток можно увеличить до 6, но время создания образа в таком случае может оказаться очень большим.
– Попытки переноса одного блока. Если все попытки штатного чтения мультиблока потерпели неудачу, привод затем попытается считать поврежденный блок индивидуально. Число таких попыток по умолчанию равно трем, но можно увеличить его до шести.
– Использовать задержки на современных приводах не стоит – оптимальная пауза между попытками определяется на уровне микропограммы дисковода. Однако в редких случаях установка этого флажка позволяет прочитать некоторые сектора, иначе недоступные.
• Файловые системы. По умолчанию в эту группу вкладок включены все функции. Это вполне разумно, если пользователь не знает конкретно, что может храниться на восстанавливаемом диске.
• Интерфейс ? Значки. На быстро работающем компьютере полезно установить флажки в группе Показ этих значков, чтобы в окне программы рядом с файлами и другими объектами отображались дополнительные значки, указывающие на состояние этого объекта.
• Временный каталог по умолчанию создается во временном каталоге пользователя, то есть C: \Users\%User%\AppData\Local\Temp\. При работе с большими дисками, например DVD, целесообразно задать временный каталог программы на том диске, где больше свободного места.
Процесс восстановления данных можно организовать двояко: либо сначала создать образ и в дальнейшем работать именно с ним, либо работать напрямую с лазерным диском. Если учесть, что на современном компьютере проблемным наверняка окажется процесс чтения диска, целесообразнее использовать первый вариант. Работа с образом – процессорная задача, и каждая попытка обработки образа на жестком диске пройдет гораздо быстрее, чем та же попытка, связанная с непосредственным обращением к испорченному носителю. В то же время, если нужно восстановить с диска вполне определенный файл или папку, создавать образ диска не стоит – сначала нужно попытаться найти и восстановить один этот объект.
1. Запустите программу. Выберите в раскрывающемся списке в верхней левой части окна нужный дисковод. Через короткое время появится дерево сессий, дорожек и папок, а справа от него в рабочей области окна – содержимое выбранной папки.
2. Попытайтесь найти нужные файлы или папки. Если они есть в списке, можно продолжить работу, используя простые средства. Щелкните правой кнопкой мыши на нужном объекте. Появится контекстное меню (рис. 5.12). В этом меню доступны несколько действий.
Команда Извлечь имя_файла на уровне дисковода из прочитанных блоков извлекает полезную информацию (2048 байтов из блока) и затем сохраняет в указанное место в виде файла. Точно так же можно извлечь содержимое целой папки, сессии или дорожки с сохранением структуры файлов и папок. Вариантами этой команды являются команды Выполнить и Извлечь и выполнить.
При выполнении команды Извлечь как RAW и преобразовать в пользовательские данные на уровне привода полностью извлекаются и передаются в интерфейс сырые (Raw) данные блоков, а программа IsoBuster извлекает из них содержательную часть и сохраняет ее в виде файлов.
Функция Извлечь и отфильтровать только M2F2 MPEG кадры полезна только для извлечения видеоданных с видеодисков. Полученный файл с расширением MPG затем сохраняется на жесткий диск и может быть просмотрен обычными программами-проигрывателями.
При выполнении команды Извлечь RAW-данные (2352 байт/блок) извлекаются и сохраняются полные сырые (Raw) данные блоков. Чтобы выделить избыточную информацию, такой файл должен быть впоследствии обработан программой восстановления файлов определенного формата или отредактирован вручную в HEX-редакторе. При восстановлении DVD эта функция неприменима, так как на DVD блоки содержат лишь пользовательские данные.
3. Сохраните выбранную папку или файл на жесткий диск. Это самый простой и удачный вариант восстановления данных.
Если на диске серьезно искажена файловая система, структура папок в окне программы не появится. В таком случае целесообразно сначала сохранить бинарный образ диска, сессии или дорожки, а затем попробовать извлечь из него полезную информацию этой же или другой программой. Извлечение образа дорожки или сессии оправдано при работе с аудио– и видеодисками, для дисков с данными предпочтительно создавать образ всего диска. В процессе сканирования образа или лазерного диска программа ищет в нем сигнатуры и другие характерные элементы файлов и, основываясь на них, пытается воссоздать файл.
Стандартным и общепринятым способом является извлечение сырых (Raw) или только значащих данных в двоичный файл с расширением ISO или BIN. У этого метода есть несколько разновидностей: с выделением значащих частей блоков на уровне микропрограммы привода или на уровне программы, извлекающей образ. Расширение файла роли не играет – в любом случае это потоковый двоичный файл.
4. Щелкните кнопкой мыши на корневом значке дерева (CD или DVD). Выберите команду меню Файл ? CD ? Извлечь CD <Образ> и в последнем из каскадных меню выберите одну из трех команд:
• Пользовательские данные (*.tao, *.iso)
• Raw2User (*.tao, *.iso)
• Raw (*.bin, *.iso)
5. В окне сохранения файла-образа укажите имя файла и папку, в которую его следует поместить.
Интересной и полезной особенностью программы является извлечение образа в собственном формате программы – наборе файлов IBP/IBQ. Это «управляемый образ» (Managed image file) – набор из двух или более файлов, содержащий, помимо самого образа, сведения об удачных и неудачных попытках чтения. Если образ сохранен в таком формате, но создание его по каким-либо причинам не удалось завершить, можно продолжить извлечение образа в следующий раз, например изменив настройки чтения или заполировав царапины на диске. Как уже было сказано, разные дисководы нередко дают сбои на совершенно разных блоках одного и того же проблемного диска – это зависит от их аппаратных особенностей. Благодаря сохранению образа в такой формат можно также, начав чтение на одном дисководе и столкнувшись с большим числом нечитаемых секторов, продолжить и завершить чтение диска на другом приводе.
6. Для этого вставьте диск в один из приводов. После распознавания диска и появления в окне программы дерева файлов и папок щелкните кнопкой мыши на корневом значке дерева (CD или DVD). Выберите команду меню Файл ? CD ? Создать файл-образ IBP/IBQ. В окне сохранения файла укажите имя файла и папку. Начнется процесс извлечения образа.
7. Откройте полученный файл-образ IBP (команда меню Файл ? Открыть файл-образ). Появится окно, в котором предлагается выбрать один из вариантов действий с незавершенным или неполным файлом-образом (рис. 5.13). Выберите тот вариант, который подходит к данной ситуации. Если создание образа было прервано на каком-то месте, целесообразно только Завершить образ в конце; если же файл содержит пропуски из-за неисправимых ошибок чтения, следует Перечитать сбойные участки и заполнить ими промежутки.
8. Переставьте диск в другой привод. В следующем окне выберите этот привод (рис. 5.14).
В результате получится сборный файл-образ. Программа корректно отслеживает сбойные участки при каждой попытке и вносит в файл-образ удавшиеся попытки чтения. Попытки чтения можно повторять сколько угодно раз, меняя настройки чтения на тех же или разных приводах. Если в программе был открыт файл образа, в меню Файл ?CD и в контекстном меню диска присутствует команда Завершить этот файл-образ. Выберите ее, и появится окно, как на рис. 5.13.
Еще одно применение такого метода касается восстановления раритетных коллекционных дисков, если в распоряжении пользователя оказались несколько экземпляров одного и того же диска. Просто дополните образ с двух или трех дисков. Наверняка повреждения на них окажутся в разных местах.
Наверное, из-за этой функции программа IsoBuster и считается одним из лучших средств работы с поврежденными лазерными дисками. По крайней мере, на этапе создания образа диска. Эта программа и сама прекрасно извлекает из образа файлы по их сигнатурам, но здесь уже появляется широкий выбор. Хотя процедура поиска утерянных файлов в образе достаточно хорошо отработана, разные утилиты все же используют немного разные алгоритмы, и в каждом конкретном случае их эффективность различна.
С полученным образом IBP/IBQ может работать только программа IsoBuster. Другим программам, например R-Studio, этот формат не подходит, и файл надо преобразовать в стандартный формат ISO или BIN. Для этого откройте файл IBP в программе IsoBuster, а затем выберите одну из команд группы Файл ? CD ? Извлечь CD <Образ>. Получится стандартный двоичный файл-образ диска, состоящий из сырых секторов по 2352 байта или только значимой информации из 2048 байтов каждого сектора. С ним уже можно делать все что угодно.
Извлечение потерянных файлов из образа или непосредственно с диска средствами программы IsoBuster выполняется очень просто. Настройки поиска задаются в окне настроек программы на вкладке Файловая система ? Восстановление. По умолчанию все четыре флажка установлены, и программа будет искать потерянные сессии, файлы на дисках с ISO9660, UDF, а также файлы по их сигнатурам во всех случаях.
9. Щелкните правой кнопкой мыши на значке диска (корень дерева файлов и папок) и в контекстном меню выберите команду Поиск потерянных файлов и папок. Начнется сканирование диска или его образа, которое происходит в несколько этапов.
10. После завершения сканирования в левой части окна программы появится виртуальное дерево файлов и папок (рис. 5.15). Помимо объектов, отнесенных к файловой системе, в нем есть два дополнительных элемента: Потерянные и найденные в UDF и Файлы, найденные по их сигнатуре. Щелкните кнопкой мыши на одном из этих элементов, и в правой части окна будут перечислены файлы, обнаруженные при сканировании на этом этапе.
11. Для восстановления найденных файлов выделите их (несколько файлов можно выделить кнопкой мыши при нажатой клавише Shift), а затем щелкните на них правой кнопкой мыши. В контекстном меню выберите команду Извлечь объекты. Выбранные файлы будут сохранены в указанную папку.
При работе с этой программой следует всегда помнить об очень развитой системе контекстных меню: они вложенные, состоящие из двух и даже трех уровней. Практически любое действие можно выполнить из такого меню для любого объекта, показанного в дереве или списке в правой части окна.
Еще одно полезное средство – встроенный HEX-редактор. Для его вызова достаточно в контекстном меню любого объекта (см. рис. 5.12) выбрать команду Просмотр секторов. Важно, что в окне редактора при этом открывается именно тот участок диска, к которому относится начало выбранного объекта.
Программа AnyReader
Эта программа – пример простого решения, рассчитанного на неподготовленных пользователей. Помимо извлечения данных с поврежденных лазерных дисков, программа выполняет еще несколько полезных функций. Интерфейс программы организован в виде мастера, а все восстановление разбито на пять или шесть шагов.1. Запустите программу и в окне приветствия нажмите кнопку Далее. Появится окно выбора задачи (рис. 5.16). Таких задач четыре:
• копирование файлов с поврежденных носителей, независимо от вида носителя;
• копирование информации с поврежденных лазерных дисков. При этом можно создать образ всего диска либо скопировать отдельно взятые файлы;
• копирование файлов по нестабильным сетям, например беспроводным, работающим на пределе дальности;
• ремонт поврежденных файлов по нескольким их копиям.
Выберите нужный вариант и нажмите кнопку Далее. В описываемом случае желателен выбор Копировать информацию с поврежденных CD/DVD/BLueRay/HDDVD – программа выполнит, при необходимости, повторное чтение проблемных секторов.
2. На втором шаге установите переключатель в одно из двух положений: Копировать файлы или Копировать образ диска. Нажмите кнопку Далее. Образ диска впоследствии можно будет только записать на другой лазерный диск или обрабатывать его сторонними программами, поэтому в этой программе предпочтительно выбрать первый вариант.
3. В первом случае в окне программы появится дерево файлов и папок. Установите флажки напротив тех файлов и папок, которые требуется извлечь, и нажмите кнопку Далее. Появится следующее окно, в котором задаются параметры копирования (рис. 5.17).
4. Выберите папку для сохранения извлеченных файлов. Счетчик Количество попыток чтения битого сектора по умолчанию установлен на 1, а Пауза между попытками чтения битого сектора задана в 100 мс (0,1 с). Интереснее всего раскрывающийся список Степень поврежденности носителя. Он позволяет одним щелчком кнопкой мыши автоматически задать оптимальные параметры копирования. Нажмите кнопку Далее, и начнется копирование файлов.
5. На пятом шаге показывается только выполнение задачи. Когда копирование завершится, нажмите кнопку Далее, которая становится активной.
6. На последнем шаге можно, нажав одну из трех кнопок, выбрать одно из трех действий:
– открыть папку с сохраненными с диска файлами;
– запустить мастер снова, чтобы прочитать другой диск;
– отправить отзыв разработчикам программы.
В целом, возможностей у этой программы меньше, чем у мощного профессионального средства IsoBuster. Тем не менее во многих случаях и простые программы, наподобие описанной, хорошо справляются с извлечением информации с поврежденных лазерных дисков, ведь многократная избыточность данных оставляет неплохой шанс на их восстановление.
Другие программы
Среди других программ, пригодных для восстановления данных с лазерных дисков, следует назвать еще три. На самом деле программ намного больше, хотя извлечение информации с CD/DVD/BluRay/HD-DVD не самое востребованное направление.Программа IsoBuster находится вне конкуренции и по богатству тонких настроек, и по дополнительным возможностям. Большинство остальных программ рассчитано скорее на массового пользователя, и в основу их принципов положены простота и удобство работы.
• Dead Disk Doctor очень напоминает рассмотренную ранее программу AnyReader. Точно так же это средство работает в режиме мастера – пользователю лишь остается отвечать на задаваемые вопросы и проходить несколько шагов. В результате выбранные файлы и папки сохраняются в указанную директорию на жестком диске.
• CDRoller – программа с достаточно широкими функциями, в том числе восстановления утраченных сессий, дорожек и файлов по сигнатурам. Особенность программы, на которую прямо указывают разработчики, – работа с дисками, записанными на самостоятельных устройствах, например видеокамерах Sony, Panasonic, Hitachi или бытовых пишущих плеерах. К сожалению, программа пока не совсем корректно работает с операционной системой Windows Vista.
• АКОЛЬ – оригинальная разработка, по своему интерфейсу напоминающая двухоконный файл-менеджер, например Total Commander. При этом функция копирования предназначена именно для копирования файлов и папок с проблемных носителей: здесь присутствуют и многократное чтение, и возможность настройки параметров чтения сбойных блоков. Основной минус программы в том, что она способна копировать лишь те файлы, которые распознает операционная система, и при восстановлении данных из нарушенных файловых систем она не поможет.
Резюме
Извлечение информации с лазерных дисков – одна из самых простых задач в восстановлении данных вообще. Здесь совершенно отпадает проблема с контроллером накопителя – лазерный диск представляет собой носитель в чистом виде. Подобрать привод, который прочно цепляется за дорожки на диске, – половина успеха. Задача облегчается и тем, что не менее половины проблем при чтении дисков связаны с механическим повреждением пластика на нижней поверхности диска – царапинами и потертыми участками. Аккуратная очистка и полировка диска почти всегда решает такие проблемы.Программные методы восстановления мало отличаются от извлечения данных с других накопителей. Программа сначала ищет файлы, ссылки на которые присутствуют в файловой системе, а затем может сопоставить с файлами и потерянные фрагменты данных по характерным последовательностям, обнаруженных в них. Особенность восстановления данных с лазерных дисков – ожидаемый эффект от многократного чтения сбойных секторов. Если причина не в грубой царапине или вмятине на отражающем слое, а, например, в деградации этого слоя после десятка лет хранения диска, данные никуда не исчезли, и на очередном проходе лазер может их найти.
Восстановление данных с перезаписываемых дисков (CD-RW, DVD-RW) – достаточно редкая ситуация. Хотя логические ошибки при записи таких дисков случаются довольно часто, проблема обычно выявляется почти сразу, пока еще не стерт оригинал. С другой стороны, с подобной задачей отлично справляется любая из трех известных программ: R-Studio, Easy Recovery и IsoBuster.
