RAID数据恢复技术揭秘

章节摘录

插图：当人类的脚步踏入信息时代的大门之时，谁都没想到世界信息化的进程会如此之快，爆炸式的信息增长和海量的数据存储正深深地影响着各行各业，因此对信息安全的要求也越来越高。 数据恢复技术作为信息安全技术的一个分支，它的应用价值和学术价值日益重要，《RAID数据恢复技术揭秘》一书出版的时间正值当前我国数据恢复领域从目前的“散兵游勇”的单兵作战，走向规模化和产业化；数据恢复从低端技术的应用，转向高端技术的研究；数据恢复的科研也从少数技术高手的个人行为，转到正规的国家和高校的科研院所的转型阶段。作为国内第一本专门介绍RAID数据恢复的著作，初看本书会误认为它仅仅是一本学习RAID数据恢复技术应用的书籍，但仔细看来，发现作者还有更深层次的意思：由于RAID技术在数据恢复领域中处于高端地位，详细介绍RAID原理及恢复技术，可以使更多的人更快地学习和掌握这门技术，为以后进一步深入的研究奠定基础。作者意在使本书在快速发展的数据恢复技术进程中，承上启下，推动发展。精神可嘉。 从全书的大量、丰富的应用案例，可以看出北京信息科技大学数据恢复研究所在RAID数据恢复技术研究方面已经做了大量的工作，走向了该领域的技术前沿，作者将自己研究过程和技术要领展示给读者，表现了科技工作者无私的胸怀和勇于创新的气魄。 如果说作者在出版《数据恢复高级技术》和《数据恢复方法及案例分析》这两本书的时候，数据恢复技术正在起步，那么今天，数据恢复技术已经不只是“起步”，而是在快速发展。因此，数据恢复技术已经成为当代信息安全工作者必须有所了解的领域。基于以上所述的原因，我愿意向读者推荐这本书，相信有志的读者，定能从此书中获得知识与经验。

前言

随着计算机技术的快速发展，RAID技术已经渗透到计算机遍布的各个领域。如今，在家用计算机主板中，RAID控制芯片也随处可见。RAID存储技术的广泛应用，随之带来的数据安全问题也日益突出，尽管RAID技术本身提供了一定的数据安全性，但由于硬件损坏和人为误操作等造成的灾难性的RAID数据丢失的事件还是屡屡发生，面对损坏的RAID存储设备，RAID数据恢复技术是挽救数据的唯一希望。 在国内，数据恢复技术日益普及，有关书籍林林总总，但在市面上的技术书籍中还未曾见过一本专门讨论RAID数据恢复的书籍。本书重点是研究RAID数据恢复的原理、方法和过程。同时本书提供了大量RAID数据恢复的实际例子，通过学习这些例子，读者能举一反三，掌握RAID数据恢复技术的脉络。 本书包含了北京信息科技大学数据恢复研究所多年的RAID数据恢复实践工作的经验总结，读者可以将此书作为一本RAID数据恢复的专业书籍来学习。本书并没有什么高深莫测的知识，研究和分析非公开的RAID数据结构只需读者具备耐性、时间和精力，如果读者已经具备了这3个条件，那么相信本书一定能对你有所帮助。 本书特点 1．基础知识详尽，注重理论知识的讲解 作为国内第一本介绍RAID 数据恢复技术的专业书籍，?本书详细讲解了RAID理论的基础知识，全面系统地介绍了在Linux、UNIX和Apple 系统下RAID数据恢复的原理和恢复方法，内容翔实。对NAS、SAN和 DAS等存储设备的工作原理和数据恢复方法，我们也做了充分的讲述，引导读者通过学习这些理论知识，为今后RAID数据恢复技术的应用打下坚实的基础。 2．面向实际需求精选案例，提升综合应用的能力 本着既要使读者能学习到RAID数据恢复的理论知识，又要为读者今后的实际应用打下更好基础的原则，我们精心选择了针对性、实用性极强的案例。这些案例全部是针对大多数企事业单位的实际需求而选定的，非常具有代表性。 如在RAID-5的恢复应用中，我们选用了成员盘前部有RAID信息的RAID-5、有不新鲜数据的RAID-5、RAID-5EE和HP双循环等案例；在RAID-0的恢复应用中，选用了成员盘前部有RAID信息的RAID-0和成员盘中部有RAID信息的RAID-0等案例。 读者每完成一个案例的学习，就可以立即应用到实际中，并触类旁通地解决工作中所遇到的问题。 3．以案例为主线，构建完整的教学设计布局 为了方便阅读，本书精选的案例遵循由浅入深、循序渐进、可操作性强的原则，将知识点巧妙地揉合于各个案例中。通过若干个案例为载体，形成一个种类多样的案例群，构建一个完整的教学设计布局，并注意突出案例的实用性和完整性。 对于既是重点又是难点的知识，我们还会在不同的案例中反复使用，使读者能够举一反三，灵活应用，使读者在完成这些案例学习的同时，逐步掌握RAID的各种恢复技巧。

内容概要

汪中夏，北京信息科技大学高级工程师，国内最早从事数据恢复技术研究工作与业务实践的开拓者之一。曾主持参加了多项国家有关信息安全的科研项目，独立完成过世界著名反病毒软件“卡巴斯基”的本地化工作。2004年3月获“信息产业部数据恢复技术培训特聘专家顾问”称号，著有《数据恢复高级技术》、《数据恢复方法及案例分析》等著作。

    张京生，北京信息科技大学数据恢复研究所所长，曾主持参加了多项国家有关信息安全的重要科研项目，著有《数据恢复方法及案例分析》等著作。2008年亲赴四川地震灾区指导抢救和恢复损坏的电脑数据，为灾区重建做出了贡献，同年当选为“首都十大年度教育新闻人物”。

    刘伟，北京信息科技大学数据恢复专家，长期从事数据恢复技术的研究和教学工作，理论基础扎实，实践经验丰富，2004年3月获“信息产业部数据恢复技术培训特聘专家顾问”称号，著有《数据恢复高级技术》、《数据恢复方法及案例分析》等著作。

书籍目录

第1章 RAID技术详解 1  1.1 什么是RAID 1    1.1.1 RAID基础知识 1    1.1.2 RAID能解决什么问题 1    1.1.3 RAID级别简介 2    1.1.4 如何实现RAID 3    1.1.5 RAID专业术语详解 7  1.2 RAID-0技术详解 10    1.2.1 RAID-0数据组织原理 10    1.2.2 RAID-0故障原因分析 11    1.2.3 RAID-0数据恢复思路 11  1.3 RAID-1技术详解 12    1.3.1 RAID-1数据组织原理 12    1.3.2 RAID-1故障原因分析 13    1.3.3 RAID-1数据恢复思路 14  1.4 RAID-10技术详解 14    1.4.1 RAID-10数据组织原理 15    1.4.2 RAID-10故障原因分析 15    1.4.3 RAID-10数据恢复思路 16  1.5 RAID-1E技术详解 17    1.5.1 RAID-1E数据组织原理 17    1.5.2 RAID-1E故障原因分析 18    1.5.3 RAID-1E数据恢复思路 19  1.6 RAID-2、RAID-3、RAID-4技术详解 20    1.6.1 RAID-2数据组织原理 20    1.6.2 RAID-3数据组织原理 20    1.6.3 RAID-4数据组织原理 21  1.7 RAID-5技术详解 21    1.7.1 RAID-5数据组织原理 22    1.7.2 RAID-5的常规左异步结构 23    1.7.3 RAID-5的非常规左异步结构 24    1.7.4 RAID-5的常规左同步结构 24    1.7.5 RAID-5的非常规左同步结构 25    1.7.6 RAID-5的常规右异步结构 26    1.7.7 RAID-5的非常规右异步结构 26    1.7.8 RAID-5的常规右同步结构 27    1.7.9 RAID-5的非常规右同步结构 28    1.7.10 RAID-5故障原因分析 28    1.7.11 RAID-5数据恢复思路 29  1.8 RAID-5e、RAID-5EE技术详解 30    1.8.1 RAID-5E数据组织原理 30    1.8.2 RAID-5EE数据组织原理 31    1.8.3 RAID-5EE故障原因分析 32    1.8.4 RAID-5EE数据恢复思路 32  1.9 HP双循环技术详解 33    1.9.1 HP双循环数据组织原理 33    1.9.2 HP双循环故障原因分析 34    1.9.3 HP双循环数据恢复思路 35  1.10 RAID-6技术详解 35    1.10.1 P＋Q双校验RAID-6数据组织原理 36    1.10.2 NetApp双异或RAID-6数据组织原理 37    1.10.3 X-Code编码RAID-6数据组织原理 42    1.10.4 ZZS编码RAID-6数据组织原理 43    1.10.5 Park编码RAID-6数据组织原理 44    1.10.6 RAID-6故障原因分析 44    1.10.7 RAID-6数据恢复思路 45  1.11 JBOD技术详解 46    1.11.1 JBOD数据组织原理 46    1.11.2 JBOD故障原因分析 47    1.11.3 JBOD数据恢复思路 48第2章 RAID数据恢复前的准备工作 49  2.1 服务器硬盘与数据恢复工作机的连接 49    2.1.1 将RAID中的成员盘去RAID化 49    2.1.2 服务器专业硬盘介绍 51    2.1.3 多块服务器硬盘与工作机的连接方法 58  2.2 RAID成员盘的物理故障检测 60    2.2.1 电路板故障 61    2.2.2 磁头组件故障 62    2.2.3 盘片划伤及缺陷扇区 63    2.2.4 固件出错 64  2.3 RAID成员盘的镜像方法 64    2.3.1 RAID成员盘镜像的必要性 64    2.3.2 RAID成员盘没有坏扇区的镜像方法 65    2.3.3 RAID成员盘有坏扇区的镜像方法 67  2.4 判断RAID数据的新鲜度 79    2.4.1 判断RAID数据新鲜度的必要性及方法 79    2.4.2 挑出不新鲜的RAID成员盘 81  2.5 RAID数据恢复软件介绍 82    2.5.1 WinHex 83    2.5.2 RAID reconstructor 85    2.5.3 R-studio 88    2.5.4 FileScav 90    2.5.5 UFS Explorer 92    2.5.6 Getway RAID Recovery 94第3章 基于Windows系统的RAID数据恢复 96  3.1 基于Windows系统的分区知识储备 96    3.1.1 MBR磁盘分区 96    3.1.2 动态磁盘分区 116    3.1.3 GPT磁盘分区 150  3.2 基于Windows系统的文件系统知识储备 163    3.2.1 NTFS文件系统介绍 164    3.2.2 NTFS文件系统结构布局 165    3.2.3 NTFS文件系统的元文件分析 167    3.2.4 NTFS文件系统的文件记录分析 173    3.2.5 NTFS文件系统的属性分析 177  3.3 Windows系统分区及文件系统知识的应用 189    3.3.1 分区结构在RAID分析中的作用 189    3.3.2 $BOOT文件在RAID分析中的作用 193    3.3.3 $MFT文件在RAID分析中的作用 196    3.3.4 0x10属性在RAID分析中的作用 198    3.3.5 0x30属性在RAID分析中的作用 198    3.3.6 0x80属性在RAID分析中的作用 199  3.4 基于Windows系统的RAID结构判断方法 199    3.4.1 RAID条带大小的判断 200    3.4.2 RAID成员盘的盘序判断 202    3.4.3 RAID校验方向的判断 203    3.4.4 RAID数据同步与异步的判断 205  3.5 Windows系统下各种RAID数据恢复实例分析 207    3.5.1 实例3-1：常规RAID-0的实例分析 207    3.5.2 实例3-2：成员盘前部有RAID信息的RAID-0实例分析 217    3.5.3 实例3-3：成员盘中部有RAID信息的RAID-0实例分析 224    3.5.4 实例3-4：常规RAID-1的实例分析 244    3.5.5 实例3-5：成员盘前部有RAID信息的RAID-1实例分析 245    3.5.6 实例3-6：RAID-1E实例分析 248    3.5.7 实例3-7：左异步RAID-5实例分析 252    3.5.8 实例3-8：左同步RAID-5实例分析 263    3.5.9 实例3-9：右异步RAID-5实例分析 270    3.5.10 实例3-10：右同步RAID-5实例分析（每扇区2048字节） 283    3.5.11 实例3-11：成员盘前部有RAID信息的RAID-5实例分析 303    3.5.12 实例3-12：成员盘中部有RAID信息的RAID-5实例分析 317    3.5.13 实例3-13：有热备盘的RAID-5实例分析 333    3.5.14 实例3-14：有不新鲜数据的RAID-5实例分析 348    3.5.15 实例3-15：有缺盘的RAID-5实例分析 362    3.5.16 实例3-16：RAID-5EE实例分析 373    3.5.17 实例3-17：HP双循环实例分析 381    3.5.18 实例3-18：HP ADG RAID-6实例分析 386第4章 基于Linux系统的RAID数据恢复 394  4.1 基于Linux系统的分区知识储备 394    4.1.1 MBR磁盘分区 394    4.1.2 GPT磁盘分区 402  4.2 基于Linux系统的文件系统知识储备 404    4.2.1 Ext3文件系统介绍 405    4.2.2 Ext3文件系统结构布局 405    4.2.3 Ext3文件系统的超级块分析 406    4.2.4 Ext3文件系统的块组描述符分析 413    4.2.5 Ext3文件系统的位图分析 414    4.2.6 Ext3文件系统的i-节点分析 415    4.2.7 Ext3文件系统的目录项分析 420  4.3 Linux系统分区及文件系统知识的应用 422    4.3.1 分区结构在RAID分析中的作用 422    4.3.2 超级块在RAID分析中的作用 424    4.3.3 块组描述符在RAID分析中的作用 426    4.3.4 位图在RAID分析中的作用 427    4.3.5 i-节点在RAID分析中的作用 429    4.3.6 目录项在RAID分析中的作用 432  4.4 基于Linux系统的RAID结构判断方法 433    4.4.1 RAID条带大小的判断 433    4.4.2 RAID成员盘的盘序判断 434    4.4.3 RAID校验方向的判断 434    4.4.4 RAID数据同步与异步的判断 434  4.5 Linux系统下各种RAID数据恢复实例分析 435    4.5.1 实例4-1：RAID-0的实例分析 435    4.5.2 实例4-2：前部有RAID信息的左异步RAID-5实例分析 439    4.5.3 实例4-3：有热备盘的左同步RAID-5实例分析 454    4.5.4 实例4-4：右异步RAID-5实例分析 472第5章 基于UNIX系统的RAID数据恢复 488  5.1 基于UNIX系统的分区知识储备 488    5.1.1 Solaris分区 488    5.1.2 BSD分区 496  5.2 基于UNIX系统的文件系统知识储备 501    5.2.1 UFS文件系统介绍 501    5.2.2 UFS文件系统结构布局 501    5.2.3 UFS文件系统的超级块分析 502    5.2.4 UFS文件系统的柱面组概要分析 507    5.2.5 UFS文件系统的柱面组描述符分析 508    5.2.6 UFS文件系统的位图分析 510    5.2.7 UFS文件系统的i-节点分析 511    5.2.8 UFS文件系统的目录项分析 514  5.3 UNIX系统分区及文件系统知识的应用 516    5.3.1 分区结构在RAID分析中的作用 516    5.3.2 超级块在RAID分析中的作用 517    5.3.3 柱面组描述符在RAID分析中的作用 519    5.3.4 位图在RAID分析中的作用 520    5.3.5 i-节点在RAID分析中的作用 522    5.3.6 目录项在RAID分析中的作用 525  5.4 基于UNIX系统的RAID结构判断方法 526    5.4.1 RAID条带大小的判断 526    5.4.2 RAID成员盘的盘序判断 527    5.4.3 RAID校验方向的判断 527    5.4.4 RAID数据同步与异步的判断 527  5.5 UNIX系统下各种RAID数据恢复实例分析 528    5.5.1 实例5-1：Sun Solaris系统RAID-0实例分析 528    5.5.2 实例5-2：Sun Solaris系统RAID-5实例分析 535    5.5.3 实例5-3：Free BSD系统NAS RAID-5实例分析 550第6章 基于Apple系统的RAID数据恢复 573  6.1 基于Apple系统的分区知识储备 573    6.1.1 APM分区 573    6.1.2 GPT分区 580  6.2 基于Apple系统的文件系统知识储备 583    6.2.1 HFS+文件系统介绍 583    6.2.2 HFS+文件系统结构布局 584    6.2.3 HFS+文件系统的卷头分析 585    6.2.4 HFS+文件系统的节点分析 592    6.2.5 HFS+文件系统的编录文件分析 600  6.3 Apple系统分区及文件系统知识的应用 608    6.3.1 驱动程序描述符在RAID分析中的作用 608    6.3.2 分区结构在RAID分析中的作用 610    6.3.3 卷头在RAID分析中的作用 613    6.3.4 编录文件在RAID分析中的作用 614  6.4 基于Apple系统的RAID结构判断方法 617    6.4.1 RAID条带大小的判断 617    6.4.2 RAID成员盘的盘序判断 617    6.4.3 RAID校验方向的判断 618    6.4.4 RAID数据同步与异步的判断 618  6.5 Apple系统下各种RAID数据恢复实例分析 618    6.5.1 实例6-1：APM分区RAID-0实例分析 618    6.5.2 实例6-2：GPT分区RAID-5实例分析 627    6.5.3 实例6-3：条带大小为1扇区的RAID-5实例分析 646参考文献 655

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作者简介

《RAID数据恢复技术揭秘》在系统地介绍各种类型raid的结构和工作原理的基础上，深入浅出地讲解了raid数据恢复的方法和技巧，同时，针对市场上主流的windows、linux、unix和apple等多种文件系统，提供了大量raid数据恢复的实际案例供读者学习。采用自然形象的方式描述raid系统的抽象概念；同一个恢复案例，注重对不同的恢复方法进行比较分析。《RAID数据恢复技术揭秘》概念清楚，逻辑性强，图文并茂，内容新颖。《RAID数据恢复技术揭秘》适合数据恢复、信息安全等领域的从业人员以及对raid数据恢复技术感兴趣的人员阅读，也可作为大专院校计算机相关专业学生的教材或参考书。

图书封面

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