01数据重要性,硬盘结构,性能指标,固态硬盘.

数据备份与灾难恢复授课老师：罗熹邮箱：[e-mail]课程介绍考试课56课时，理论课30课时，实验课26课时平时成绩与考核成绩各占20%和80%入门课程，主要介绍Windows操作系统和FAT、NTFS文件系统的数据恢复1.1数据备份与恢复的重大意义计算机安全专家威廉·史密斯说:“创建这些数据也许只花了10万元，但当你在关键时刻打算把它们全部找回来时，你得准备100万元的支票。”1.1数据备份与恢复的重大意义数据的内涵我们在这里所说的数据，只指计算机数据。“数据”是一个广泛的概念，包括了计算机文件系统和数据库系统中存储的各种数据，正文、图形、声音，还包括存放或管理这些信息的硬件信息，如计算机硬件及其网络地址，网络结构、网络服务等。1.1数据备份与恢复的重大意义硬盘有价数据无价（保护数据就是保护你的财富）2002年4月17日，杭州东方星公司购买了中科大洋公司价值36万元存储系统。2003年5月21日，这套设备突发故障，导致7块硬盘在内的所有数据丢失，据杭州东方星公司初步估计，损失在100万元人民币左右。为此，杭州东方星公司向北京中科大洋科技发展有限责任公司发出正式函件，要求更换硬盘并赔偿因数据丢失而造成的损失。2004年10月28日，重庆市肺科医院的服务器硬盘突然停止工作，因为医院的挂号、门诊、收费、住院和后勤等工作都需要调用服务器上的数据库，整个医院的运营处于瘫痪。四块受损的IBM硬盘被送去北京修复，以26000元/块的价格恢复硬盘内的数据，20小时后价值160万元人民币的数据得到完全恢复。2008年9月8日，英国曝光一起数据丢失事件，包含五千名司法工作人员信息在内的电脑硬盘失踪。司法大臣斯特劳下令对此展开调查。如果丢失的是个人的、敏感的信息，很有可能意味着这些司法工作人员将被迫调换工作地点、全家搬迁等。1.1数据备份与恢复的重大意义数据的增长与数据丢失的损失美国计算机行业协会CENSA发表了一份题为“Titanic2020”研究报告，预言十年内，地球上所产生的全部电子数据每60分钟就会翻一番。由于软件基础设施缺乏，全球将发生严重的关键数据和法律档案丢失事件，造成经济损失高达万亿美元。2008年，美国使用的1.72亿台商业计算机中，有1.26亿台发生过数据丢失事件。1.1数据备份与恢复的重大意义数据丢失的原因CBL数据修复公司对数据丢失的原因统计如下：硬盘或系统故障44%,人为因素32%，软件故障14%，病毒7%，自然损坏3%。1.1数据备份与恢复的重大意义数据丢失的原因美国APC公司调查的结论：数据丢失的原因依次为：电源故障45.3%，暴风雨9.4%，火灾或爆炸8.2%，硬件/软件错误8.2%，水灾6.7%，地震5.5%，网络停运4.5%，HVAC故障2.3%，其他6.7%。英国Ontrack数据恢复公司在50000个客户中作了数据丢失原因的调查，结果如下：硬件或系统失效（44%），如电源错误、磁头或媒体划伤、控制器出错；人为错误（32%）；软件程序错误（14%），如因诊断或修理而中断，备份失败；病毒（7%）；自然灾害（3%）。上海盘夫数据恢复中心对数据丢失原因的统计结果：物理故障44%，误操作26%，软件问题18%，病毒感染10%，自然灾害及其他2%。1.1数据备份与恢复的重大意义数据丢失的代价网上银行中断运转每分钟代价为7000美元，企业资源管理系统为13000美元，而网络中心高达27000美元。据统计数字表明，美国在2005年以前的10年间，发生过灾难的公司中，有55%当时倒闭，剩下的45%中，因为数据丢失，有29%也在两年之内倒闭，生存下来的仅占16%。据美国国家计算机安全协会统计，,每丢失20MB的关键数据，销售/营销部门将损失17000美元；财务部门将损失19000美元；工程部门将损失98000美元。重新建立20MB丢失了的数据需要花费超过17000美元的资源以及三个星期的时间。1.1数据备份与恢复的重大意义数据恢复经典案例哥伦比亚号事故中一块烧焦硬盘99%数据恢复美国军方公布的哥伦比亚号残骸坠入大气照片1.1数据备份与恢复的重大意义数据恢复经典案例哥伦比亚号事故中一块烧焦硬盘99%数据恢复2003年哥伦比亚号失事损毁的硬盘1.2数据备份与数据恢复数据备份的方案的确定什么样文件数据资料的丢失是可以承受的?一定要保护的文件数据资料有哪些？企业的文件数据有没有集中管理？企业打算用多少资源来保护企业的关键业务文件数据？1.2数据备份与数据恢复数据恢复的技术定义：把遭受破坏、或由硬件缺陷导致不可访问，或者不可获得，或者由于误操作等各种原因导致丢失的数据还原成正常的数据。数据出现问题主要包括：逻辑问题与硬件问题，相应的恢复也分别称为软恢复和硬恢复。软恢复：指一切可以通过“软”的方式进行的恢复，不涉及硬件修理的数据恢复。如病毒感染、误格式化、误删除、等等。硬恢复：涉及硬件修理、由硬件损坏或者失效造成的数据恢复。如磁道损坏、磁盘划伤、磁组损坏、电路板芯片等等。1.2数据备份与数据恢复数据恢复的服务范围不能进入系统磁盘出现坏道分区丢失文件丢失密码丢失文档不能打开，或打开后是乱码1.2数据备份与数据恢复硬盘数据恢复与硬盘修理的区别与联系硬盘硬件维修数据恢复目的硬件正常工作得到数据方式维修软硬结合工具测量仪器、烙铁等系统软件、工具软件等代价不大于新硬件的成本与硬件无关，取决于数据成本修理费用智能劳动1.3数据存储基础知识存储介质：凡是仅有两种稳定的物理状态，能方便地检测出处于哪种稳定状态，两种稳定状态又容易相互转换的物质或元器件，都可以用来存储二进制代码“0”和“1”。“金字塔”存储结构图1.3数据存储基础知识电存储技术：SCM(SemiconductorMemory）半导体存储器读写存储器（RAM）SRAM(静态随机存储器)，静态，指的是数据可以长驻其中而不需要进行刷新。它比一般的DRAM处理速度更快更稳定，往往用来做高速缓存。DRAM（动态随机存储器）需要刷新才能保证写入的数据不会消失，通常用来做内存。SDRAM（SynchronousDRAM，同步动态随机存取存储器）DDRSDRAM（DoubleDataRateSDRAM，二倍速率同步动态随机存取存储器）DDR2DDR3DDR41.3数据存储基础知识电存储技术：SCM(SemiconductorMemory）半导体存储器只读存储器（ROM）MaskROM（MROM，掩膜式ROM）ProgrammableROM（PROM，一次可编程ROM）ErasablePROM（EPROM，可擦除PROM）ElectricallyErasablePROM（EEPROM，电擦除PROM）FlashMemory（闪存）是EEPROM技术的发展和延伸NOR（或非）NAND（与非）1.3数据存储基础知识磁存储技术：MSM（MagneticSurfaceMemory）磁卡存储器磁鼓存储器磁带存储器磁盘存储器光存储技术光轨“坑”与“岸”1.3数据存储基础知识光存储技术第2章硬盘基础知识本章导读本章将介绍一些硬盘的基础知识，为下一步数据恢复打牢理论基础。内容提要硬盘工作原理硬盘外部结构硬盘内部结构硬盘逻辑结构硬盘主要指标和参数硬盘分区和格式化第2章硬盘基础知识硬件(Hardware)软件(Software)主机外围设备中央处理器-CPU系统主板内存储器外存设备输入设备输出设备计算机扩展卡其它系统软件应用软件存储设备第2章硬盘基础知识什么是硬盘？硬盘（HardDisk，也称硬盘存储器）是各种数据的主要存放场所之一，平常所用的操作系统、各种应用软件、资料和游戏都存放在硬盘中，是计算机的重要部件之一。第2章硬盘基础知识硬盘的发展历史1956年IBM公司制造出世界上第一块容量为5MB的硬盘。1968年IBM公司又提出了温彻斯特(Winchester)技术。温彻斯特技术的精髓是：1、磁头，盘片及运动机构密封；2、固定并高速旋转的镀磁盘片表面平整光滑；3、磁头沿盘片径向移动；4、磁头对盘片接触式启停，但工作时呈飞行状态不与盘片直接接触。这也是现代绝大多数硬盘的原型。1973年IBM公司制造出第一台采用温彻斯特技术的硬盘，从此硬盘技术的发展有了正确的结构基础，现在的硬盘大多是此技术的延伸。1980年希捷公司发布了第一款适合于微型计算机使用的硬盘，容量为5MB，体积与软驱相仿。第2章硬盘基础知识硬盘的发展历史从1995年至2012年，主流硬盘容量增大了5000倍；每GB硬盘的单价却只有原来的1/10000时间主流容量单位容量硬盘价格1995年200MB～400MB大于4000元/GB1996年800MGB～1.2GB1500元～2000元/GB1998年1.2GB～2.1GB200元～250元/GB2000年4.3GB～6.4GB40元/GB2002年10.2GB～20.4GB20元/GB2004年40GB～80GB6.9元/GB2005年80GB～160GB4.5元/GB2007年160GB～250GB2.5元/GB2012年500GB～1TB0.35元/GB第2章硬盘基础知识硬盘的工作原理硬盘存储数据是根据电、磁转换的原理来实现的。硬盘驱动器加电后，磁盘片由主轴电机驱动进行高速旋转，设置在盘片表面的磁头则在电路控制下径向移动到指定位置然后将数据存储或读出来。当系统向硬盘写入数据时，磁头中写数据电流产生磁场使盘片表面磁性物质状态发生改变，并在在写电流磁场消失后仍能保持，当系统从硬盘中读取数据时，磁头经过盘片指定区域，盘片表面磁场使磁头产生感应电流或线圈阻抗产生变化，经过相关电路处理后还原成数据。第2章硬盘基础知识硬盘的工作原理盘片：硬盘盘片是将磁粉附着在铝合金（新材料也有用玻璃）圆盘片的表面上.这些磁粉被划分成称为磁道的若干个同心圆，在每个同心圆的磁道上就好像有无数的任意排列的小磁铁，它们分别代表着0和1的状态。当这些小磁铁受到来自磁头的磁力影响时，其排列的方向会随之改变。利用磁头的磁力控制指定的一些小磁铁方向，使每个小磁铁都可以用来储存信息。盘体：硬盘的盘体由多个盘片组成，这些盘片重叠在一起放在一个密封的盒中，它们在主轴电机的带动下以很高的速度旋转，其每分钟转速达7200甚至以上。第2章硬盘基础知识硬盘的工作原理磁头：硬盘的磁头用来读取或者修改盘片上磁性物质的状态，一般说来，每一个磁面都会有一个磁头，从最上面开始，从0开始编号。磁头在停止工作时，与磁盘是接触的，但是在工作时呈飞行状态。磁头采取在盘片的着陆区接触式启停的方式，着陆区不存放任何数据，磁头在此区域启停，不存在损伤任何数据的问题。读取数据时，盘片高速旋转，由于对磁头运动采取了精巧的空气动力学设计，此时磁头处于离盘面数据区0.2---0.5微米高度的”飞行状态“。既不与盘面接触造成磨损，又能可靠的读取数据。电机：硬盘内的电机都为无刷电机，在高速轴承支撑下机械磨损很小，可以长时间连续工作。高速旋转的盘体产生了明显的陀螺效应，所以工作中的硬盘不宜运动，不要有冲击碰撞，搬动时要小心轻放。第2章硬盘基础知识硬盘的生产环境温度20℃±3℃，相对湿度40～65%直径大于0.5微米的微粒不超过100个，大于0.3微米的不超过300个。在净室中操作的工人们第2章硬盘基础知识2.1硬盘的结构2.2硬盘的主要指标和基本性能参数2.3硬盘的分区与格式化2.1硬盘的结构2.1.1硬盘的物理结构2.1.2硬盘的逻辑结构硬盘是一个集机、电、磁于一体的高精密系统。2.1.1硬盘的物理结构WD的3.5英寸硬盘共有18种部件2.1.1硬盘的物理结构1.条码标签2.盘体侧面Clock窗口的封口纸3.“门闩”或“弹簧锁”4.内部空气过滤器5.主轴马达6.构成VCM（VoiceCoilMotor，音圈马达）的上部磁铁2.1.1硬盘的物理结构1.底托2.顶盖