Восстановление данных на 100%

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.