Windows 系統(tǒng)數(shù)據(jù)恢復(fù)實(shí)驗(yàn)教學(xué)探討

周安輝

（四川內(nèi)江職業(yè)技術(shù)學(xué)院 四川 內(nèi)江641000）

在我們的生活和工作中， 有大量敏感而重要的數(shù)據(jù)存儲在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的外存中， 一旦丟失則令人痛心不已，如果不能即時搶救與恢復(fù)，可能會給我們帶來巨大的經(jīng)濟(jì)損失。此外，一些犯罪份子為掩蓋其犯罪行為故意損壞的數(shù)據(jù)， 司法鑒定取證也必須采用數(shù)據(jù)恢復(fù)技術(shù)進(jìn)行相應(yīng)的還原。因此，數(shù)據(jù)恢復(fù)產(chǎn)業(yè)應(yīng)運(yùn)而生。 面對日益增長的對數(shù)據(jù)恢復(fù)人才的需求， 讓高職計(jì)算機(jī)應(yīng)用專業(yè)學(xué)生熟練掌握通用Windows系統(tǒng)下的幾款不同層次的數(shù)據(jù)恢復(fù)軟件， 提升其解決工作中遇到的數(shù)據(jù)丟失問題的能力是必要的。

實(shí)驗(yàn)硬件環(huán)境要求

Windows 系統(tǒng)數(shù)據(jù)恢復(fù)實(shí)驗(yàn)需要30 臺計(jì)算機(jī) （BIOS 支持U盤/移動硬盤啟動， 內(nèi)存1M 以上，安裝了WINXP/2003/7）；每臺計(jì)算機(jī)配置大容量移動硬盤和U 盤各一個。 U 盤存放可啟動計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)恢復(fù)專用獨(dú)立工具包，移動硬盤存放數(shù)據(jù)恢復(fù)實(shí)驗(yàn)所用的問題分區(qū)，來自于計(jì)算機(jī)硬盤中的可重用分區(qū)鏡像文件。

制作Windows 系統(tǒng)數(shù)據(jù)恢復(fù)專用獨(dú)立工具包

專用獨(dú)立工具包是采用Winpe 系統(tǒng)制作的可啟動ISO 文件，主要包括以下幾款數(shù)據(jù)恢復(fù)軟件：diskgenius v3.7.1 （國產(chǎn)免費(fèi)版），PC Inspector File Recovery v4.0（英文免費(fèi)版），F(xiàn)inalData 企業(yè)v3.0.8.1201（中文綠色版），EasyRecovery v6.1 （中 文 綠 色 版），RStudio v5.2（英文綠色版）。 數(shù)據(jù)恢復(fù)專用獨(dú)立工具包 （內(nèi)置軟件）的制作步驟如下。

第一步 下載ISO 核心的簡版Winpe， 找到核心文件Winpe.is_， 用7-zip 或Winrar 解 壓 為Winpe.iso。

第二步 用UltraISO V9.5.2軟件打開Winpe.iso 進(jìn)行編輯，在根目錄下新建一個文件夾，如Rtools， 將上述準(zhǔn)備好的幾款數(shù)據(jù)恢復(fù)軟件的文件夾分別拖入此文件夾中。 提取WXPESYSTEM32P ECMD.INI 文件進(jìn)行編輯， 修改環(huán)境變量設(shè)置語句TEAM ENVI W=%WinDir%|ENVI， ……，RT=%SystemDrive%Rtools； 找到程序菜單連接語句，添加LINK %Programs% 數(shù)據(jù)恢復(fù)DiskGenius3.7.1.1，%RT%diskgeniusDiskGenius.exe 語句， 其他軟件的連接添加類似，修改好后保存該文件， 用其替換Winpe.iso 中的PECMD.INI 文件，然后保存編輯好的Winpe.iso。

第三步 用makecab 命令將編輯好的Winpe.iso 壓回Winpe.is_?？芍谱饕粋€reg 文件，內(nèi)容如下。

Windows Registry Editor Version 5.00

[HKEY_CLASSES_ROOT*shell 轉(zhuǎn)為is_]

@=""

[HKEY_CLASSES_ROOT*shell 轉(zhuǎn)為is_command]

@="makecab /v3 /D CompressionType=LZX /D CompressionMemory=21 "%1""

執(zhí)行該文件后，右擊要轉(zhuǎn)換的文件對象，彈出菜單中會出現(xiàn)添加的一個“轉(zhuǎn)為is_”命令，可直接用于轉(zhuǎn)換操作。

第四步 將制作好的Winpe.is_ 替換原有簡版Winpe 的該文件，并用UltraISO V9.5.2 將編輯好的數(shù)據(jù)恢復(fù)專用獨(dú)立工具包的Winpe 系統(tǒng)制作為可啟動光盤的ISO 文件，隨后可寫入U(xiǎn) 盤或移動硬盤以備實(shí)驗(yàn)使用。

幾款數(shù)據(jù)恢復(fù)軟件簡介

DiskGenius 一款國產(chǎn)的強(qiáng)大的磁盤管理軟件，帶有數(shù)據(jù)恢復(fù)功能， 可生成USB-HDD 啟動盤在DOS 下直接使用。

PC Inspector File Recovery一款免費(fèi)的文件恢復(fù)軟件，簡單易用， 以目錄方式管理文件的恢復(fù)，可指定簇范圍搜索丟失的文件。

FinalData 企業(yè)版是一款較強(qiáng)的數(shù)據(jù)恢復(fù)工具， 操作界面簡潔，具有數(shù)據(jù)保護(hù)功能，可以很容易對格式化后的文件和被病毒破壞的文件進(jìn)行恢復(fù)，甚至在極端的情況下， 目錄結(jié)構(gòu)被部分破壞，數(shù)據(jù)文件已經(jīng)被部分覆蓋以后，也可將剩余部分文件恢復(fù)出來。

EasyRecovery 一款威力較強(qiáng)的數(shù)據(jù)恢復(fù)工具，能夠幫助恢復(fù)丟失的數(shù)據(jù)以及重建文件系統(tǒng)。 在修復(fù)過程中不會對原數(shù)據(jù)進(jìn)行改動，只是以讀的形式處理要修復(fù)的分區(qū)，主要是在內(nèi)存中重建文件分區(qū)表使數(shù)據(jù)能夠安全地傳輸?shù)狡渌?qū)動器中。

R-Studio 功能強(qiáng)大的專業(yè)級數(shù)據(jù)恢復(fù)、反刪除工具，提供對本地和網(wǎng)絡(luò)磁盤的支持， 還支持RAID恢復(fù)， 可以恢復(fù)跨區(qū)卷、RAID0、RAID1 及RAID5 的數(shù)據(jù)，并帶有靈活的參數(shù)設(shè)置， 讓用戶絕對控制數(shù)據(jù)的恢復(fù)。其帶有強(qiáng)大的鏡像功能，并且無論對什么類型的軟件類故障， 該數(shù)據(jù)恢復(fù)軟件會自動將分區(qū)結(jié)構(gòu)、分區(qū)大小、分區(qū)類型、刪除的數(shù)據(jù)文件、 丟失的數(shù)據(jù)文件和無鏈接的單類型文件計(jì)算分析組合整理出來，讓你挑選想要恢復(fù)的數(shù)據(jù)。此外，該軟件還帶有高級磁盤編輯器，方便用戶手工恢復(fù)數(shù)據(jù)。

制作模擬軟件類故障的可重用分區(qū)鏡像

Windows 系統(tǒng)下的數(shù)據(jù)恢復(fù)是通過軟件方式進(jìn)行數(shù)據(jù)修復(fù)的過程，并不涉及硬件維修。 常見的軟件類典型故障有：無法進(jìn)入操作系統(tǒng)、分區(qū)丟失、目錄與文件丟失、文件無法讀取、亂碼顯示等。 雖然數(shù)據(jù)丟失的原因各異，但每種情況都有其特定的癥狀，所以根據(jù)癥狀可以人為模擬常見的軟件類故障，制作可重用分區(qū)鏡像文件。

利用R-Studio 軟件的高級磁盤編輯器， 能夠輕松編輯物理磁盤或邏輯磁盤的任意扇區(qū)， 可用于模擬制作常見的軟件類故障：（1）引導(dǎo)扇區(qū)故障，包括主引導(dǎo)記錄損壞、主分區(qū)表損壞、 引導(dǎo)區(qū)標(biāo)志失效；（2）分區(qū)引導(dǎo)扇區(qū)故障，包括FAT32 分區(qū)的FAT 損壞、NTFS 分區(qū)的$MFT損壞等；（3） 其他軟件類故障。 而diskgenius 帶有備份分區(qū)到鏡像的工具， 可用它把模擬好的軟件類故障的分區(qū)制作為實(shí)驗(yàn)所用的分區(qū)鏡像文件， 以備學(xué)生通過它把分區(qū)制作到移動硬盤上進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。使用時，應(yīng)該注意：為了提高效率，節(jié)省讀寫分區(qū)鏡像文件時間， 一般根據(jù)教學(xué)需要可把模擬的軟件類故障的分區(qū)設(shè)計(jì)為適當(dāng)?shù)男》謪^(qū)。

設(shè)計(jì)合理的Windows系統(tǒng)數(shù)據(jù)恢復(fù)實(shí)驗(yàn)方案

要通過U 盤啟動計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，利用制作好的可重用分區(qū)鏡像文件，在移動硬盤中實(shí)現(xiàn)Windows 系統(tǒng)數(shù)據(jù)恢復(fù)實(shí)驗(yàn)，根據(jù)理論與實(shí)踐的關(guān)系與知識的連貫性，可設(shè)計(jì)出以下四層結(jié)構(gòu)的實(shí)驗(yàn)方案。

基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn) 在介紹了磁盤邏輯結(jié)構(gòu)、分區(qū)與FAT32 與NTFS 分區(qū)等知識的基礎(chǔ)上， 利用diskgenius 可進(jìn)行以下實(shí)驗(yàn)：（1）快速分區(qū)、分區(qū)與格式化分區(qū)；（2）備份分區(qū)到鏡像文件或從鏡像文件還原分區(qū)；（3）利用鏡像文件制作好的數(shù)據(jù)恢復(fù)專用獨(dú)立工具包，實(shí)現(xiàn)U 盤啟動計(jì)算機(jī)系統(tǒng)；（4） 硬盤克隆、分區(qū)克??；（5）備份分區(qū)表與還原分區(qū)表；（6）磁盤壞道檢測與修復(fù)， 順便介紹磁盤醫(yī)生NDD 修復(fù)0 磁道損壞；（7）重建主引記錄、檢查分區(qū)錯誤與重建分區(qū)表。

基本文件恢復(fù)實(shí)驗(yàn) 可利用PC Inspector File Recovery 實(shí)現(xiàn)：（1）恢復(fù)已刪除的文件；（2）恢復(fù)丟失的文件/目錄；（3） 恢復(fù)被快速格式化的硬盤；（4）恢復(fù)丟失的驅(qū)動器。

高級數(shù)據(jù)恢復(fù)實(shí)驗(yàn) FinalData與EasyRecovery 除具有基本文件恢復(fù)功能外，還具有一定的文件修復(fù)功能，可用于office 文件、電子郵件和ZIP 文件的修復(fù)，但是它們能夠針對分區(qū)信息被破壞等原因?qū)е逻壿嬺?qū)動器不能識別的情況進(jìn)行高級數(shù)據(jù)的恢復(fù)。 可進(jìn)行以下實(shí)驗(yàn)：（1）利用FinalData 恢復(fù)物理驅(qū)動器的指定扇區(qū)范圍的數(shù)據(jù)；（2）利用EasyRecovery 的高級恢復(fù)功能 修 復(fù) 主 引 導(dǎo) 扇 區(qū)（MBR）、BIOS參數(shù)塊（BPB）、分區(qū)表、文件分配表（FAT）或主文件表（MFT）、根目錄；（3） 利用EasyRecovery 的Raw恢復(fù)功能，逐扇區(qū)修復(fù)無文件系統(tǒng)結(jié)構(gòu)信息的分區(qū)數(shù)據(jù)。

深度數(shù)據(jù)恢復(fù)實(shí)驗(yàn) 利用RStudio 可以實(shí)現(xiàn)以下實(shí)驗(yàn)：（1）創(chuàng)建磁盤鏡像、分區(qū)鏡像或部分分區(qū)的鏡像；（2）基本文件恢復(fù)操作，包括手動查找和搜索查找的數(shù)據(jù)恢復(fù)操作；（3）高級數(shù)據(jù)恢復(fù)操作，包括磁盤掃描、保存掃描結(jié)果、確認(rèn)識別的優(yōu)質(zhì)分區(qū)與數(shù)據(jù)恢復(fù)操作；（4）利用高級磁盤編輯器，查看磁盤引導(dǎo)扇區(qū)信息、分區(qū)引導(dǎo)扇區(qū)和備份扇區(qū)信息，并進(jìn)行扇區(qū)信息編輯的實(shí)驗(yàn)；（5）利用高級磁盤編輯器， 手動恢復(fù)損壞的FAT32 與NTFS 分區(qū)信息等。

編制Windows 系統(tǒng)數(shù)據(jù)恢復(fù)實(shí)驗(yàn)詳案

實(shí)驗(yàn)詳案是保證教學(xué)順利完成的關(guān)鍵。 應(yīng)逐一測試模擬的各類軟件類故障的解決方案，在獲取第一手資料的基礎(chǔ)上，遵循一個任務(wù)制定一個方案的原則，錄制和制作教學(xué)所用的屏幕視頻和演示文稿，并最終編寫出實(shí)驗(yàn)詳案和教學(xué)計(jì)劃。 要保證在一定的教學(xué)周期內(nèi)，讓學(xué)生根據(jù)實(shí)驗(yàn)詳案和教學(xué)資料獨(dú)立地完成每個任務(wù)的操作，從而快速有效地幫助學(xué)生提高Windows系統(tǒng)的數(shù)據(jù)恢復(fù)動手能力。

□有話職說

人的天職在勇于探索真理。

——哥白尼

[1]劉乃琦，郭建東，張可.系統(tǒng)與數(shù)據(jù)恢復(fù)技術(shù)[M].成都：電子科技大學(xué)出版社，2008.

[2]戴士劍，涂彥暉.數(shù)據(jù)恢復(fù)技術(shù)（第2 版）[M].北京：電子工業(yè)出版社，2005.

[3]馬林.數(shù)據(jù)重現(xiàn)——文件系統(tǒng)原理精解與數(shù)據(jù)恢復(fù)最佳實(shí)踐[M].北京：清華大學(xué)出版社，2009.

[4]劉偉.數(shù)據(jù)恢復(fù)技術(shù)深度揭密[M].北京：電子工業(yè)出版社，2010.