虛擬機(jī)在數(shù)據(jù)恢復(fù)課程實(shí)踐教學(xué)中的應(yīng)用研究

呂秀鑒（石家莊職業(yè)技術(shù)學(xué)院信息工程系050081）

虛擬機(jī)在數(shù)據(jù)恢復(fù)課程實(shí)踐教學(xué)中的應(yīng)用研究

呂秀鑒（石家莊職業(yè)技術(shù)學(xué)院信息工程系050081）

我們?cè)跀?shù)據(jù)恢復(fù)技術(shù)課程實(shí)踐教學(xué)過(guò)程中，常常會(huì)遇到機(jī)房實(shí)訓(xùn)環(huán)境存在著操作權(quán)限受限、操作平臺(tái)不通用、故障現(xiàn)象難以重現(xiàn)、學(xué)員誤操作后系統(tǒng)恢復(fù)費(fèi)時(shí)費(fèi)力等諸多問(wèn)題。結(jié)合近幾年來(lái)的實(shí)際教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，我們針對(duì)這些問(wèn)題提出了利用虛擬機(jī)搭建數(shù)據(jù)恢復(fù)操作環(huán)境，高效、靈活、便捷地開(kāi)展數(shù)據(jù)恢復(fù)課程實(shí)訓(xùn)教學(xué)的方法。

數(shù)據(jù)恢復(fù)虛擬機(jī)軟故障仿真實(shí)訓(xùn)平臺(tái)

與其他信息技術(shù)相比，我國(guó)在數(shù)據(jù)恢復(fù)相關(guān)技術(shù)上的發(fā)展水平與國(guó)際差距較小。上世紀(jì)90年代末的CIH病毒爆發(fā)，產(chǎn)生了大量的急需災(zāi)難恢復(fù)的硬盤設(shè)備，這基本上可以說(shuō)是本土企業(yè)開(kāi)始進(jìn)行數(shù)據(jù)恢復(fù)實(shí)踐和周邊軟件產(chǎn)品、硬件設(shè)備研發(fā)的第一波契機(jī)。經(jīng)過(guò)兩輪整合之后，一批技術(shù)經(jīng)驗(yàn)雄厚的企業(yè)成長(zhǎng)起來(lái)，并逐步走在國(guó)際相關(guān)技術(shù)發(fā)展的前沿，如達(dá)思凱瑞、效率源、金山等品牌。

我國(guó)數(shù)據(jù)恢復(fù)人才的培養(yǎng)，目前主要有兩個(gè)途徑。一個(gè)是融合在信息安全類學(xué)歷教育的課程體系中，作為人才培養(yǎng)方案里的一個(gè)核心技能來(lái)進(jìn)行培訓(xùn)；另外一種是直接來(lái)自于高端企業(yè)的專題培訓(xùn)，多數(shù)與品牌推廣、技術(shù)加盟等企業(yè)活動(dòng)向承接。這兩種方式互為補(bǔ)充，各有特色。企業(yè)培訓(xùn)側(cè)重傳播新技術(shù)，培訓(xùn)費(fèi)用昂貴，受眾少；學(xué)校教學(xué)側(cè)重傳授必備必須技能，培訓(xùn)費(fèi)用相對(duì)低廉，受眾廣。從這里可以看出，學(xué)校教育對(duì)提高我國(guó)信息技術(shù)從業(yè)人員的整體數(shù)據(jù)恢復(fù)素養(yǎng)，有著不可替代的作用。

具體的數(shù)據(jù)恢復(fù)課程培訓(xùn)內(nèi)容包括數(shù)據(jù)恢復(fù)課程和硬盤維修課程兩部分，包括了邏輯層、固件層、物理層數(shù)據(jù)恢復(fù)知識(shí)。邏輯層數(shù)據(jù)恢復(fù)，也叫軟故障數(shù)據(jù)恢復(fù)，就是指硬盤的物理介質(zhì)沒(méi)有損壞，操作員通過(guò)手工判斷計(jì)算或借助恢復(fù)軟件來(lái)查找、恢復(fù)數(shù)據(jù)的一種情況，數(shù)據(jù)恢復(fù)的過(guò)程不需要對(duì)硬盤的硬件進(jìn)行維修和處理。軟故障主要分為用戶誤操作或惡意破壞，這占到所有數(shù)據(jù)丟失誘因的40%左右，也是普通信息技術(shù)從業(yè)人員在工作中經(jīng)常要遇到的問(wèn)題類型，這也是目前多數(shù)院校開(kāi)設(shè)課程所側(cè)重的部分。

伴隨著數(shù)據(jù)恢復(fù)技術(shù)大眾化、普及化的潮流，更多的院校逐步添加相關(guān)的專業(yè)課程，但數(shù)據(jù)恢復(fù)課程對(duì)實(shí)訓(xùn)條件的需求比較高，傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)恢復(fù)實(shí)訓(xùn)環(huán)境存在著操作權(quán)限受限、操作平臺(tái)不通用、故障現(xiàn)象難以重現(xiàn)、學(xué)員誤操作后系統(tǒng)恢復(fù)費(fèi)時(shí)費(fèi)力等諸多問(wèn)題。在這種背景下，利用虛擬機(jī)搭建數(shù)據(jù)恢復(fù)平臺(tái)，正好可以解決多數(shù)院校專用實(shí)訓(xùn)設(shè)備條件不足、后期維護(hù)繁瑣的問(wèn)題，對(duì)推動(dòng)國(guó)家的信息化進(jìn)程，捍衛(wèi)國(guó)家信息數(shù)據(jù)安全，高效率地培育出具備數(shù)據(jù)恢復(fù)相應(yīng)知識(shí)和技能的信息技術(shù)人才，具有較大的經(jīng)濟(jì)意義和社會(huì)意義。

在具體的應(yīng)用實(shí)踐中，我們經(jīng)歷了平臺(tái)選擇、具體環(huán)境搭建、典型軟故障設(shè)置、恢復(fù)效果驗(yàn)證等幾個(gè)階段，下面詳細(xì)說(shuō)明。

一、數(shù)據(jù)恢復(fù)實(shí)訓(xùn)平臺(tái)的選擇

我們以VMware Workstation虛擬機(jī)作為數(shù)據(jù)恢復(fù)實(shí)訓(xùn)環(huán)境。此系統(tǒng)可在Windows XP/ Windows 7操作系統(tǒng)平臺(tái)上廣泛使用，系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定，占用宿主機(jī)的系統(tǒng)資源有限，可以便捷地安裝在普通院校實(shí)訓(xùn)機(jī)房的學(xué)生機(jī)上。VMware Workstation虛擬機(jī)本身支持安裝多種操作系統(tǒng)，可以滿足在微軟系統(tǒng)平臺(tái)實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目成熟之后，向Linux等其他主流操作系統(tǒng)平臺(tái)擴(kuò)展數(shù)據(jù)恢復(fù)實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目的需求。

此外，還有一些其他的模擬平臺(tái)可供選擇，例如VirtualBox、InsPro Disk等，其中InsPro Disk只可用來(lái)創(chuàng)建和加載磁盤鏡像，對(duì)于某些系統(tǒng)故障現(xiàn)象無(wú)法模擬。

二、具體恢復(fù)環(huán)境的搭建

在具體恢復(fù)環(huán)境的搭建過(guò)程中，我們分別在VMware Workstation虛擬機(jī)上安裝了兩個(gè)主流操作系統(tǒng)Windows XP和Windows 7，基本上可以覆蓋所有的普通PC機(jī)用戶群體。每臺(tái)機(jī)器配置40G硬盤空間、512M系統(tǒng)內(nèi)存，虛擬機(jī)硬盤劃分為兩個(gè)20G的磁盤分區(qū)，操作系統(tǒng)默認(rèn)安裝即可。

三、典型軟故障設(shè)置

軟故障主要有誤刪除、誤分區(qū)、誤格式化、誤Ghost、病毒攻擊、重裝系統(tǒng)、文件損壞等故障。這些軟故障在發(fā)生時(shí)會(huì)有不同的故障現(xiàn)象。我們首先要了解每個(gè)軟故障的具體成因，而后可以針對(duì)具體的故障分別在虛擬機(jī)系統(tǒng)里做一些設(shè)置和改動(dòng)，來(lái)達(dá)到想要呈現(xiàn)的故障現(xiàn)象。例如，我們可以將主引導(dǎo)扇區(qū)的前446個(gè)字節(jié)內(nèi)容隨意修改若干字節(jié)，以仿真MBR損壞的故障現(xiàn)象，在這個(gè)情形下，虛擬機(jī)啟動(dòng)后，會(huì)出現(xiàn)黑屏、白色光標(biāo)閃動(dòng)、無(wú)法引導(dǎo)操作系統(tǒng)的故障現(xiàn)象。

我們沒(méi)有必要為每種故障現(xiàn)象單獨(dú)安裝一個(gè)虛擬機(jī)系統(tǒng)，可以利用VMware Workstation的快照功能，把每個(gè)軟故障都作為一個(gè)單獨(dú)的快照保留下來(lái)，以節(jié)約磁盤空間，提高系統(tǒng)運(yùn)行效率。

四、恢復(fù)效果驗(yàn)證

最后，在每個(gè)軟故障的快照中進(jìn)行相應(yīng)的數(shù)據(jù)恢復(fù)驗(yàn)證操作，并觀察操作后故障的恢復(fù)效果，對(duì)有問(wèn)題的快照再次進(jìn)行調(diào)試。

經(jīng)過(guò)上述環(huán)節(jié)，一個(gè)利用虛擬機(jī)搭建的部署靈活、方便的數(shù)據(jù)恢復(fù)平臺(tái)就可以提供給實(shí)訓(xùn)教學(xué)環(huán)節(jié)使用了。它的特色在于，可以在有限的設(shè)備條件下，模擬出不同操作系統(tǒng)平臺(tái)上的數(shù)據(jù)恢復(fù)軟故障現(xiàn)象，并支持學(xué)員在此虛擬機(jī)快照上進(jìn)行恢復(fù)操作實(shí)踐，驗(yàn)證恢復(fù)效果。即便學(xué)員在此過(guò)程中出現(xiàn)誤操作，也不會(huì)對(duì)實(shí)體學(xué)生機(jī)器、虛擬機(jī)操作系統(tǒng)平臺(tái)造成任何影響，這大大地提高了數(shù)據(jù)恢復(fù)實(shí)踐教學(xué)的效果，降低了實(shí)訓(xùn)后機(jī)房維護(hù)工作的強(qiáng)度。

何歡.數(shù)據(jù)備份與恢復(fù).機(jī)械工業(yè)出版社，2012.

（責(zé)編 張宇）