第1章数据恢复技术概述
1 第1章 数据恢复技术概述
1.1数据存储技术总论 信息时代的核心无疑是信息技术,而信息技术的核心 则在于信息的处理与存储。 随着数据量的剧增,数据存储技术已经面临着巨大的 挑战。 当我们每天关注GPU主频的不断提高,操作系统版本的 不断升级和计算机网络技术的日新月异的时候,或许不应 该忽略一个这样的事实,即无论信息处理技术多么的先进, 我们都必须将信息存储于一定的介质之上,信息和信息技 术本省都需要依托一定的存储介质而存在
2 1.1数据存储技术总论 ➢ 信息时代的核心无疑是信息技术，而信息技术的核心 则在于信息的处理与存储。 ➢ 随着数据量的剧增，数据存储技术已经面临着巨大的 挑战。 ➢ 当我们每天关注CPU主频的不断提高，操作系统版本的 不断升级和计算机网络技术的日新月异的时候，或许不应 该忽略一个这样的事实，即无论信息处理技术多么的先进， 我们都必须将信息存储于一定的介质之上，信息和信息技 术本省都需要依托一定的存储介质而存在
1.1数据存储技术总论 由于越来越多的信息成了电子信息,信息存储 技术显得更加重要,特别是计算机网络应用的 迅速增长更大大增加了对信息存储产品的需求 量和对信息存储技术的安全性、可靠性的要求 ■根据3M公司对800名网络计算机用户的调查发 现,每次硬盘的失效将造成5天以上的无效工 作旦。而在一个典型的商业应用中,重建 00M0B数据平均要耗时35个月,费甭为 95000美元。由此可见,信息存储的安全对最 终用户来说是何等重要
3 ◼ 由于越来越多的信息成了电子信息，信息存储 技术显得更加重要，特别是计算机网络应用的 迅速增长更大大增加了对信息存储产品的需求 量和对信息存储技术的安全性、可靠性的要求。 ◼ 根据3M公司对800名网络计算机用户的调查发 现，每次硬盘的失效将造成5天以上的无效工 作日。而在一个典型的商业应用中，重建 1000MB数据平均要耗时3.5个月，费用为 95000美元。由此可见，信息存储的安全对最 终用户来说是何等重要。 1.1数据存储技术总论
1.1.1数据存储介质 ■凡是仅有两种稳定的物理状态,能反便 地检测出哪种稳定状态,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”,这样 的物质或元器件被称为存储介质或记录 介质。存储介质不同,存储信息的机理 也不同
4 1.1.1数据存储介质 ◼ 凡是仅有两种稳定的物理状态，能反便 地检测出哪种稳定状态，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”，这样 的物质或元器件被称为存储介质或记录 介质。存储介质不同，存储信息的机理 也不同
■信息存储技术在近几年的发展非常迅速, 各种新产品、新技术层出不穷,但从总 体上看它们呈现出一种类似金字塔的结 构,其中塔尖为CPU,距离CP∪越近则存 储速度越快、每兆字节的存储成本越昂 贵,容量也越小;反之则存储速度越慢、 每兆字节的存储成本越低,容量也越大
5 ◼ 信息存储技术在近几年的发展非常迅速， 各种新产品、新技术层出不穷，但从总 体上看它们呈现出一种类似金字塔的结 构，其中塔尖为CPU，距离CPU越近则存 储速度越快、每兆字节的存储成本越昂 贵，容量也越小；反之则存储速度越慢、 每兆字节的存储成本越低，容量也越大
计算机的存储设备从体系结构上看可分为内 存储器和外存储器。内存储器(即内存)直 接与计算机的CPU相连,处于金字塔的最上 层。它的存取速度要求能与CPU相匹配,通 常由半导体存储器芯片组成,由于成本高, 容量通常不太大。而对于大量数据的保存通 常要使用外存储器。外存储器又可以分成几
6 ◼ 计算机的存储设备从体系结构上看可分为内 存储器和外存储器。内存储器（即内存）直 接与计算机的CPU相连，处于金字塔的最上 层。它的存取速度要求能与CPU相匹配，通 常由半导体存储器芯片组成，由于成本高， 容量通常不太大。而对于大量数据的保存通 常要使用外存储器。外存储器又可以分成几 个层次
与内存储器相连接的是联机存储器(或称在线 存储器),如硬磁盘机、磁盘阵列等。再下 层是后援存储器(或称近线存储器),它由存 取速度比硬盘更慢的光盘机、光盘库、磁带库 等设备组成。最底层是脱机存储器(或称离线 存储器),由磁带机和磁带库等组成仓库 的存取速度比较慢,仅是秒数量级,由于存储 介质可脱机保存,可以更换,因此容量几乎是 无限大。其层次关系如图1-1所示
7 ◼ 与内存储器相连接的是联机存储器（或称在线 存储器），如硬磁盘机、磁盘阵列等。再下一 层是后援存储器（或称近线存储器），它由存 取速度比硬盘更慢的光盘机、光盘库、磁带库 等设备组成。最底层是脱机存储器（或称离线 存储器），由磁带机和磁带库等组成仓库。它 的存取速度比较慢，仅是秒数量级，由于存储 介质可脱机保存，可以更换，因此容量几乎是 无限大。其层次关系如图1-1所示
内存 RAD盘 数据库 一般磁盘 系统软件 觉盘库 多媒体数据库 磁带库 文献,备份 仓库 日 备份 效率 数据量一本 图1-1存储金字塔结构 8
8 图1-1 存储金字塔结构
对于普通的个人电脑用户,使用硬盘、软盘和 光盘等存储介质来进行数据存储就已经够用了, 但对于商业用户和一些网络系统来说,磁带机 磁带库和光盘库则是必不可少的数据存储与备 份设备,现在还有正在飞速发展的存储网络, 提供更为方便的数据保存方式。下面我们先通 过不同的存储介质来看一看当今市场上流行的 主机信息存储技术,按其存储原理可以分为电 存储技术,如内存、闪存等;磁存储技术,如 磁带、磁盘等;光存储技术,如光盘、DVD等
9 ◼ 对于普通的个人电脑用户，使用硬盘、软盘和 光盘等存储介质来进行数据存储就已经够用了， 但对于商业用户和一些网络系统来说，磁带机、 磁带库和光盘库则是必不可少的数据存储与备 份设备，现在还有正在飞速发展的存储网络， 提供更为方便的数据保存方式。下面我们先通 过不同的存储介质来看一看当今市场上流行的 主机信息存储技术，按其存储原理可以分为电 存储技术，如内存、闪存等；磁存储技术，如 磁带、磁盘等；光存储技术，如光盘、DVD等
1111电存储技术 电存储技术主要是指半导体存储器SCM ( Semiconductor Memory)。早期的 SCM采用典型的晶体管触发器作为存储 位元,加上选择、读写等电路构成存储 器。现代的SCM采用超大规模集成电路 工艺制成存储芯片,每个芯片中包含相 当数量的存储位元,再由若干芯片构成 存储器
10 1.1.1.1 电存储技术 ◼ 电存储技术主要是指半导体存储器SCM （Semiconductor Memory）。早期的 SCM采用典型的晶体管触发器作为存储 位元，加上选择、读写等电路构成存储 器。现代的SCM采用超大规模集成电路 工艺制成存储芯片，每个芯片中包含相 当数量的存储位元，再由若干芯片构成 存储器