CN103150233A - 一种raid-5的数据恢复方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种RAID-5的数据恢复方法,包括:获取NTFS分区的DOS引导记录DBR;根据所述DBR获取主文件表$MFT;根据所述主文件表$MFT获取条带大小SSN;获取条带开始扇区SSS、磁盘的左右结构、盘序、磁盘的同步异步情况和数据开始扇区BSN;根据所述SSN、SSS、磁盘的左右结构、盘序、磁盘的同步异步情况和BSN进行数据恢复。本发明提供的方法,可准确的分析出RAID-5的RAID信息,并利用RAID信息进行数据恢复,具有较强的普遍适用性和较高的恢复成功率。
Description
技术领域
本发明涉及数据恢复领域,特别地,涉及一种RAID-5的数据恢复方法。
背景技术
独立冗余磁盘阵列(Redundant Array of Independent Disks,RAID),是指通过RAID控制器以硬件或软件的方式将多台实体磁盘驱动器结合成一台大容量的虚拟磁盘驱动器。RAID的基本原理是利用位带(Bit Striping)及目前主流的区块带(Block Striping)的分割方式,将相同的数据分散存储至各磁盘驱动器中的不同数据块(Data Blocks),以在任一磁盘驱动器的数据块受损时,通过XOR运算对存储在其他磁盘驱动器内的校验磁盘分段(Parity Blocks)及数据块内的数据进行比对及运算,以重建(Rebuild)受损的数据。
由于将数据存储于RAID时,通过多台实体磁盘驱动器上的多个读写头执行数据的存储动作,因此,不仅其写入数据的速度相当快,且因相同数据存储在多台实体磁盘驱动器驱动器中不同的数据块位置,RAID也具备数据的容错功能,为数据存储提供的较佳的安全保障。
目前,普遍使用的RAID主要包括RAID-0,RAID-1,RAID-1E,RAID-5,RAID-6,RAID-7,RAID-10,RAID-50等。其中,由于RAID-5兼顾了存储性能、数据安全和存储成本等方面,因此其使用最为广泛。
但是,当RAID-5的RAID控制器出现物理故障导致RAID信息出错或人为误操作将配置信息丢失时,将导致RAID-5逻辑盘丢失或不可访问。一旦出现上述情况,将导致磁盘数据的丢失和损坏,其损失往往相当严重。在上述情况下,需要对RAID-5进行数据恢复。数据恢复的关键点在于对RAID结构进行分析以获得RAID信息,一旦RAID信息恢复,则根据其信息读取磁盘中的数据,从而达到对RAID-5的数据恢复。
目前,使用Windows操作系统的服务器大多都采用NTFS文件系统,对NTFS文件系统下的RAID-5数据恢复主要是利用某些工具进行手动恢复,如专业人员利用WinHex并依据NTFS文件系统的特征将RAID信息恢复,但是该方法存在偶然性和极强的专业性,不具有普遍的适用性。另外,也有通过软件对RAID结构进行分析,如RAID Reconstructor,但是该类软件对RAID结构分析的准确率极低,从而造成数据恢复成功率较低。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种RAID-5的数据恢复方法,可准确的分析出RAID-5的RAID信息,并利用RAID信息进行数据恢复,以解决现有RAID-5数据恢复方法的普遍适用性差和恢复成功率低的问题。
本发明提供了一种RAID-5的数据恢复方法,包括:
获取NTFS分区的DOS引导记录DBR;
根据所述DBR获取主文件表$MFT;
根据所述主文件表$MFT获取条带大小SSN;
获取条带开始扇区SSS、磁盘的左右结构、盘序、磁盘的同步异步情况和数据开始扇区BSN;
根据所述SSN、SSS、磁盘的左右结构、盘序、磁盘的同步异步情况和BSN进行数据恢复。
优选的,获取NTFS分区的DOS引导记录DBR的步骤具体为:
在搜索到MBR的情况下,根据所述MBR中的硬盘分区表DPT获取DBR所在扇区的位置判定值D1;
根据所述判定值D1获取DBR所在扇区的位置;
其中,D1=MBR所在扇区+MBR中的NFTS分区的隐藏扇区数/(N-1);
N为磁盘数量。
优选的,根据所述DBR获取主文件表$MFT的步骤,具体为:
根据所述DBR获取主文件表$MFT所在扇区的位置判定值D2;
其中, D2=DBR所在扇区号+(DBR中$MFT的起始簇号×DBR中每簇的扇区数)/(N-1)。
优选的,根据所述主文件表$MFT获取条带大小SSN的步骤,具体为:
根据主文件表$MFT的参数获取文件记录MFT较多的区域RMFT;
在RMFT内获取除校验信息所在磁盘之外的其余磁盘上都是MFT的任一扇区SNMFT;
获取所述SNMFT中的MFT的文件记录编号;
根据所述文件记录编号计算条带大小SSN。
优选的,获取条带开始扇区SSS的步骤,具体为:
获取所述MBR所在扇区;
设置条带开始扇区为MBR所在扇区。
优选的,获取磁盘的左右结构的步骤,具体为:
判断所述MBR的个数是否为1;
如果判断结果为否,则所述MBR的个数不为1,剔除校验的MBR;
如果判断结果为是,则获取MBR所在磁盘的任一校验信息所在的扇区SN1;
判断(SN1-SSS)%(SSN×N)/SSN的值是否等于1;
如果判断结果为是,则磁盘为右结构;
如果判断结果为否,则磁盘为左结构;
其中,N为磁盘数量。
优选的,获取盘序的步骤,具体为:
获取每个磁盘的任一校验信息所在的扇区PSN;
根据所述PSN获取盘序;其中,
若磁盘为右结构,则盘序=(PSN-SSS)%(SSN×N)/SSN;
若磁盘为左结构,则盘序=(N-1)-(PSN-SSS)%(SSN×N)/SSN。
优选的,获取磁盘的同步异步情况的步骤,具体为:
获取除了第1号磁盘和第N号磁盘外的第n号磁盘的校验信息所在扇区Sn;
获取第n-1号磁盘和第n+1号磁盘在Sn的MFT的文件记录编号LFileSn和RFileSn;
判断LFileSn是否大于RFileSn;
如果判断结果为是,则磁盘为异步;
如果判断结果为否,则磁盘为同步;
其中,N为磁盘数量,1<n<N。
优选的,获取数据开始扇区BSN的步骤具体为:
设置数据开始扇区BSN为0。
优选的,在本发明提供的方法中,
获取条带开始扇区SSS的步骤,具体为:
判断RAID-5是否由动态磁盘组成;
如果判断结果为是,则设置条带开始扇区为第一个文件系统分区开始所在
的扇区;
如果判断结果为否,则设置条带开始扇区SSS为0;
获取磁盘的左右结构的步骤,具体为:
获取每个磁盘的任一校验信息所在的扇区PSN;
假设磁盘为右结构,根据所述PSN获取磁盘的假设盘序=(PSN-SSS)%(SSN×N)/SSN;
获取第1号盘或第N号盘的任一校验信息所在的扇区 SN2;
获取第2至第N-1号磁盘中的各磁盘在SN2上的MFT的文件记录编号;
判断所述文件记录编号是否随所述假设盘序的增加而增加;
如果判断结果为是,则磁盘为右结构且所述假设盘序为正确盘序;
如果判断结果为否,则磁盘为左结构并获取正确盘序;
其中,正确盘序=(N-1)-(SN2-SSS)%(SSN×N)/SSN;
获取磁盘的同步异步情况的步骤,具体为:
获取除了第1号磁盘和第N号磁盘外的第n号磁盘的校验信息所在扇区Sn;
获取第n-1号磁盘和第n+1号磁盘在Sn的MFT的文件记录编号LFileSn和RFileSn;
判断LFileSn是否大于RFileSn;
如果判断结果为是,则磁盘为异步;
如果判断结果为否,则磁盘为同步;
获取数据开始扇区的步骤,具体为:
若磁盘为右结构,则判断(DBR所在扇区号-SSS)%(SSN×N)/SSN是否等于DBR所在盘的盘序;
如果判断结果为是,则所述DBR为校验的DBR并进行剔除;
如果判断结果为否,则所述DBR中隐藏的扇区数为数据开始扇区。
若磁盘为左结构,则判断(DBR所在扇区号-SSS)%(SSN×N)/SSN是否等于磁盘数量-DBR所在盘的盘序-1;
如果判断结果为是,则所述DBR为校验的DBR并进行剔除;
如果判断结果为否,则所述DBR中隐藏的扇区数为数据开始扇区;
其中,N为磁盘数量,1<n<N。
本发明提供的RAID-5的数据恢复方法和系统,通过获取RAID-5的条带开始扇区、条带的大小、磁盘的左右结构、盘序、磁盘的同步异步情况和数据开始扇区,以实现对RADI-5的数据恢复,相对于现有技术,本发明提供的方法,可准确的分析出RAID-5的RAID信息,并利用RAID信息进行数据恢复,具有较强的普遍适用性和较高的恢复成功率。
附图说明
图1是本发明RAID-5的数据恢复方法第一实施例的流程图;
图2是本发明的方法第二实施例中获取NTFS分区的DOS引导记录DBR的流程图;
图3是本发明的方法第二实施例中根据主文件表$MFT获取条带大小SSN的流程图;
图4是本发明的方法第二实施例中获取磁盘的左右结构的流程图;
图5是本发明的方法第二实施例中获取磁盘的同步异步情况的流程图;
图6是本发明的方法第三实施例中获取条带开始扇区SSS的流程图;
图7是本发明的方法第三实施例中获取磁盘的左右结构和盘序的流程图;
图8是本发明的方法第三实施例中获取磁盘的同步异步情况的流程图。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂,下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
参照图1,示出了本发明RAID-5的数据恢复方法第一实施例的流程图,包括如下步骤:
S1,在RAID-5的所有磁盘中搜索NTFS分区的DBR并获取DBR,其中DBR为DOS引导记录。
S2,根据DBR获取主文件表$MFT;
S3,根据$MFT获取条带大小SSN。
S4,获取条带开始扇区SSS、磁盘的左右结构、盘序、磁盘的同步异步情况和数据开始扇区BSN。
S5,根据SSN、SSS、磁盘的左右结构、盘序、磁盘的同步异步情况和BSN进行数据恢复。
本发明提供的方法第一实施例可准确的分析出包括条带开始扇区、条带的大小、磁盘的左右结构、盘序、磁盘的同步异步情况和数据开始扇区RAID-5的RAID信息,并利用RAID信息进行数据恢复,相对于现有技术,具有较强的普遍适用性和较高的恢复成功率。
进一步的,本发明提供的方法第二实施例是在上述方法第一实施例基础上的改进。参看图2,为本发明的方法第二实施例中获取NTFS分区的DOS引导记录DBR的流程图,具体包括如下步骤:
S11,根据NTFS分区的DBR特征或者MBR特征,依次搜索磁盘中MBR或者DBR;
S12,若搜索到DBR,则直接获取DBR;若搜索到MBR信息,则根据MBR信息中的硬盘分区表DPT中记录的NTFS分区信息获取DBR所在扇区的位置判定值D1。
S13,根据D1获取DBR所在扇区,DBR所在扇区即位于D1附近。
其中,D1=MBR所在扇区+MBR中的NFTS分区的隐藏扇区数/(N-1);
本文中的N均表示RAID-5包含的磁盘数量。
进一步的,根据本发明的方法第二实施例,S2具体为:根据DBR获取$MFT所在扇区的位置判定值D2,$MFT所在扇区即位于D2附近。
其中,D2=DBR所在扇区号+(DBR中$MFT的起始簇号×DBR中每簇的扇区数)/(N-1)。
进一步的,参看图3,为本发明的方法第二实施例中根据主文件表$MFT获取条带大小SSN的流程图,具体包括如下步骤:
S31,根据$MFT的参数0x80的属性获取MFT记录项较多的区域RMFT。
S32,在RMFT内搜索,先获取校验信息所在磁盘,然后再获取除了该磁盘之外的其余磁盘上都是MFT的任一扇区SNMFT。
S33,获取SNMFT中的MFT的文件记录编号。
S34,计算文件记录编号之间的公差,然后根据公差计算条带的大小SSN。其中,SSN=公差×2。
进一步的,根据本发明的方法第二实施例,在S4中获取条带开始扇区SSS的步骤,具体包括:
S401,获取MBR所在扇区。
S402,设置SSS为MBR所在扇区。
进一步的,参看图4,为本发明的方法第二实施例中获取磁盘的左右结构的流程图,具体包括以下步骤:
S411,判断MBR的个数是否为1。
如果判断结果为否,转S412;如果判断结果为是,转S413。
S412,剔除校验的MBR,具体包括如下步骤:
S4121,获取MBR所在磁盘的任一校验信息所在的扇区号SN0。
S4122,判断(SN0-SSS)%(SSN×N)/SSN的值是否等于0。
如果判断结果为是,则MBR为校验信息;
如果判断结果为否,则MBR为真实的MBR信息。
S413,获取真实的MBR所在磁盘的任一校验信息所在的扇区SN1。
S414,判断(SN1-SSS)%(SSN×N)/SSN的值是否等于1;
如果判断结果为是,则磁盘为右结构;
如果判断结果为否,则磁盘为左结构。
进一步的,根据本发明的方法第二实施例,在S4中获取盘序的步骤,具体包括:
S421,获取每个磁盘的任一校验信息所在的扇区PSN。
S422,根据所述PSN获取盘序;其中
若磁盘为右结构,则盘序=(PSN-SSS)%(SSN×N)/SSN;
若磁盘为左结构,则盘序=(N-1)-(PSN-SSS)%(SSN×N)/SSN。
进一步的,参看图5,为本发明的方法第二实施例中获取磁盘的同步异步情况的流程图,具体包括如下步骤:
S431,获取除了第1号磁盘和第N号磁盘外的第n号磁盘的校验信息所在扇区Sn。
其中,Sn的判定标准为:除第n号磁盘外的其余磁盘在扇区Sn上的信息都是MFT且第n号盘在Sn上的信息不是MFT。
S432,获取第n-1号磁盘和第n+1号磁盘在Sn的MFT的文件记录编号LFileSn和RFileSn;
S433,判断LFileSn是否大于RFileSn;
如果判断结果为是,则磁盘为异步;
如果判断结果为否,则磁盘为同步。
其中, 1<n<N。
进一步的,根据本发明的方法第二实施例,在S4中获取数据开始扇区BSN的步骤具体为:设置数据开始扇区BSN为0。
更进一步的,下面将介绍本发明提供的方法第三实施例,该第三实施例也是在方法第一实施例基础上的改进。
在没有搜索到MBR的情况下,采取以下步骤获取条带开始扇区SSS、磁盘的左右结构、盘序、磁盘的同步异步情况和数据开始扇区BSN。
参看图6,为本发明的方法第三实施例中获取条带开始扇区SSS的流程图,具体包括如下步骤:
S501,判断RAID-5是否由动态磁盘组成,如果判断结果为是,则转S502;如果判断结果为否,则转S503;
S502,设置条带开始扇区为第一个文件系统(例如,FAT,NTFS等)分区开始所在的扇区;
S503,设置条带开始扇区为0。
参看图7,为本发明的方法第三实施例中获取磁盘的左右结构和盘序的流程图,具体包括如下步骤:
S511,获取每个磁盘的任一校验信息所在的扇区PSN。
S512,假设RAID-5为右结构,则根据PSN获取磁盘的假设盘序。
其中,假设盘序=(PSN-SSS)%(SSN×N)/SSN。
S513,获取第1号盘或第N号盘的任一校验信息所在的扇区 SN2。
其中,SN2的判定标准为:除了第1号盘或第N号盘之外的其余磁盘在SN2上的信息都是MFT且第1号盘或第N号盘在SN2上的信息不是MFT。
S514,获取第2至第N-1号磁盘中的各磁盘在SN2上的MFT的文件记录编号。
S515,判断文件记录编号是否随假设盘序的增加而增加;
如果判断结果为是,则磁盘为右结构且假设盘序即为正确盘序;
如果判断结果为否,则磁盘为左结构并获取正确盘序;
其中,正确盘序=(N-1)-(SN2-SSS)%(SSN×N)/SSN。
参看图8,为本发明的方法第三实施例中获取磁盘的同步异步情况的流程图,具体包括如下步骤:
S521,获取除了第1号磁盘和第N号磁盘外的第n号磁盘的校验信息所在扇区Sn。
其中,Sn的判定标准为:除了第n号磁盘以外的其余磁盘在Sn上的信息都是MFT且第n号磁盘在Sn上信息不是MFT。
S522,获取第n-1号磁盘和第n+1号磁盘在Sn的文件记录编号LFileSn和RFileSn。
S523,判断LFileSn是否大于RFileSn;
如果判断结果为是,则磁盘为异步;
若果判断结果为否,则磁盘为同步。
根据本发明的方法第三实施例,获取数据开始扇区BSN的步骤,具体为:
S531,在RAID-5为右结构的情况下,判断(DBR所在扇区号-SSS)%(SSN×N)/SSN是否等于DBR所在盘的盘序,如果判断结果为是,则确认DBR为校验的DBR并进行剔除;如果判断结构为否,则设置DBR中隐藏的扇区数为数据开始扇区。
S532,在RAID-5为左结构的情况下,判断(DBR所在扇区号-SSS)%(SSN×N)/SSN是否等于N-DBR所在盘的盘序-1,如果判断结果为是,则确认DBR为校验的DBR并进行剔除;如果判断结构为否,则设置DBR中隐藏的扇区数为数据开始扇区。
本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述,每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处,各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。
以上对本发明所提供的一种RAID-5的数据恢复方法进行了详细介绍,本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述,以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想;同时,对于本领域的一般技术人员,依据本发明的思想,在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处,综上所述,本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
Claims (10)
1.一种RAID-5的数据恢复方法,其特征在于,包括:
获取NTFS分区的DOS引导记录DBR;
根据所述DBR获取主文件表$MFT;
根据所述主文件表$MFT获取条带大小SSN;
获取条带开始扇区SSS、磁盘的左右结构、盘序、磁盘的同步异步情况和数据开始扇区BSN;
根据所述SSN、SSS、磁盘的左右结构、盘序、磁盘的同步异步情况和BSN进行数据恢复。
2.如权利要求1所述的方法,其特征在于,获取NTFS分区的DOS引导记录DBR的步骤具体为:
在搜索到MBR的情况下,根据所述MBR中的硬盘分区表DPT获取DBR所在扇区的位置判定值D1;
根据所述判定值D1获取DBR所在扇区的位置;
其中,D1=MBR所在扇区+MBR中的NFTS分区的隐藏扇区数/(N-1);
N为磁盘数量。
3. 如权利要求1所述的方法,其特征在于,根据所述DBR获取主文件表$MFT的步骤,具体为:
根据所述DBR获取主文件表$MFT所在扇区的位置判定值D2;
其中, D2=DBR所在扇区号+(DBR中$MFT的起始簇号×DBR中每簇的扇区数)/(N-1);
N为磁盘数量。
4. 如权利要求1所述的方法,其特征在于,根据所述主文件表$MFT获取条带大小SSN的步骤,具体为:
根据主文件表$MFT的参数获取文件记录MFT较多的区域RMFT;
在RMFT内获取除校验信息所在磁盘之外的其余磁盘上都是MFT的任一扇区SNMFT;
获取所述SNMFT中的MFT的文件记录编号;
根据所述文件记录编号计算条带大小SSN。
5. 如权利要求2所述的方法,其特征在于,获取条带开始扇区SSS的步骤,具体为:
获取所述MBR所在扇区;
设置条带开始扇区为MBR所在扇区。
6. 如权利要求2所述的方法,其特征在于,获取磁盘的左右结构的步骤,具体为:
判断所述MBR的个数是否为1;
如果判断结果为否,则所述MBR的个数不为1,剔除校验的MBR;
如果判断结果为是,则获取MBR所在磁盘的任一校验信息所在的扇区SN1;
判断(SN1-SSS)%(SSN×N)/SSN的值是否等于1;
如果判断结果为是,则磁盘为右结构;
如果判断结果为否,则磁盘为左结构;
其中,N为磁盘数量。
7. 如权利要求6所述的方法,其特征在于,获取盘序的步骤,具体为:
获取每个磁盘的任一校验信息所在的扇区PSN;
根据所述PSN获取盘序;其中,
若磁盘为右结构,则盘序=(PSN-SSS)%(SSN×N)/SSN;
若磁盘为左结构,则盘序=(N-1)-(PSN-SSS)%(SSN×N)/SSN。
8. 如权利要求2所述的方法,其特征在于,获取磁盘的同步异步情况的步骤,具体为:
获取除了第1号磁盘和第N号磁盘外的第n号磁盘的校验信息所在扇区Sn;
获取第n-1号磁盘和第n+1号磁盘在Sn的MFT的文件记录编号LFileSn和RFileSn;
判断LFileSn是否大于RFileSn;
如果判断结果为是,则磁盘为异步;
如果判断结果为否,则磁盘为同步;
其中,N为磁盘数量,1<n<N。
9. 如权利要求2所述的方法,其特征在于,获取数据开始扇区BSN的步骤具体为:
设置数据开始扇区BSN为0。
10. 如权利要求1所述的方法,其特征在于,
获取条带开始扇区SSS的步骤,具体为:
判断RAID-5是否由动态磁盘组成;
如果判断结果为是,则设置条带开始扇区为第一个文件系统分区开始所在
的扇区;
如果判断结果为否,则设置条带开始扇区SSS为0;
获取磁盘的左右结构和盘序的步骤,具体为:
获取每个磁盘的任一校验信息所在的扇区PSN;
假设磁盘为右结构,根据所述PSN获取磁盘的假设盘序=(PSN-SSS)%(SSN×N)/SSN;
获取第1号盘或第N号盘的任一校验信息所在的扇区 SN2;
获取第2至第N-1号磁盘中的各磁盘在SN2上的MFT的文件记录编号;
判断所述文件记录编号是否随所述假设盘序的增加而增加;
如果判断结果为是,则磁盘为右结构且所述假设盘序为正确盘序;
如果判断结果为否,则磁盘为左结构并获取正确盘序;
其中,正确盘序=(N-1)-(SN2-SSS)%(SSN×N)/SSN;
获取磁盘的同步异步情况的步骤,具体为:
获取除了第1号磁盘和第N号磁盘外的第n号磁盘的校验信息所在扇区Sn;
获取第n-1号磁盘和第n+1号磁盘在Sn的MFT的文件记录编号LFileSn和RFileSn;
判断LFileSn是否大于RFileSn;
如果判断结果为是,则磁盘为异步;
如果判断结果为否,则磁盘为同步;
获取BSN的步骤,具体为:
若磁盘为右结构,则判断(DBR所在扇区号-SSS)%(SSN×N)/SSN是否等于DBR所在盘的盘序;
如果判断结果为是,则所述DBR为校验的DBR并进行剔除;
如果判断结果为否,则所述DBR中隐藏的扇区数为数据开始扇区;
若磁盘为左结构,则判断(DBR所在扇区号-SSS)%(SSN×N)/SSN是否等于磁盘数量-DBR所在盘的盘序-1;
如果判断结果为是,则所述DBR为校验的DBR并进行剔除;
如果判断结果为否,则所述DBR中隐藏的扇区数为数据开始扇区;
其中,N为磁盘数量,1<n<N。
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