CN103309773A - 在ext3文件系统下的raid0的数据恢复方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种在EXT3文件系统下的RAID0的数据恢复方法，包括：获取超级块信息和条带开始扇区号；根据所述超级块信息获取块组描述符信息；根据所述块组描述符信息获取块组中索引节点最多的区域RInode；根据RInode中的索引节点的直接块指针获取盘序；获取条带大小和数据开始扇区号；根据所述条带开始扇区号、盘序、条带大小和数据开始扇区号进行数据恢复。通过准确获取包括数据开始扇区号、条带开始扇区号、条带大小和盘序的RAID信息，并利用RAID信息对RADI0进行数据恢复，相对于现有技术，本发明具有较强的普遍适用性和较高的恢复成功率。

Description

在EXT3文件系统下的RAID0的数据恢复方法
技术领域
 本发明涉及数据恢复领域，特别地，涉及一种在EXT3文件系统下的RAID0的数据恢复方法。
背景技术
RAID0，又称为Stripe或Striping，其存储性能在所有RAID级别中是最高的，其存储原理是将连续的数据在多个磁盘上分散存取，因此，当系统有数据请求时就可以被多个磁盘并行执行，每个磁盘执行属于它自己的那部分数据请求。这种在数据上的并行操作可以充分利用总线的带宽，可显著提高磁盘整体的存储性能。
在操作系统方面，Linux在高效性和灵活性方面相对其他操作系统具有明显的优势，因此，目前的服务器大多采用Linux的EXT3文件系统和RAID0相结合，以达到高效且灵活的存储性能。
但是，如果服务器上的RAID信息由于各种原因而损坏，将会造成磁盘上数据的丢失和损坏，从而带来相当严重的后果。因此，对EXT3文件系统下的RAID0的数据恢复成为亟待解决的问题。
对于RAID0数据恢复的关键点在于对其结构进行分析以获取RAID信息，根据RAID信息进行数据恢复，其中RAID信息包括数据开始扇区、条带开始扇区、条带大小和盘序。
目前，对于在EXT3文件系统下的RAID0的数据恢复一般都是利用某些工具手动进行恢复，如专业人员利用WinHex并依据EXT3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，并且对专业人员经验的依赖性也是比较大的,进而造成数据恢复成功率低的情况。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种在EXT3文件系统下的RAID0的数据恢复方法，可准确的分析出RAID0的RAID信息，并利用RAID信息进行数据恢复，以解决现有RAID0数据恢复方法的普遍适用性差和恢复成功率低的问题。
本发明提供一种在EXT3文件系统下的RAID0的数据恢复方法，包括如下步骤：
获取超级块信息和条带开始扇区号；
根据所述超级块信息获取块组描述符信息；
根据所述块组描述符信息获取块组中索引节点最多的区域RInode；
根据所述RInode中的索引节点的直接块指针获取盘序；
获取条带大小和数据开始扇区号；
根据所述条带开始扇区号、盘序、条带大小和数据开始扇区号进行数据恢复。
进一步的，获取超级块信息的步骤具体为：
获取主引导记录MBR；
根据所述MBR中的硬盘分区表DPT获取超级块所在扇区的位置判定值D1；
根据所述位置判定值D1获取所述超级块信息；
其中，D1=MBR所在扇区号+MBR中的EXT3分区的隐藏扇区数/N；
N为磁盘数量。
进一步的，获取条带开始扇区号的步骤具体为：
设置所述MBR所在扇区号为条带开始扇区号。
进一步的，根据RInode中的索引节点的直接块指针获取盘序的步骤具体为：
在所述RInode中获取每个磁盘都是索引节点的扇区SInode；
获取每个磁盘在所述SInode上的索引节点的第一个直接块指针的值；
根据所述索引节点的第一个直接块指针的值获取假设盘序并存储于盘序表中；
根据所述盘序表中的假设盘序出现的次数获取盘序。
进一步的，获取条带大小的步骤具体为：
根据所述MBR和超级块信息获取条带大小的最大值和最小值；
根据所述最大值和预设条带最小值或所述最小值和预设条带最大值获取假设条带大小并存储于条带值表中；
根据所述条带值表中的假设条带大小出现的次数获取条带大小。
进一步的，根据所述条带值表中的假设条带大小出现的次数获取条带大小的步骤具体为：
获取任一索引节点的第一直接块指向的块；
根据所述盘序和假设条带大小获取任一索引节点的第一直接块指向的块的位置信息；
如果所述位置信息为文件特征头，则在所述条带值表中将该假设条带大小出现的次数加1。
进一步的，获取数据开始扇区号的步骤具体为：
设置数据开始扇区号为0。
进一步的，在获取主引导记录MBR的步骤之前，还包括如下步骤：
根据主引导记录MBR的特征值搜索磁盘中的主引导记录MBR。
进一步的，本发明的在EXT3文件系统下的RAID0的数据恢复方法数据恢复方法还包括如下步骤：
获取条带开始扇区号的步骤具体为：
判断RAID0是否由FD分区组成；
如果判断结果为是，则设置条带开始扇区号为第一个EXT分区的超级块所在的扇区号减2；
如果判断结果为否，则设置条带开始扇区号为0；
获取条带大小的步骤具体为：
获取任一索引节点的第一直接块指针；
根据所述任一索引节点的第一直接块指针获取条带大小的最小值；
根据所述最小值、预设条带最大值获取假设条带大小并存储于条带值表中；
根据所述条带值表中的假设条带大小出现的次数获取条带大小；
获取数据开始扇区号的步骤具体为：
设置超级块对应的扇区号减2为数据开始扇区号。
进一步的，根据所述条带值表中的假设条带大小出现的次数获取条带大小的步骤具体为：
获取任一索引节点的第一直接块指向的块；
根据所述盘序和假设条带大小获取任一索引节点的第一直接块指向的块的位置信息；
如果所述位置信息为文件特征头，则在所述条带值表中将该假设条带大小出现的次数加1。
本发明提供的在EXT3文件系统下的RAID0的数据恢复方法，通过准确获取包括数据开始扇区号、条带开始扇区号、条带大小和盘序的RAID信息，并利用RAID信息对RADI0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。
附图说明
图1是本发明在EXT3文件系统下的RAID0的数据恢复方法第一实施例的流程图；
图2是本发明在EXT3文件系统下的RAID0的数据恢复方法第二实施例中根据RInode中的索引节点的直接块指针获取盘序的流程图；
图3是本发明在EXT3文件系统下的RAID0的数据恢复方法第三实施例中根据条带值表中的假设条带大小出现的次数获取条带大小的流程图；
图4是本发明在EXT3文件系统下的RAID0的数据恢复方法第四实施例中获取条带大小的流程图。
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，示出了本发明在EXT3文件系统下的RAID0的数据恢复方法第一实施例的流程图，包括如下步骤：
S1，获取超级块信息和条带开始扇区号。
S2，根据超级块信息获取块组描述符信息。
在EXT3文件系统中，块组描述符信息用于描述一个块组的属性，位于紧接着超级块的位置，因此，根据超级块信息中的位置，即可找到块组描述符的位置并获取到块组描述符信息。
S3，根据块组描述符信息获取块组中索引节点最多的区域RInode。
根据块组描述符信息可定位到任一块组，并在任一块组中定位出索引节点最多的区域。
S4，根据RInode中的索引节点的直接块指针获取盘序。
S5，获取条带大小和数据开始扇区号。
S6，根据条带开始扇区号、盘序、条带大小和数据开始扇区号进行数据恢复。
本发明提供的方法第一实施例通过准确获取包括数据开始扇区号、条带开始扇区号、条带大小和盘序的RAID信息，并利用RAID信息对RADI0的数据进行恢复，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。其中，S1中获取超级块信息的步骤具体为：
S11，根据主引导记录MBR的特征或超级块特征，依次搜索磁盘中的MBR或超级块。
S12，若搜索到超级块，则直接获取超级块；若搜索到MBR，则根据MBR信息中的硬盘分区表DPT中记录的EXT3分区信息获取超级块所在扇区的位置判定值D1。
其中，D1=MBR所在扇区号+MBR中的EXT3分区的隐藏扇区数/N，N为RAID包含的磁盘数量。
S13，根据判定值D1获取超级块信息，其中超级块所在扇区的位置即位于D1附近。
根据本发明提供的方法第二实施例，S1中获取条带开始扇区号的步骤具体为：设置MBR所在扇区号为条带开始扇区号。
参看图2，为本发明在EXT3文件系统下的RAID0的数据恢复方法第二实施例中根据RInode中的直接块指针获取盘序的流程图，具体包括如下步骤：
S41，在RInode中获取每个磁盘都是索引节点的扇区SInode。
在RInode中根据文件模式、文件指针和文件总字节数三个字段的信息来判断索引节点。
S42，获取每个磁盘在所述SInode上的索引节点的第一个直接块指针的值。
S43，根据索引节点的第一个直接块指针的值获取假设盘序并存储于盘序表中。
RAID0的数据写入磁盘时，一般都是从前往后对数据进行存储，所以可依据直接块指针的值来确定磁盘的假设盘序，即磁盘的假设盘序为按照直接块指针的值从小到大的排列顺序。
其中，盘序表为用于存储根据直接块指针的值获取到的假设排序。
S44，根据盘序表中的假设盘序出现的次数获取盘序。
判断假设盘序是否在盘序表中，如果判断结果为否，则将该假设盘序存储于盘序表中；如果判断结果为是，则将盘序表中的该假设盘序的出现次数加1，即盘序为在盘序表中出现次数最多的的假设盘序。
根据本发明提供的方法第二实施例，S5中获取条带大小的步骤具体为：
S51，根据MBR和超级块信息获取条带大小的最小值或最大值。
MBR和超级块之间有一个间隔，此间隔值可在MBR的分区表中查找到，即该分区的隐藏扇区数加2。如果能在MBR所在磁盘上找到超级块，则条带大小一定大于这个间隔值，即可确定条带大小的最小值；如果不能在MBR所在磁盘上找到超级块，则条带大小一定小于这个间隔值，即可确定条带大小的最大值。
S52，根据条带大小的最小值和预设条带最大值或条带大小的最大值和预设条带最小值获取假设条带大小并存储于条带值表中。
其中，条带大小一定是2的N次方且预设条带最大值和预设条带最小值是根据需要而设定的。
因此，如果在S51中获取到条带大小的最小值，则根据该条带大小的最小值、预设条带最大值以及条带大小是2的N次方数的特征获取假设条带大小；如果在S51中获取到条带大小的最大值，则根据该条带大小的最大值、预设条带最小值以及条带大小是2的N次方数的特征获取假设条带大小。
例如：根据S51获取到条带大小的最小值为65，预设条带最大值为2048，则根据条带大小是2的N次方数的特征，那么假设条带为128，256，512，1024，2048。
S53，根据条带值表中的假设条带大小出现的次数获取条带大小，即条带大小为条带值表中出现次数最多的的假设条带大小。
进一步的，本发明提供的方法第三实施例是在上述方法第二实施例基础上的改进。参看图3，为本发明在EXT3文件系统下的RAID0的数据恢复方法中根据条带值表中的假设条带大小出现的次数获取条带大小的流程图，具体包括如下步骤：
S531,获取任一索引节点的第一直接块指向的块。
S532，根据盘序和假设条带大小获取任一索引节点的第一直接块指向的块的位置信息。
S533，判断位置信息是否为文件特征头。如果判断结果为否，则进行排除；如果判断结果为是，则转S534。
S534，在条带值表中将该假设条带大小的出现次数加1。
在本发明提供的方法第二实施例中，获取数据开始扇区号的步骤具体为：设置数据开始扇区号为0。
进一步的，在RAID-5的数据恢复方法第二实施例中，在S1获取主引导记录MBR之前，还包括如下步骤：根据MBR的特征值搜索磁盘中的主引导记录MBR。
更进一步的，下面将介绍本发明在EXT3文件系统下的RAID0的数据恢复方法第四实施例，该方法第四实施例是在上述方法第二实施例基础上的改进。
在没有MBR的情况下，采取以下步骤获取条带开始扇区号、条带大小和数据开始扇区号。
在本发明在EXT3文件系统下的RAID0的数据恢复方法第四实施例中，获取条带开始扇区号具体包括如下步骤：
S601，判断RAID0是否由FD分区组成；如果判断结果为是，则转S602；如果判断结果为否，则转S403。
S602，设置条带开始扇区号为第一个EXT分区的超级块所在的扇区号减2。
S603，设置条带开始扇区号为0。
参看图4是本发明在EXT3文件系统下的RAID0的数据恢复方法第四实施例中获取条带大小的流程图，具体包括如下步骤：
S611，获取任一索引节点的第一直接块指针。
S612，根据任一索引节点的第一直接块指针获取条带大小的最小值。
其中，在RAID0中，存在如下规则：下一个条带的第一直接块指针一定要大于上一个条带中的任一索引节点的第一直接块指针，而且，在同一条带上，盘序在前的第一直接块指针值一定小于盘序在后的第一直接块指针值。如果违背了上述规则，则可以断定那个第一直接块指针对应的条带为另一个条带的开始，该条带大小即为条带大小的最小值。
S613，根据条带大小的最小值、预设条带最大值以及该两值时2的N次方数的特征获取假设条带大小并存储于条带值表中。
其中，条带大小一定是2的N次方且预设条带最大值和预设条带最小值是根据需要而设定的。
例如：根据S612获取到条带大小的最小值为63，预设条带最大值为1024，则根据条带大小是2的N次方数的特征，那么假设条带为64，128，256，512，1024。
S614，根据条带值表中的假设条带大小出现的次数获取条带大小。其中，S614的具体步骤与S531至S534相同。
在本发明提供的方法第四实施例中，获取数据开始扇区号的步骤具体为：设置超级块对应的扇区号减2为数据开始扇区号。
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在EXT3文件系统下的RAID0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)

1.一种在EXT3文件系统下的RAID0的数据恢复方法，其特征在于，包括：
获取超级块信息和条带开始扇区号；
根据所述超级块信息获取块组描述符信息；
根据所述块组描述符信息获取块组中索引节点最多的区域RInode；
根据所述RInode中的索引节点的直接块指针获取盘序；
获取条带大小和数据开始扇区号；
根据所述条带开始扇区号、盘序、条带大小和数据开始扇区号进行数据恢复。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，获取超级块信息的步骤具体为：
获取主引导记录MBR；
根据所述MBR中的硬盘分区表DPT获取超级块所在扇区的位置判定值D1；
根据所述位置判定值D1获取所述超级块信息；
其中，D1=MBR所在扇区号+MBR中的EXT3分区的隐藏扇区数/N；
N为磁盘数量。
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，获取条带开始扇区号的步骤具体为：
设置所述MBR所在扇区号为条带开始扇区号。
4.如权利要求2所述的方法，其特征在于，根据RInode中的索引节点的直接块指针获取盘序的步骤具体为：
在所述RInode中获取每个磁盘都是索引节点的扇区SInode；
获取每个磁盘在所述SInode上的索引节点的第一个直接块指针的值；
根据所述索引节点的第一个直接块指针的值获取假设盘序并存储于盘序表中；
根据所述盘序表中的假设盘序出现的次数获取盘序。
5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，获取条带大小的步骤具体为：
根据所述MBR和超级块信息获取条带大小的最大值或最小值；
根据所述最大值和预设条带最小值或所述最小值和预设条带最大值获取假设条带大小并存储于条带值表中；
根据所述条带值表中的假设条带大小出现的次数获取条带大小。
6.如权利要求5所述方法，其特征在于，根据所述条带值表中的假设条带大小出现的次数获取条带大小的步骤具体为：
获取任一索引节点的第一直接块指向的块；
根据所述盘序和假设条带大小获取任一索引节点的第一直接块指向的块的位置信息；
如果所述位置信息为文件特征头，则在所述条带值表中将该假设条带大小出现的次数加1。
7.如权利要求2所述的方法，其特征在于，获取数据开始扇区号的步骤具体为：
设置数据开始扇区号为0。
8.如权利要求2所述的方法，其特征在于，在获取主引导记录MBR的步骤之前，还包括如下步骤：
根据主引导记录MBR的特征值搜索磁盘中的主引导记录MBR。
9.如权利要求1所述的方法，其特征在于，
获取条带开始扇区号的步骤具体为：
判断RAID0是否由FD分区组成；
如果判断结果为是，则设置条带开始扇区号为第一个EXT分区的超级块所在的扇区号减2；
如果判断结果为否，则设置条带开始扇区号为0；
获取条带大小的步骤具体为：
获取任一索引节点的第一直接块指针；
根据所述任一索引节点的第一直接块指针获取条带大小的最小值；
根据所述最小值和预设条带最大值获取假设条带大小并存储于条带值表中；
根据所述条带值表中的假设条带大小出现的次数获取条带大小；
获取数据开始扇区号的步骤具体为：
设置超级块对应的扇区号减2为数据开始扇区号。
10.如权利要求10所述方法，其特征在于，根据所述条带值表中的假设条带大小出现的次数获取条带大小的步骤具体为：
获取任一索引节点的第一直接块指向的块；
根据所述盘序和假设条带大小获取任一索引节点的第一直接块指向的块的位置信息；
如果所述位置信息为文件特征头，则在所述条带值表中将该假设条带大小出现的次数加1。
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