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数据恢复技术概述 1.1数据存储技术总论 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。 1.1.1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。 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。 ??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。 磁存储技术 磁存储，主要指磁表面存储器MSM（Magnetic Surface Memory）。 磁表面存储器是用非磁性金属或塑料作基体，在其表面涂敷、电镀、沉积或溅射一层很薄的高导磁率、硬矩磁材料的磁面，用磁层的两种剩磁状态记录信息“0”和“1”。基体和磁层合称为磁记录介质。依记录介质的形状可分别称为磁卡存储器、磁带存储器、磁鼓存储器和磁盘存储器。计算机中目前广泛使用的MSM是磁盘和磁带存储器。 MSM通过磁记录介质作高速旋转或平移，借助于软磁材料制作的磁头实现读写，由于是机械运动方式，所以存取速度远低于SCM，为ms级。MSM的存储位元是磁层上非常小的磁化区域，可以小至20μm2，所以存储容量可以很大，与SCM相比，每位价格低得多，因此广泛用作辅存。 磁盘技术包括磁性盘片、电机、盘上方的伸缩臂以及伸缩臂（手柄）上的磁头。电机带动磁盘旋转，伸缩臂在盘上移动，磁头进行读盘或写盘操作。读盘时，磁头检测盘表面磁性的变化，将其转化为0或1的数据组。写盘时，通过磁头改变盘上数据的磁性，如正、负极分别与0和1相对应。 在外存储器中，硬盘存储的存取速度最快，因此它最适合于存储那些需要经常访问的和需要快速访问的程序和文件。对于个人用户来说，硬盘是最主要的存储设备，计算机的操作系统、应用程序和重要的数据资料都存储在硬盘之中，因此要求硬盘的容量尽可能的大，速度越快越好；对于专业用户来说，由于数据丢失将会给他们带来非常大的损失，所以他们除了要求更高的速度、更大的容量之外，对硬盘的容错能力和安全性也有很高的要求。 市场的需求就是未来技术的发展方向，硬盘技术的发展方向正是向着高容量、高速度和高可靠性的方向发展。 早期的硬盘仅有几十兆，而且价格昂贵。在几年前，一台家用PC的标准配置还是420MB或1GB的硬盘。现在，100G、200G以上的硬盘都已经大量进入寻常百姓家。能够产生如此大的飞跃主要得益于硬盘的面存储密度的不断提高，现在90mm（3.5英寸）的商品盘单