Raise Data Recovery UA

Ваше рішення для втрачених файлів

  1. Статті
  2. Відновлення даних залежно від файлової системи

Відновлення даних залежно від файлової системи

Саме файлова система задає формат приладу, присвоюючи йому логічну структуру з метою розміщення, зберігання і керування даними. І саме файлова система обирає, як записати і як працювати з даними користувача на базовому рівні. Файлові системи залежать від операційної системи і можуть бути типовими для певних сховищ.

Починаючи відновлення даних, бажано знати тип файлової системи накопичувача. Розуміючи, з якою файловою системою Ви маєте справу, можна точніше обрати необхідну програму для відновлення даних.

Сховища даних

Хоча файлові системи не залежать від типу сховища даних, на якому вони працюють, все ж таки, вибір файлової системи робиться за принципом відповідності сховищу. Таким чином, файлову систему можна визначити і за накопичувачем даних.

На флешках і картках пам’яті зазвичай застосовується файлова система FAT або exFAT. Ця файлова система сумісна з багатьма операційними системами. Тому флешку або карту пам’яті можна використовувати на будь-якому комп’ютері.

Файлові системи NTFS, Apple APFS, HFS, Ext2-4 є характерними для персональних комп’ютерів і робочих станцій. Ці файлові системи працюють ізольовано і не розпізнають одна одну.

Більшість мережевих сховищ (NAS) базується на файлових системах XFS, Ext2-4, Btrfs або ReiserFS. Завдяки своєму дизайну вони вважаються найпридатнішими для домашніх серверів. Наприклад, файлова система XFS найкраще пасує до файлів від середнього до великого розміру, а завдяки файловій системі ReiserFS можна досягти максимальної швидкості роботи пристрою. Файлові системи у мережевих приладах NAS зазвичай приховані і відображаються лише як мережеві папки через спеціальні мережеві протоколи.

Операційні системи

В той час, як визначення файлової системи за сховищем є дуже узагальненим і відносним, правильно визначити її тип допоможе операційна система. Файлові системи співвідносяться з операційною системою сховища. Оскільки файлові системи зазвичай призначені для різних цілей, одна операційна система може запропонувати більше одного варіанту файлової системи.

ОС Windows

  • Найпопулярнішою і найрозповсюдженішою файловою системою ОС Windows є файлова система NTFS. Ця файлова система є системою за умовчанням для дисків і дискових розділів Windows. Вона доволі легко розширюється і підтримує багато властивостей файлу, включаючи контроль доступу, шифрування, тощо. Одним з недоліків файлової системи є досить складний метод зберігання даних.

  • Структура NTFS:

    Структура NTFS

    заголовок файлової системи, таблиця MFT, місце для файлів.

    Файлова система NTFS застосовує таблицю файлів (MFT) для розподілу файлів. В основному, таблиця файлів містить інформацію про всі файли і папки, в яких такі файли зберігаються. Зокрема, ця інформація включає розміщення файлу, ім’я, дату і час створення і останнього змінення файлу.

    Якщо атрибути файлів занадто великі, щоб поміститися в одну комірку таблиці файлів, файлова система виділить іншу комірку для таких атрибутів файлів, що розміщується в файл, створений для зберігання списку атрибутів.

    Видалення файлу

    Процедура видалення файлу: файлова система не видаляє, а помічає запис про файл в таблиці файлів як невикористовуваний і помічає місцезнаходження файлу в таблиці файлів і бітовій карті як звільнене. Система також звільняє запис про файл з директорії.

    Відновлення файлу: інформація про видалений файл (ім’я, розмір, місцезнаходження) залишається в таблиці файлів. Якщо запис таблиці файлів залишається незмінним, а дані диска неперезаписаними, шанси на відновлення файлу складають 100%. Однак, якщо цей запис видалено, зайти файл все ж таки можливо за змістом за допомогою методу сирого відновлення (відновлення за змістом диску і оминаючи структуру файлової системи).

    Форматування

    Процедура видалення файлу: файлова система затирає лише початок таблиці файлів. Хвіст таблиці файлів залишається без змін.

    Відновлення файлу: перші 256 файлів втрачають посилання на таблицю файлів, таким чином, повернути ці файли можливо лише методом сирого відновлення. Шанси на відновлення файлів, що йдуть слідом за цими 256 файлів доходять до 100%.

  • Файлова система FAT/FAT 32 – одна з найстаріших файлових систем з дуже простим дизайном. Ця файлова система підтримується всіма операційними системами, завдяки чому можливий вільний обмін даними між різними сховищами. Це файлова система маленьких зовнішніх накопичувачів даних таких, як карти пам’яті фотоапаратів і відеокамер, флешок, без великих сподівань щодо їхньої надійності.

    Найочевиднішим недоліком є неможливість зберігати великі файли – не більше, ніж 2 Гб для файлової системи FAT16 і 4 Гб для файлової системи FAT32.

  • Структура FAT:

    Структура FAT/FAT32

    заголовок файлової системи (ще 2 заголовки для системи FAT32), таблиці FAT, поле файлів.

    Файлова система FAT застосовує таблицю розміщення файлів, яка містить запис про кожний кластер на диску і робить посилання з цієї таблиці на місце розміщення файлу на диску. Вона також зберігає посилання на кластер початку, продовження і кінець файлу. Файлова система FAT не практикує дефрагментації фрагментованих файлів. За своєю первинною задумкою файли на системі FAT мають 8 символів для імен файлів і 3 символи для розширення файлу. Тому файлова система зберігає довгі імена файлів окремо, застосовуючи метод зберігання розширення довгих імен файлів (LFN).

    Видалення файлу/ Форматування

    Процедура видалення файлу: файлова система видаляє всю інформацію, що міститься в таблиці розміщення файлів, включаючи посилання на кластер продовження і кінця. Саме поле даних не затирається. Перший символ імені файлу видаляється в скороченому варіанті, а у файловій системі FAT 32 видаляється частина інформації про початковий кластер.

    Відновлення файлу: можливо знайти початок файлу, а щодо інформації про продовження і кінець файлу залишається тільки здогадуватись. З цієї причини відновлення даних може виявитися неповним. Крім того, файлова система FAT не дефрагментує файли, що ускладнює відновлення фрагментованих файлів навіть із застосуванням методу сирого відновлення. Відновлення довгих імен файлів може бути безрезультатним.

  • Файлова система ExFAT – це розробка корпорації Майкрософт з метою розширення можливостей файлової системи FAT. Ця файлова система характеризується простотою, завдяки чому вона і набула своєї популярності. На відміну від свого попередника, файлова система ExFAT здатна зберігати файли будь-якого розміру.

  • Структура ExFAT:

    Структура ExFAT

    заголовок файлової системи, таблиці FAT, поле файлів.

    Як і попередні файлові системи, файлова система ExFAT застосовує таблицю розміщення файлів для керування файлами. Ця таблиця містить запис для кожного кластеру на диску і робить посилання з цієї таблиці на місце розташування файлу на диску. Вона також зберігає посилання на початок, продовження і кінець файлу. Ця файлова система намагається уникати фрагментації файлу. Файлова система не застосовує посилання на суб-директорії файлу.

    Видалення файлу/ Форматування

    Процедура видалення файлу: файлова система видаляє всю інформацію, що міститься в таблиці розміщення файлів, включаючи посилання на продовження і кінець файлу. Сама область даних не затирається.

    Відновлення файлу: оскільки посилання на продовження файлу може бути втрачене, результат відновлення для файлів розміром в декілька блоків може бути неповним. Шанси на успішне відновлення файлу у випадку пошкодження директорії також можуть бути низькими. Водночас, відновлення файлів за їх змістом (метод сирого відновлення) може дати позитивні результати завдяки низький фрагментації файлів.

  • Файлова система ReFS найчастіше використовується в серверах. Ця файлова система застосовує метод копіювання при запису (Copy-on-Write (COW), який складається в тому, старіші версії видалених файлів все ще залишаються на диску. Файлова система не підходить для зберігання звичайних файлів користувача, оскільки вона виділяє мінімум 64 Кб дискового простору для кожного файлу. Якщо розмір файлу менше 64 Кб, файлова система збереже такий файл в це місце на диску, таким чином, використання дискового простору є неефективним. Програма Raise Data Recovery не підтримує файлову систему ReFS, тому що вона призначена скоріше для зберігання корпоративних даних, а не даних користувачів.

  • Mac OS

    базується на файлових системах HFS або HFS+

  • Наразі файлова система HFS – це застаріла файлова система ОС Mac, що підтримується в програмі Raise Data Recovery лише в режимі читання.

  • Файлова система HFS+ - це журнальована файлова система, яка дозволяє легко відновити дані після логічних збоїв. Система зберігає довгі імена файлів в кодуванні Unicode. До недоліків файлової системи можна прилічити проблеми роботи з фрагментованими файлами.

  • Структура HFS+:

    Структура HFS+

    заголовок файлової системи, журнал файлової системи, директорія з файлами, що містять інформацію про інші файли (так звані файли жорстких посилань).

    Файлова система HFS+ підтримує журналювання. Журнал файлової системи відстежує всі зміни файлової системи. Журнал файлової системи HFS+ обмежений за розміром, а нова інформація додається і записується поверх старих записів журналу. Таким чином, файлова система перезаписує старішу інформацію, щоб звільнити місце в журналі для інформації про новіші зміни файлової системи.

    Файлова система HFS+ намагається дефрагментувати файли. Як тільки файлова система знаходить місце для безперервного зберігання файлів, вона в буквальному сенсі склеює їх фрагменти. При цьому, відновити фрагментовані файли, що залишаються, може бути проблематично.

    Система HFS+ має підтримку жорстких посилань, які зберігаються в окремих файлах всередині прихованої кореневої директорії HFS+ і які призначені для зберігання інформації про файл користувача. Кожен файл жорсткого посилання закріплюється за файлом користувача.

    Видалення файлу

    Процедура видалення файлу: файлова система видаляє жорстке посилання з директорії. Однак, вона продовжує деякий час зберігати інформацію про це посилання в записах журналу.

    Відновлення файлу: програма може звернутися до журналу файлової системи, щоб знайти давніший стан файлової системи і повернути втрачене жорстке посилання на своє місце. Шанси відновлення даних значною мірою залежать від часу, протягом якого файлова система використовувалась після видалення файлу. При цьому, якщо запис журналу був видалений, можна спробувати метод сирого відновлення, який може дати чудові результати відновлення нефрагментованих файлів.

    Форматування

    Процедура видалення файлу: файлова система видаляє директорію жорстких посилань, а журнал і область даних на диску залишає без змін.

    Відновлення файлу: програма звертається до журналу файлової системи, щоб відновити все, що можна відновити з журналу, або застосовує метод сирого відновлення (за змістом файлів), щоб відновити втрачені файли. Через видалення жорстких посилань шанси на відновлення фрагментованих файлів можуть бути низькими.

    Linux

    включає в себе декілька файлових систем, які здатні покрити кожну потребу користувача. Кожна з них має свої переваги і недоліки.

  • Ext2-Ext4 це файлові системи ОС Linux, які встановлюються переважно за замовченням. Ці системи характеризуються високою швидкістю, ефективністю, здатністю пристосовуватися до різних цілей продуктивності системи. Серед недоліків може бути надмірне використання дискового простору для структур системи.

  • Структура Ext2:

    Структура Ext2

    заголовок файлової системи, інод (індексний дескриптор), таблиця інодів.

    Файлова система Ext2 застосовує індексні дескриптори (іноди), які містять інформацію про файли. Ця інформація включає в себе користувача і групу користувачів, режим доступу і розширення файлу. Деякі іноди включають в себе копію таблиці інодів.

    Іноди не включають зміст файлу і імена файлів. Вони зберігаються в директоріях файлів і не вважаються, з точки зору файлової системи, метаданими.

    Видалення файлу

    Процедура видалення файлу: система Ext2 помічає іноди файлу вільними і оновлює карту вільних блоків. Посилання на запис про ім’я файлу роз’єднується від запису директорії. Витирається ім’я файлу до посилання дескриптора. Файл видаляється як тільки видаляються всі посилання іноду на цей файл.

    Відновлення файлу: завдяки дескрипторам файлу, що залишаються в іноді, шанси на відновлення файлів доволі великі. При цьому, імена файлів, які файлова система зберігає в директоріях, роз’єднаних з файлом, втрачаються.

    Форматування

    Процедура видалення файлу: система Ext 2 витирає всі групи розміщення файлів і видаляє іноди файлів.

    Відновлення файлу: програма може застосувати метод сирого відновлення, щоб знайти файли за їх змістом. Шанси відновлення залежать від фрагментації файлу: відновити фрагментовані файли складно.

    Структура Ext3, Ext4:

    Структура Ext3 та Ext4

    заголовок файлової системи, інод (індексний дескриптор), таблиця інодів.

    На додаток до інодів, що застосовуються в файловій системі Ext2, системи Ext3 і Ext4 застосовують журналювання файлової системи. Журнал файлової системи відстежує всі зміни, зроблені файловою системою. Система Ext4 відрізняється від файлової системи Ext3 за структурою посилань.

    Видалення файлу

    Процедура видалення файлу: файлова система робить запис в журналі, після чого вона видаляє інод файлу. Запис директорії не видаляється повністю, а змінюється порядок читання директорії.

    Відновлення файлу: відновлення видалених файлів можливе навіть із іменем файлу завдяки журналу файлової системи. Однак, результат відновлення буде залежати від часу, протягом якого файлова система продовжує працювати після видалення файлу.

    Форматування

    Процедура видалення файлу: видаляються всі групи розміщення файлів й іноди файлів, і навіть очищується журнал. Журнал файлової системи може все ж таки зберігати інформацію про деякі з нещодавно створених файлів.

    Відновлення файлу: відновлення втрачених файлів можливе лише з методом сирого відновлення, за змістом файлів. Фрагментовані файли мають низькі шанси на відновлення.

  • Файлова система ReiserFS – це приватний проект, який розпочався з ідеї зберігати велику кількість маленьких файлів. З деяких технічних причин файлова система ReiserFS більше не підтримується.

  • Структура ReiserFS:

    Структура ReiserFS

    заголовок файлової системи, дерево S+

    Файлова система застосовує дерево S+, яке зберігає метадані файлів, а також має дескриптори всіх файлів і їх фрагментів. Під час написання нових метаданих в дерево нове дерево, створене для нових даних, заміщує старе. Водночас, його старіша копія залишається на диску. Таким чином, файлова система зберігатиме декілька копій метаданих. Цей метод називається «Копіювання при записі».

    Видалення файлу

    Процедура видалення файлу: система оновлює дерево S+, щоб виключити файл, і актуалізує карту вільного простору.

    Відновлення файлу: завдяки копіюванню при записі можливо відновити всі файли, включаючи їх імена. Крім того, можна також відновити попередню версію такого файлу із старішої копії дерева S+.

    Форматування

    Процедура видалення файлу: файлова система створює нове дерево S+ поверх існуючого.

    Відновлення файлу: за допомогою копіювання при записі можливо відновити попередній стан файлової системи, в результаті чого можливе повне відновлення даних. Однак, шанси на повне відновлення втрачених файлів зменшуються, якщо розділ з файловою системою був заповнений. В такому разі система перезапише старі дані новими.

  • Файлова система XFS розроблена компанією Silicon Graphics для внутрішніх серверів IRIX. Сильною стороною цієї файлової системи є здатність працювати з файлами будь-якого розміру. Файлова система має високий рівень оптимізації файлів, однак, за рахунок складної своєї структури. Існує декілька версій XFS, наприклад, TRiX Intel для ОС Windows. Програма Raise Data Recovery підтримує всі версії XFS. Файлова система XFS приймається в усіх версіях ОС Linux.

  • Структура XFS:

    Структура SGI XFS

    комплексна деревовидна структура, іноди, бітова карта

    Файлова система XFS застосовує іноди для зберігання метаданих файлів і журналювання для відстеження змін системи. В цій файловій системі журналюються лише метадані. Кожний інод має заголовок і бітову карту. Файлова система XFS зберігає іноди в спеціальному дереві в особливому місці на диску. Система також має бітову карту для вільних блоків сховища.

    Видалення файлу

    Процедура видалення файлу: інод, що відповідає за цей файл, виключається з дерева, а його місце перезаписується новою інформацією.

    Відновлення файлу: файлова система XFS зберігає метадані файлу, залишаючи достатньо інформації, що дозволяє відновити втрачені файли. Є високі шанси на відновлення видаленого файлу навіть з коректним іменем файлу.

    Форматування

    Процедура видалення файлу: перезаписуються кореневі директорії файлової системи.

    Відновлення файлу: шанси на відновлення файлів, які знаходилися не з початку сховища, досить високі. Чого не скажеш про файли, що зберігаються близько до початку.

  • Файлова система JFS розроблена компанією IBM для внутрішніх серверів. Це журнальована файлова система ОС Linux. Ця файлова система відрізняється надійністю і високою продуктивністю. Файлову систему JFS можна навіть назвати другою після файлової системи XFS, але вона має більш складну архітектуру. Наразі файлова система JFS використовується в корпоративних системах Linux.

  • Структура JFS:

    Структура JFS

    дерево B+, журнал, суперблок, іноди, блоки даних, групи розміщення

    Для зберігання файлів файлова система JFS застосовує структуру B+-дерева, для змін файлової системи – журналювання, для опису файлів – іноди (індексні дескриптори). Система також здатна зберігати декілька файлових систем на одному розділі з посиланнями на той самий файл. Імена файлів можуть зберігатися в кодуваннях Unicode і UTF8.

    Видалення файлу

    Процедура видалення файлу: система JFS оновлює лічильник використання об’єкту і звільняє інод в карті інодів. Директорія перебудовується таким чином, щоб відображати зміни.

    Відновлення файлу: інод файлу залишається на диску, що підвищує шанси на відновлення файлу майже до 100%. Шанси на відновлення є низькими лише для імен файлів.

    Форматування

    Процедура видалення файлу: система JFS записує нове дерево. Воно є маленьким з самого початку і розширюється з подальшим використанням файлової системи.

    Відновлення файлу: шанси на відновлення втрачених файлів після форматування досить великі завдяки маленькому розміру нового дерева B+. Крім того, внутрішня нумерація інодів підвищує шанси легко відновити файли після форматування.

Головна Технічні деталі Ліцензування Статті й FAQ
© 2004-2018 ТОВ "СисДев Лабораторіз". Усі права захищено.