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SSD固态硬盘数据恢复介绍
编辑 : 微软surface回收 时间 : 2017-06-03 23:11 浏览量 : 240

注:固态硬盘(SSD)凭借超高速的读写速度在高端玩家中颇受欢迎,但是SSD硬盘也暴露出一些不成熟的表现,之前已有过固件门、性能下降等例子。Techgage网站最新的测试显示SSD硬盘在数据恢复方面遇到了新的挑战,这一问题在支持TRIM指令的固态硬盘上尤为严重。有鉴于此,编辑将这篇文章编译过来希望能引起玩家的重视。目前这一问题还没有别的评测加以佐证,笔者手头也没有固态硬盘可重复验证,希望正在使用固态硬盘的玩家在评论中多多探讨,并注意备份自己的重要数据。
 
你是否已将你的PC升级到了新一代配置(比如多核CPU、SSD固态硬盘),并为新电脑的高性能而沾沾自喜?的确,现在的PC机性能越来越强大,但是一个不小心,这个价值$2000美元的野兽也可能让你一声叹息。如果你和笔者一样喜欢在进入桌面之后加载一大堆应用程序,那么你就需要小心了
 
问题源于SSD固态硬盘,这个2.5寸的NAND硬盘可以大幅提升电脑性能,启动速度更是飞快,用过SSD硬盘的用户与普通机械硬盘一对比就会发觉两者之间巨大的差别。不过本文的重点不是SSD硬盘的性能,而是关注固态硬盘可能带来的问题,尤其是Win7系统中引入的TRIM指令可能会对数据恢复造成负面影响。这个问题目前尚有争议,但是依然值得我们去关注和探讨。
 
固态硬盘以前也出过问题,还记得Intel的砖头门吗?起初人们认为这还只是Intel一家的SSD硬盘的风险,但是后来的事实证明市面上的多款SSD硬盘都有着相同的固有问
 
几乎绝大多数存储设备在删除文件时都有如下类似的步骤:一旦用户删除文件,指向数据在硬盘上的具体位置的索引就会被删除(对于机械硬盘来说就是LBA逻辑块寻址)。举例来说,如果为了管理方便你把自己收藏的电影存放位置写在一张纸上,某天你不慎把这张纸烧掉了,实际上你只损失了一张纸,实际的电影还在。通常我们的数据存储就是这样,删除文件时只是删除了文件的索引,具体的文件还存在硬盘上。
 
也正因为实际数据仍然保存在硬盘上,数据恢复才有了操作的可能,当然前提是用户没有在原位置覆盖新的数据。一旦用户误删除了重要文件,使用数据恢复软件都有很高几率成功恢复文件,这种事对机械硬盘来说并不鲜见。随着SSD硬盘的兴起,恢复数据的方法虽然没有改变,但是固态硬盘独特的使用方法使得数据恢复面临新的挑战。成都硬盘修复,请来电咨询。


机械硬盘可以随时覆写数据而不会影响硬盘的读写性能,即使使用几年后其读写速度也不会有较大变化。与之相比,固态硬盘由于NAND闪存不同的工作原理导致使用一段时间后就会遇到性能下降问题。我们可以用磁盘碎片产生的过程来解释这个问题,系统向磁盘的某个区块写入了一堆数据,在不需要的时候用户就会删除这些数据并在同位置保存别的文件,而操作系统是以固定大小的区块来保存文件的(windows系统默认格式化的时候是以4KB为一个数据单元),新保存的文件不一定能恰好填满原来占用的区块,假定一张图片的大小是6KB,需要占用一个4KB区块和另一个区块的2KB,而剩下的的2KB空间可能被另外的word文档占用,如果用户删除了图像文件,但是word文档不受影响,依然要占据剩下的2KB,因此就会产生磁盘碎片。
 
随着使用时间的增长,磁盘碎片就会越来越多,进而导致磁盘性能下降,所以我们需要定期整理磁盘碎片,将碎片占用的空间整合转移,但是对于固态硬盘来说磁盘碎片整理并没有解决全部问题。
 
一旦需要在原位置写入新的数据,传统的机械硬盘执行新数据写入只需要覆盖写入即可,而SSD硬盘必须要先清除原有的数据才能将新数据写入硬盘,这也是SSD硬盘性能更高的一个原因,而执行清除―写入的过程也正是TRIM指令最主要的作用所在
 
 
微软在Win7系统引入了新的基于ATA命令的TRIM指令,一旦有删除文件、格式化或者忽略文件之类的磁盘读写,系统就会向SSD硬盘发出命令清空区块中数据。这个过程很简单,但是很有实用价值。无论用户是删除文件还是格式化SSD硬盘,TRIM指令都会清空数据及索引,某种意义上来说这时的SSD硬盘相当于全新状态,不再有性能下降的问题。
 
TRIM指令的作用也正是本文的由来,多数人都忽略了TRIM指令的负面影响。用户在享受TRIM带来的好处时也不知不觉中使得数据恢复的可能性降至0。如前文提到的,在机械硬盘和不支持TRIM指令上的固态硬盘上进行数据恢复没有什么问题,只有原位置没有写入新的数据,用户只需要选择合适的软件基本上就能恢复误删文件。
 
数据恢复在支持TRIM的SSD上就会成为一个难题,一旦你删除了某个文件(随后又清空了回收站),你的数据可能永远也无法恢复了。因为TRIM指令的存在,用户删除数据后SSD硬盘就会彻底清空那个区块,而不是像传统的机械硬盘那样只删除索引而保留数据。
 
笔者无法确认TRIM指令是否会导致机械硬盘上的数据也不可恢复,如果必须有个结论的话那么普通消费者也无法进行这样的数据恢复,当然如果有适当的工具,数据恢复也并非不可能。某种意义上我们可以把NAND闪存看做电脑的内存(RAM),内存一旦断电其中的数据就会消失无踪(某些情况下可以启动恢复很可能是使用特殊手段保证内存不断电
 
[2.测试之前的准备]
 
我们用大幅内容讨论了TRIM以及数据恢复的背景知识,那么我们如何证明受TRIM影响的SSD无法恢复数据?即便我很自信这是个事实,但是我们仍要找到实际的测试方法将这个设想付诸实践,实践才检验真理的唯一标准。
 
第一页上配的图中是两款金士顿M系列80GB的SSD硬盘,1G和2G,他们其实都是基于Intel的方案,因此第一代1G不支持TRIM,而2G那款支持TRIM指令。
 
测试之前,我们HDDErase对1G硬盘进行一次彻底擦除(这个过程可以当成TRIM指令操作,他们的效果是一样的,只是HDDErase擦除的是整个硬盘),2G那款只是正常安装使用。测试使用了64位Win7旗舰版,因为64位的系统中TRIM是默认开启的。
 
经历以上步骤后,两款硬盘可以看作都处于出厂状态,使用系统自带的磁盘管理程序将两块硬盘格式化为NTFS格式使用。

   
    之后笔者使用自己的文件分别复制到两块硬盘中,保证两块硬盘中的文件是同样内容同样的大小。最终每个硬盘的字节数都为79,873,675,264 byte,大小74.3GB,剩余空间只有3MB,总计40,002个文件和670各文件夹。之所以拷入这么多文件主要是保证文件类型的多样性,保证每种文件都有恢复的可能性。


    测试之前还要检查一下Win7系统中TRIM指令是否真正有效,用户可以在命令行中输入如下指令:
 
fsutil behavior query disabledeletenotify[NextPage]    如果返回的结果为0,那就意味着TRIM指令可用,如果返回结果是1则说明TRIM不可用,即便硬盘支持TRIM也没有用。需要注意的是,Windows表示TRIM可用与否并不代表它的实际工作状态,还有别的因素影响这个指令的工作,用户必须检测系统以确保TRIM指令可以正常工作。
 
准备工作完成之后我们就开始实际的测试,这一步没有什么特别的,就是ctrl+a全选文件然后确定删除,那么文件到底能否恢复?下一页将会揭晓。

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