系统学习(硬盘格式学习).doc

目录一、硬盘的分区的基础知识11.1 了解硬盘分区11.1.1 磁道、扇区、簇11.1.2 什么是分区21.1.3 分区的意义21.1.4 扩展分区和逻辑分区21.1.5 磁盘碎片21.2 硬盘分区文件系统31.3 FAT16,FAT32,NTFS优缺点3二、格式转换42.1 格式化42.2格式转换52.2.1 普通格式52.2.2 鼎普格式52.2.3 为什么改变后仍格式化成FAT32等格式52.3扇区加密5三、数据恢复63.1 备份恢复63.2 灾难恢复63.3 数据恢复技术分类6一、硬盘的分区的基础知识硬盘是一种储存量巨大的设备，作用是储存计算机上的数据。对于许多计算机用户来手，硬盘是计算机系统最重要，最神秘的一部分。它是一个外表密封的部件，其内部是怎样读取、写入和保存数据的呢？1.1 了解硬盘分区其实，硬盘内部是一片片钢性的、磁盘状的盘片，这些盘片相互堆叠，一致的旋转，每个盘片的两面都可以供驱动器存储数据，而驱动器内的磁头在这些盘片上移动，在磁道和扇区里存储数据。1.1.1 磁道、扇区、簇磁道是位于磁盘一面上的一个数据环。若把磁道作为一个存储单元的话就显得太大了，无法高效地管理数据。一般情况下磁道都可以存储100 000或更多字节的数据，这在存储小文件时是非常低效的。因此，磁道被编号为多个部分，每个部分单独就作为一个扇区，这些扇区其实就是磁道片段。不同的磁盘将磁道分割成不同数目的扇区。簇是磁盘空间的配置单位，即磁盘存储的最小的物理空间。在微软的DOS和Windows系统中，我们将信息存放在硬盘上称为簇的区域内，磁盘文件的分配以簇为单位，一个簇只分配给一个文件使用，不管这个文件占用整个簇容量的多少。这样，即使一个很小的文件也要占用一个簇，剩余的簇空间便全部闲置，造成磁盘空间的浪费。链接硬盘基本知识.doc1.1.2 什么是分区分区从实质上说就是对硬盘的一种格式化。当我们创建分区时，就已经设置好了硬盘的各项物理参数，指定了硬盘主引导记录(即Master Boot Record，一般简称为MBR)和引导记录备份的存放位置。而对于文件系统以及其他操作系统管理硬盘所需要的信息则是通过之后的高级格式化，即Format命令来实现。 安装操作系统和软件之前，首先需要对硬盘进行分区和格式化，然后才能使用硬盘保存各种信息。许多人都会认为既然是分区就一定要把硬盘划分成好几个部分，其实我们完全可以只创建一个分区使用全部或部分的硬盘空间。不过，不论我们划分了多少个分区，也不论使用的是SCSI硬盘还是IDE硬盘，都必须把硬盘的主分区设定为活动分区，这样才能够通过硬盘启动系统。1.1.3 分区的意义目的：（1）对硬盘初始化以便存储数据；（2）便于管理数据，提高磁盘空间利用率；（3）便于安装操作系统，不同的分区可以安装不同的操作系统，实现多操作系统；1.1.4 扩展分区和逻辑分区硬盘分区三种：主分区、扩展分区和逻辑分区DOS和FAT文件系统最初都被设计成可以支持在一块硬盘上最多建立24个分区，分别使用从C到Z 24个驱动器盘符。但是主引导记录中的分区表最多只能包含4个分区记录，为了有效地解决这个问题，DOS的分区命令FDISK允许用户创建一个扩展分区，并且在扩展分区内在建立最多23个逻辑分区，其中的每个分区都单独分配一个盘符，可以被计算机作为独立的物理设备使用。关于逻辑分区的信息都被保存在扩展分区内，而主分区和扩展分区的信息被保存在硬盘的MBR内。这也就是说无论硬盘有多少个分区，其主启动记录中只包含主分区(也就是启动分区)和扩展分区两个分区的信息。1.1.5 磁盘碎片碎片的定义：电脑使用一段时间后，由于文件的存贮和删除操作，磁盘上文件和可用空间会变得比较零散，这儿一片，那儿一片，我们称它为碎片。如果这种情况不加整理，磁盘的存取效率会下降。而磁盘碎片整理程序正可以帮您这个忙，将存贮的文件放在连续的空间上，令可用空间变成整块，不再处处是碎片。链接磁盘碎片.doc1.2 硬盘分区文件系统所谓文件系统，它是操作系统中藉以组织、存储和命名文件的结构。磁盘或分区和它所包括的文件系统的不同是很重要的，大部分应用程序都基于文件系统进行操作，在不同种文件系统上是不能工作的。常用的文件系统有很多，MS-DOS和Windows 3.x使用FAT16文件系统，默认情况下Windows 98也使用FAT16，Windows 98和Me可以同时支持FAT16、FAT32两种文件系统，Windows NT则支持FAT16、NTFS两种文件系统，Windows 2000可以支持FAT16、FAT32、NTFS三种文件系统。注：需要澄清读者对于文件系统的一些错误理解，经常有这样的说法，“我的硬盘是FAT32格式的”，“C盘是NTFS格式”等，它们的错误在于，NTFS或是FAT32并不是格式，而是管理文件的系统，其次刚买回来的硬盘并没有文件系统，必须使用FDISK或Windows 2000/XP的分区工具等对其进行分区并格式化后才会有管理文件的系统，因此文件系统是对应分区的，而不是硬盘，不管是将硬盘分成一个分区，还是几个分区。 举个通俗的比喻，一块硬盘就像一个块空地，文件就像不同的材料，我们首先得在空地上建起仓库(分区)，并且指定好(格式化)仓库对材料的管理规范(文件系统)，这样才能将材料运进仓库保管。 文件不会受所在分区的文件系统影响，就像同样是汽车轮胎在A仓库可能直接堆在地上，而B仓库则会挂在墙上，仅仅是放置和管理方法不同而已，因此，在NTFS分区和FAT32分区的文件可以随意在分区间移动，内容不会因此产生任何不同。 1.3 FAT16,FAT32,NTFS优缺点链接FAT16,FAT32,NTFS优缺点.doc二、格式转换2.1 格式化硬盘必须经过低级格式化、分区和高级格式化（以下均简称为格式化）三个处理步骤后，电脑才能利用它们存储数据。其中磁盘的低级格式化通常由生产厂家完成，目的是划定磁盘可供使用的扇区和磁道并标记有问题的扇区；而用户则需要使用操作系统所提供的磁盘工具如“fdisk.exe、”等程序进行硬盘“分区”和“格式化”。 我们常常将每块硬盘（即硬盘实物）称为物理盘，而将在硬盘分区之后所建立的具有“C：”或“D：”等各类“Drive/驱动器”称为逻辑盘。逻辑盘是系统为控制和管理物理硬盘而建立的操作对象，一块物理盘可以设置成一块逻辑盘也可以设置成多块逻辑盘使用。 在对硬盘的分区和格式化处理步骤中，建立分区和逻辑盘是对硬盘进行格式化处理的必然条件，用户可以根据物理硬盘容量和自己的需要建立主分区、扩展分区和逻辑盘符后，再通过格式化处理来为硬盘分别建立引导区（BOOT）、文件分配表（FAT）和数据存储区（DATA），只有经过以上处理之后，硬盘才能在电脑中正常使用。文件分配表（FAT）位数对硬盘分区容量的限制 我们知道电脑对硬盘上所存储的所有信息都是以“文件”方式进行管理的，因此电脑为硬盘建立相应的文件分配表（英语缩写为FAT）以管理存储在硬盘上的大量“文件”。根据操作系统不同，目前DOS6.x和Windows9x所使用的FAT分为FAT16和FAT32两种。在使用DOS 6.x或Win9x时，系统为磁盘等存储设备命名盘符时有一定的规律，如A：和B：为软驱专用，而C：Z：则作为硬盘、光驱以及其它存储设备共用，但系统为所有的存储设备命名时将根据一定的规律。例如我们为一块硬盘建立分区时如果只建一个主分区，那么这块硬盘就只有一个盘符“C：”；如果不但建有主分区而且还建有扩展分区，那么除了“C：”盘外，还可能根据在扩展分区上所建立的逻辑盘数量另外具有“D：”、“E：”等（增加的盘符依次向字母“Z”延伸）。2.2格式转换2.2.1 普通格式MBR主分区扩展分区DBRDIR主引导记录硬盘分区表FAT数据区链接硬盘数据结构.doc2.2.2 鼎普格式MBR主分区扩展分区主引导记录DBRFATDIR数据区普通区增强可信区可信区2.2.3 为什么改变后仍格式化成FAT32等格式据研发人员讲，我们并没有改变文件系统，所以格式化时仍然是FAT32等2.3扇区加密我们采用AES算法对扇区加密。链接AES算法.doc三、数据恢复3.1 备份恢复备份恢复，预防措施，关键和核心是做好备份，能够迅速的将备份的数据导入系统运行状态，恢复系统正常运行，或者直接用备份系统接替出现问题的系统，有备份系统提供服务。3.2 灾难恢复灾难恢复， 指出现各种数据丢失后，通过低层技术手段，进行灾后数据重建，显然，它是一个事后的补救措施。3.3 数据恢复技术分类目前，国际上对数据恢复技术的基本分类：软恢复（文件系统问题）；硬恢复（硬件问题）；大型数据库系统；异型系统的数据恢复；数据覆盖后的恢复。软恢复是存储系统，或操作系统，或文件系统层次上的数据丢失。这种丢失是多方面的如软硬