我最近做了很多数据恢复的工作，所以我决定写一些有关数据恢复的文章。我打算在这些文章中讨论我所使用的一些常规的技术。在这篇文章中，我将会谈谈当数据丢失时该如何处理，在什么情况下能够进行数据恢复，在什么情况数据恢复不能够进行，以及数据恢复的原理等几个方面的问题。

　　尽管数据恢复是个非常复杂的过程，然而其所依据的原理却非常简单。数据恢复之所以能够成为可能，是因为文件和与这个文件有关的信息是两种截然不同的东西，而且分别存储于两个不同的地方。Windows操作系统使用“文件分配表(file allocation table)”来确定哪些文件位于硬盘中以及这些文件具体是存储在哪里。

　　如果我们需要将硬盘驱动器上的文件系统的工作方式做个类比的话，那么将其比喻作一本书无疑是最恰当的。文件分配表就好比是一本书的目录部分。那些真正硬盘驱动器上存储的文件就好比是这本书正文中的每一页。

　　为了能够更清楚地说明数据恢复过程是如何工作的，我们需要做些更为深入的类比。比如说，你想在厨房里安装一个新的水池，于是你买了一本有关家庭装修方面的书。你把书打开，并在目录中找到了介绍水池安装方法的具体章节是在这本书的第40页。如果你把书的目录部分撕下来，并撕成了碎片，那么你是不是就丢失了有关安装水池的方法的信息呢?当然没有，安装水池的方法仍然还在这本书中，只是由于你已经没有了目录，所以要找到这个方法会困难一些。

　　数据恢复的工作方式与上述的方式非常相似。通常情况下，当某些数据需要进行恢复的时候，是由于其文件分配表出现了混乱。需要恢复的文件仍然存储在你的硬盘驱动器里，而且保存完好。如果这个文件仍然存砸，而且没有损坏也没有被加密，那么这个文件就是可以恢复的。需要你来做的就是找到这个文件。

　　从另一个方面说，如果文件本身已经损坏或者丢失或者被加密了，那么使用一般的数据恢复方法可能就不会有效了。然而这并不是说数据恢复是不可能的，而是说需要通过非常规的方法来进行数据恢复。因为你没有办法像魔法师一样把本来就不存在的东西变出来。

　　如果文件在物理上已经被损坏，而且你没有这个文件的备份，那么你唯一的希望就是对这个文件进行重构了(reconstruct)。许多应用程序(比如Microsoft Office)都会在文件的开头部分写入统一的标题(uniform header)，以便指定该文件是属于那种应用程序可以调用的文件。有些工具软件可以用来手动方式来重构文件的标题，所以我们至少可以用它来恢复文件的某些部分。

　　在多数情况下，数据丢失并不是由于数据本身出了问题，而是由于文件分配表出现了问题。在你删除文件的时候所做的操作就是这种情况的一个例子。当你删除一个文件的时候，通常这个文件会被移动到回收站中。当你从回收站中把这个文件删除，或者是你从来都不使用回收站而是把文件直接删除，那么这些文件仍然没有被删除。

　　事实上，操作系统只是在文件分配表中把这个文件的文件名的第一个字母修改为“sigma(西格玛)”标记(在过去的文件系统中使用的是问号)。操作系统还会在文件分配表中把“0”写入到簇链入口处，这样就可以把这个文件从前所使用的磁盘空间显示为现在仍然可用。当文件以这种方式被删除，这个文件本身仍然存在，除非另一个文件覆盖了硬盘驱动器上的这个区域，而这个区域恰好是这个被删除的文件从前所存储的区域。

　　上面我已经解释了删除的过程究竟是如何进行的，其实在对硬盘驱动器进行格式化或者文件分配表损坏的情况下我们仍然可以应用相似的概念来理解问题。在多数情况下，文件仍然是存在的，它们只是从文件分配表中被移除(或者是被改成了一些Windows默认为不显示的文件名)。
恢复被删除的数据

　　刚才我已经讨论了当某个文件被删除的时候其背后都发生了什么，现在就让我们来谈谈数据恢复过程吧!在我所接触过的案例中，很多人删除了某些文件，随后又希望恢复这些文件，他们首先做的就是安装数据恢复工具软件。事实上，你可以采取多种措施来恢复数据，然而安装这样的软件却是最坏的一种选择。请记住，被删除的文件仍然存在于你的硬盘驱动器中，但是操作系统已经把该文件所占据的磁盘空间标记为可用空间。这就意味着如果文件被写入到硬盘驱动器(比如你安装的数据恢复工具软件)，那么包含有你所希望恢复的文件所占据的这个空间极有可能就被永久覆盖。

　　安装数据恢复工具软件无济于事，然而它并不是造成被删除的文件永久丢失的唯一原因。正常使用计算机也会导致频率文件I/O的操作，这都可能会导致被删除的文件无法恢复。

　　如果你真的想恢复丢失的数据，那么你首先需要做的就是把计算机关掉，然后取下硬盘驱动器。然后，把备用的硬盘(可以是你从前使用过的，只是由于对于你的日常使用需要显得较小而已)安装到你的计算机上，然后安装Windows操作系统。除非数据的丢失是由于病毒的原因造成的，否则我并不推荐你安装杀毒软件，因为安装杀毒软件有时可能会对数据恢复产生干扰。

　　当你在备用硬盘上运行Windows操作系统时就可以安装你的数据恢复工具软件了。安装结束之后，就关掉计算机，然后把刚才拆下来的硬盘(这个硬盘中包含着你所要恢复的数据)安装到计算机上，同时你还需要安装另外一个相同大小的空白硬盘。启动系统，然后从包含着被删除的数据的硬盘中一个扇区接着一个扇区复制(不是复制文件)到空白的硬盘中。当复制进行结束后，关闭计算机，然后把包含着删除数据原始副本的硬盘拆下。现在你就可以进行数据恢复进程了。

　　我之所以推荐大家在数据恢复之前首先对硬盘进行复制，主要考虑到两点原因。第一，你永远不要试图在你的计算机原始硬盘上进行数据恢复操作。如果你直接在原始硬盘上进行数据恢复，那么一旦你出现了错误，就无法挽回。如果你是通过副本来进行数据恢复，那么即使你犯了错误，你还可以制作另外一个副本。第二，之所以推荐你使用副本而不是使用原始硬盘来进行数据恢复是因为如果硬盘中的数据丢失是由于出现了坏道，那么这些坏道很有可能会扩散。所以，你需要尽可能地减少使用带有坏道的硬盘，这样才能避免更多的数据丢失。

　　说到这里，你可能已经对数据恢复技术背后的科学原理有所了解，我在接下来的一些文章中还会介绍一些实用的数据恢复技术。