如何挽救你的SSD硬盤丟失的數(shù)據(jù) 損耗均衡算法介紹

數(shù)據(jù)丟失情況1：誤刪除和誤格式化；

機(jī)械硬盤數(shù)據(jù)恢復(fù)的原理是：人們平常所做的刪除，只是讓系統(tǒng)修改了文件分配表中的前兩個(gè)代碼（相當(dāng)于作了“已刪除”標(biāo)記），同時(shí)將文件所占簇號在文件分配表中的記錄清零，以釋放該文件所占空間。因此，文件被刪除后硬盤剩余空間就增加了；而文件的真實(shí)內(nèi)容仍保存在數(shù)據(jù)區(qū)，它須等寫入新數(shù)據(jù)時(shí)才被新內(nèi)容覆蓋，在覆蓋之前原數(shù)據(jù)是不會(huì)消失的。

對于FAT格式的文件結(jié)構(gòu)，文件刪除僅僅是把文件的首字節(jié)改為E5H，其余的內(nèi)容并不沒有被修改，因此可以比較容易恢復(fù)。我們可以使用后面介紹的數(shù)據(jù)恢復(fù)軟件輕松的把我們誤刪除或意外丟失的文件找回來。不過特別注意的是，我們在發(fā)現(xiàn)文件丟失后，準(zhǔn)備使用恢復(fù)軟件時(shí)，千萬不要在本機(jī)安裝這些恢復(fù)工具，因?yàn)檐浖陌惭b可能恰恰把剛才丟失的文件覆蓋掉。最好使用能夠從光盤直接運(yùn)行的數(shù)據(jù)恢復(fù)軟件，或者把硬盤掛在別的機(jī)器上進(jìn)行恢復(fù)。

硬盤上的數(shù)據(jù)即使刪除了，也只是在數(shù)據(jù)存儲的前端打上標(biāo)記，標(biāo)識為已刪除。但是實(shí)際并沒有刪除，只是操作系統(tǒng)認(rèn)為刪除了而已。讀取到這個(gè)文件頭的時(shí)候，會(huì)識別為已刪除，不繼續(xù)讀取。那些數(shù)據(jù)恢復(fù)得軟件也就是借由這個(gè)原理，讀取到文件頭后指示繼續(xù)讀取，并把文件頭的標(biāo)識剝離。最后拼湊出完整的文件，數(shù)據(jù)就恢復(fù)出來了。

由于機(jī)械盤因?yàn)閷さ篮驼{(diào)速的問題，會(huì)導(dǎo)致冗長的延遲從而影響系統(tǒng)整體響應(yīng)性能。所以機(jī)械盤只有在寫滿或需要只用刪除數(shù)據(jù)的這個(gè)扇區(qū)和磁道，才會(huì)擦除原來的數(shù)據(jù)并且寫入。

固態(tài)盤的特點(diǎn)卻有很多不同。固態(tài)盤擁有自己的處理器和緩存，這運(yùn)算能力數(shù)倍于機(jī)械盤。也就是說，固態(tài)盤是能自己管理存儲空間的。固態(tài)盤數(shù)據(jù)難恢復(fù)是源于一個(gè)叫做“垃圾回收”的機(jī)制。

眾所周知，固態(tài)盤所使用的NAND FLASH顆粒存在覆寫次數(shù)少使用壽命低的特點(diǎn)。所以設(shè)計(jì)者設(shè)計(jì)出覆寫機(jī)制來平衡這NAND FLASH芯片的磨損。“垃圾回收機(jī)制”就是其中之一。在系統(tǒng)空閑的時(shí)候，回收原來刪除的數(shù)據(jù)所占用的存儲區(qū)域，以方便將來再使用。

無論機(jī)械盤還是固態(tài)盤，在覆寫模式下，工作速度都會(huì)受到很大的制約。機(jī)械盤會(huì)耗費(fèi)冗長的尋道及調(diào)速時(shí)間。固態(tài)盤會(huì)擦除整個(gè)簇的數(shù)據(jù)并重寫。所以，設(shè)計(jì)了“垃圾回收機(jī)制”來保證寫入操作的時(shí)候盡量只需要寫入空白區(qū)塊，以保證速度。

也正是有了“垃圾回收機(jī)制”，固態(tài)盤的數(shù)據(jù)一旦刪除，隨時(shí)都有可能被主控真正刪除掉，以騰出空白區(qū)塊。所以，那些數(shù)據(jù)恢復(fù)軟件就無法從實(shí)際上已經(jīng)不存在的數(shù)據(jù)區(qū)塊恢復(fù)出數(shù)據(jù)來。

因?yàn)镹AND 閃存不能直接對一個(gè)已經(jīng)寫入了數(shù)據(jù)的 Page 馬上進(jìn)行重寫，它必須等待到這個(gè) Page 所在的 Block 被擦除后才能進(jìn)行，而且每次擦除都是一整個(gè) Block 而不只是單獨(dú)的某個(gè) Page。

為了對閃存中的數(shù)據(jù)重新放置、刪除掉陳舊數(shù)據(jù)并騰出空白 Block 來存放新數(shù)據(jù)，NAND 閃存需要執(zhí)行被稱作 Garbage Collection(或者 Merges，合并)的操作，而 SSD 的損耗平衡操作也主要在這個(gè)時(shí)候執(zhí)行。

另外，還有一個(gè)更高層次的原因。

由于機(jī)械盤是磁存儲介質(zhì)，無論用什么方法刪除的數(shù)據(jù)，都會(huì)因?yàn)榇沤橘|(zhì)的記憶效應(yīng)有一定強(qiáng)度的磁殘留。通過特殊手段依舊可以復(fù)原出一部分?jǐn)?shù)據(jù)。另外通過特定的算法，那些復(fù)原出來的殘破數(shù)據(jù)依然有希望復(fù)原成原來的數(shù)據(jù)。

而固態(tài)盤的記錄是改變晶體管極性來進(jìn)行數(shù)據(jù)存儲以及做到掉電非易失性的。所以，被主控回收的區(qū)域就相當(dāng)于沒有使用過，數(shù)據(jù)本身不會(huì)再硬件層面上產(chǎn)生記憶效應(yīng)。所以，想要恢復(fù)固態(tài)盤的數(shù)據(jù)，其實(shí)手段并不多。