Title:[分享] 删除无法恢复?谈SSD固态硬盘数据恢复Create:2023-01-11 ◊ :240

:2023-01-11 13:40
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1、固态硬盘(SSD)凭借超高速的读写速度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Windows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。

2、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。

3、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。

4、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。

5、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。

6、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。(intohard.com)

7、微软从Win7系统开始引入了新的基于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。

8、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。

9、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。

10、笔者做了一个测; 现象:不支持TRIM指令的硬盘找到了288,407个可恢复文件,支持TRIM指令的硬盘只找到了488个可恢复文件。

11、虽然TRIM硬盘也找到了一些文件,但是全都被破坏了,这依然没有改变TRIM使得数据恢复不可能的结论,图中粉红色区块表示的可恢复文件块可能是文件系统的缘故,虽然这一点还不能确认,不过TRIM指令确实让那些寄希望恢复误删文件的用户备受打击。

12、为了进一步证明我们的结论,我逐个检查恢复报告发现两块硬盘上的文件实际上依然存在,非TRIM硬盘上只要不覆盖就可以恢复所有文件(建议用户忽略软件提示的X号,大部分数据只要不被覆盖都是可以恢复的)。同时还要注意的是,TRIM硬盘只找到了根目录下的Games和Pictures两个文件夹,原本则有七个文件夹。

13、笔者多次尝试将数据恢复,甚至是把容量最小的txt文档也恢复了,在非TRIM硬盘上恢复的文件没有问题,而在TRIM硬盘上恢复出来的文件却遇到了奇怪的问题,即便恢复的数据与源文件大小一模一样,但是数据完全不对,内容甚至为0。例如恢复的txt文档即便是大小与原文档一样,在用note程序打开时里面的内容也是空的。

总结

1、从整个测试中可以看到,在TRIM固态硬盘上恢复数据基本是做无用功,一旦TRIM发出了清除数据的命令,用户只能和误删文件吻别了。耐人寻味的是,(使用TRIM指令清空数据后)会留下一些特殊的数据,笔者也没有弄明白具体是怎么回事,它可能是与NTFS文件系统有关的数据,就好像Windows系统格式化硬盘后会留下一些索引文件一样。测试得到的结果很明确:排除这些索引文件后,TRIM硬盘上的已删数据永远消失了。(intohard.com)

2、虽然本文的主要内容是提醒人们注意TRIM指令的负面影响,不过我们并不会一棍子将TRIM打死,毕竟TRIM指令是使SSD硬盘保持最佳性能的关键之一。TRIM可能有一点缺点,不过它仍然是保证SSD正常使用的必要技术。(intohard.com)

3、在此我们提醒使用TRIM硬盘的用户要注意备份重要数据,在非TRIM存储设备上用户还有机会恢复误删除文件,但在TRIM硬盘上并没有这么幸运,丢失的数据不可能找回来,虽然还不能确认专业恢复厂商能否找回数据,但是TRIM硬盘就像我们的内存,一旦数据被清除就再也找不回来了。

备份重要数据、备份重要数据、备份重要数据,重要的事情强调三遍。

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标题:[分享] 删除无法恢复?谈SSD固态硬盘数据恢复

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发表于:2015-4-2 10:45:45

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