Текст книги "Восстановление данных. Практическое руководство"

Автор книги: Крис Касперски

сообщить о нарушении

Текущая страница: 19 (всего у книги 26 страниц)

Фрагментация

В процессе работы с диском его фрагментация неизбежно увеличивается. Больше всего от этого страдают ext2fs/ext3fs и ReiserFS. На UFS и XFS за счет поддержи блоков большого размера падение производительности уже не так заметно. Утверждение, что файловые системы Linux якобы не подвержены фрагментации – нелепый миф, который легко опровергнет любой опытный пользователь.

При последовательной записи на диск нескольких файлов система их размещает один за другим, так что первый файл "упирается" во второй. Свободного места для дальнейшего роста уже нет (короткий "хвост" в конце блока не считается), и система вынуждена выделять блоки где-то за концом следующего файла. Если же их там нет, свободные блоки ищутся в начале диска. В результате этого файл оказывается "размазанным" по поверхности диска. Рассмотрим еще один сценарий. Представьте себе, что вы записали пять файлов по 100 блоков каждый, а затем удалили первый, третий и пятый файлы. Таким образом, вы освободите 300 блоков в трех фрагментах. При записи 300-блочного файла система сначала попытается отыскать непрерывный участок свободного пространства подходящего размера, но если его не окажется, будет вынуждена "размазывать" файл по поверхности. Чтобы исправить ситуацию, необходимо собрать все свободные блоки, объединив их в один непрерывный фрагмент, т.е. дефрагментировать раздел.

С моей личной точки зрения, из бесплатных дефрагментаторов лучшим является стандартный defrag, входящий в штатный комплект поставки большинства дистрибутивов Linux. Если же в вашем дистрибутиве его нет, исходные тексты дефргаментатора можно скачать по следующему адресу: ftp://metalab.une.edu/pub/Linux/system/filesystems/defrag-0.70.tar.gz.

Фирма OO-Software, наряду с одноименным дефрагментатором для Windows NT, выпустила замечательный консольный дефрагмантатор для Linux, в настоящее время находящийся в стадии бета-тестирования и распространяющийся на бесплатной основе. Так что качайте его, пока дают, а скачать его можно отсюда: http://www.oo-software.com/cgi-bin/download-e.pl?product=OODLXBIN.

Регулярная дефрагментация – это хороший способ противостоять растущему падению производительности файловой системы.

Обновлять или не обновлять

Некоторые приложения, в частности, уже упомянутый Squid Web Proxy-сервер, требуют особой настройки файловой системы. Для увеличения быстродействия рекомендуется отключить обновления времени последнего доступа к файлу с помощью команды mount -о noatime. Наибольший прирост производительности наблюдается на UFS, которая, в отличие от подавляющего большинства остальных файловых систем, не откладывает обновление inode в долгий ящик (lazy write), а делает это сразу же после его изменения (write through). На ext3fs в силу ее журналирующей природы, обновление atime вносит столь незначительный вклад в общее быстродействие, что никакой разницы просто нет.

Проблема "хвостов"

По умолчанию ReiserFS сохраняет короткие файлы (и файловые хвосты) на листьях двоичных деревьев. В целом, это многократно повышает производительность, особенно если свободное дисковое пространство далеко от исчерпания (рис. 8.17 и 8.18). Тем не менее, при работе с некоторыми приложениями "хвосты" лучше отключить. При работе с огромным количеством мелких файлов, которые постепенно растут, системе приходится перестраивать большое количество структур данных, "гоняя" растущие хвосты между блоками и деревьями, в результате чего производительность становится недопустимо низкой. Команда mount -о notail отключает "паковку" хвостов и коротких файлов. Повторное монтирование с настройками по умолчанию вновь активизирует эту опцию, но при этому уже "упакованные"/"распакованные" хвосты останутся на своем месте вплоть до модификации "своего" файла.

Рис. 8.17. Производительность файловой системы ReiserFS на операциях записи в зависимости от объема свободного пространства (паковка хвостов включена)

Рис. 8.18. Производительность файловой системы ReiserFS на операциях записи в зависимости от объема свободного пространства (паковка хвостов выключена)

Внимание!

Помните, что mke2fs – это деструктивная команда, разрушающая всю файловую систему целиком! Грубо говоря, это format.com под Linux.

Полезные ссылки

□ "The Software-RAID HOWTO" – руководство по созданию программных RAID'ов под Linux (на английском языке): http://www.tldp.org/HOWTO/Software-RAID-HOWTO.html.

□ "Тонкая настройка IDE дисков в Linux с помощью hdparm" – отличная статья на русском языке. Доступна здесь: http://www.opennet.ru/base/sys/htparm_tune.txt.html.

□ "JFS for Linux" – домашняя страничка проекта JFS. Содержит исходные тексты, документацию, технологию и т.д. (на английском языке): http://jfs.sourceforge.net/.

□ "ReiserFS" – домашняя страничка проекта ReiserFS (на английском языке): http://www.namesys.com.

□ "Работа с дисками и файловыми системами в FreeBSD" – отличный faq на русском языке: http://www3.opennet.ru/base/sys/freebsd_fs_mount.txt.html.

□ "Understanding Filesystem Performance for Data Mining Applications" – сравнение производительности различных файловых систем под Linux с советами по их "тонкой" настройке (на английском языке): http://www.cs.rpi.edu/~szymansk/papers/hpdm03.pdf.

□ "Linux Filesystem Performance Comparison for OLTP" – еще одна статья по сравнению производительности файловых систем под Linux (на английском языке): http://otn.oracle.com/tech/linux/pdf/Linux-FS-Performance-Comparison.pdf.

□ "Journaling file systems" – журналируемые файловые системы и все, что с ними связано (на английском языке): http://awlinux1.alphaworks.ibm.com/developerworks/linux390/perf/tuning_res_journaling.shtml.

□ "Linux: Low Latency and Filesystems" – обсуждение преимуществ и недостатков ReiserFS (на английском языке): http://kerneltrap.org/node/view/3466.

□ "Ext3 or Reiserfs? Hans reiser says red hat's move is understandable" – еще одно сравнение ext3fs и ReiserFS (на английском языке) http://www.linuxplanet.com/linuxplanet/reports/3726/1/.

□ "Optimizing Linux filesystems" – отличная статья про оптимизацию файловых систем под Linux (на английском языке): http://www.newsforge.com/article.pl?sid=03/10/07/1943256.

□ "Journaling-Filesystem Fragmentation Project" – исследовательская работа по фрагментации файловых систем и ее влиянию на производительность (на английском языке): http://www.informatik.uni-frankfurt.de/~loizides/reiserfs/agesystem.html.

□ "HDD REPAIR FORUMS" – форум по тестированию жестких дисков и восстановлению данных (на русском языке): http://mhddsoftware.com/forum/.

□ "Filesystem defragmenter for Linux filesystems" – исходные тексты стандартного дефрагментатора: ftp://metalab.unc.edu/pub/Linux/system/filesystems/defrag-0.70.tar.gz.

□ "О&О Defrag Linux BETA – 1.0.4761" – бета-версия хорошего коммерческого дефрагментатора: http://www.oo-software.com/cgi-bin/download/download-e.pl?product=OODLXBIN.

Часть III
Восстановление поврежденных носителей резервных копий

Глава 9
Восстановление данных с носителей остальных типов

Резервная копия – это последний рубеж обороны против беспощадной энтропии, но иногда случается так, что гибнет и она. Существует множество фирм, занимающихся восстановлением данных за деньги, но далеко не всегда они их восстанавливают.

В данной главе будет приведена обзорная информация по восстановлению данных с различных носителей, традиционно использующихся для хранения резервных копий.

Кого трогает чужое горе? К этим людям уж точно нельзя причислить специалистов из сервисных центров. Они просто делают свою работу, т.е. зарабатывают деньги с наименьшими телодвижениями. А по-другому и не получится. Рынок! Если принимать близко к сердцу чужие проблемы, то через месяц работы можно слечь с инфарктом. Бесспорно, у специалистов есть опыт, оборудование и все прочие составляющие, необходимые для успешного восстановления данных. Неквалифицированные попытки "самолечения" в девяти случаях из десяти заканчиваются полным провалом и необратимым уничтожением тех данных, которые еще можно было бы спасти. Тем не менее, обращение к специалистам далеко не всегда оправдано. Это особенно справедливо, если речь идет о конфиденциальной информации.

В некоторых случаях данные можно восстановить и самостоятельно. В основном мы будем говорить о физических разрушениях носителей резервных копий (царапины, дефекты поверхности), не касаясь вопросов восстановления ошибочно удаленных файлов или непреднамеренного форматирования раздела.

Оптические носители

Начнем с восстановления носителей CD/DVD, как с наиболее распространенных на сегодняшний день носителей информации. Производители наперебой уверяют потребителей в исключительной надежности своей продукции. Но при этом диски мрут, как мухи, зачастую выдерживая всего лишь один сезон. Сотрудники тестовой лаборатории датского отделения журнала PC-Active провели свое собственное расследование. Отобрав несколько "брендовых" разновидностей, они исследовали процессы деградации в активном слое и получили шокирующие результаты. На рис. 9.1 изображены фотографии лазерного диска, полученные с помощью специального оборудования. Слева представлен диск сразу после прожига, справа – тот же самый диск спустя 20 месяцев. Белый цвет обозначает идеальные сектора, светло-серый – сектора, в процессе чтения которых изредка возникают ошибки чтения, и, наконец, более темные оттенки соответствуют секторам, имеющим серьезные повреждения. Несмотря на то, что внешне такой диск читается вполне нормально, поскольку корректирующие коды Рида-Соломона делают свое дело, с каждым днем он будет читаться все хуже.

Рис. 9.1. Деградация активного слоя носителей CD-R с течением времени

Чтобы избежать неприятных сюрпризов, свой архив на оптических носителях следует тестировать, по крайней мере, раз в шесть месяцев. Для этого подойдет любая программа (лично я предпочитаю NERO quality test). Если такой программы под рукой нет, то качество носителя можно приблизительно оценить по звуку, издаваемому приводом. Если диск читается на полной скорости без характерных повторов и сброса оборотов – с ним все OK. В противном случае данные необходимо как можно скорее переписать на свежий носитель.

А что делать, если вы спохватились уже после того, как диск перестал читаться? Самое простое – затормозить привод до скорости 4x–8x (если, конечно, он это позволяет) и повторить попытку еще раз. Существует множество "тормозящих" утилит, например, разработанная мною программа xCD, которую можно найти на компакт-диске, прилагаемом к этой книге. К сожалению, не все приводы поддерживают программное изменение скорости, и далеко не все они читают "проблемные" диски, так что тут придется поэкспериментировать. Попробуйте прочитать диск у приятелей или зайдите в ближайшую фирму и попросите продавца "протестировать" привод перед его "покупкой". Впрочем, шансы на успешный исход дела не так уж и велики. И что тогда?

Практика показывает, что существует всего две основных причины, по которым диски перестают читаться: царапины и дегенеративные процессы в активном слое. Ну, с царапинами мы еще разберемся, а что делать с активным слоем, контрастность которого необратимо снижается со временем? Проблему можно решить, повысив мощность лазерного излучателя. Прием варварский, но других путей, по-видимому, просто нет. Лазеру, конечно, проходится туго, и долго в таком режиме он не проработает. Однако прежде чем окончательно отказать, он может успеть кое-что прочитать. Приводы прошлого поколения содержали подстроечные резисторы, регулируемые любой отверткой, но сейчас их заменила электроника. Яркость лазерного луча настраивается автоматически, и чтобы се изменить, необходимо пропатчить прошивку (а это не каждому по плечу). Как вариант, можно найти на плате постоянный резистор, ведущий к излучателю, и припаять параллельно ему еще один, уменьшая эффективное сопротивление в 1,5–2 раза. Естественно, к этой мере следует прибегать только в тех случаях, когда на диске оказались действительно важные данные, стоимость которых сопоставима с ценой привода.

Теперь о царапинах. Даже глубокие борозды – это еще не приговор. Некоторые источники рекомендуют отполировать диск зубным порошком (который сейчас трудно найти в продаже) или специальной шлифовальной пастой типа ГОИ. Все это правильно, и такая методика отлично работает, но тут есть два маленьких "но". Во-первых, с первой попытки отполировать диск не удастся. Тут навык необходим! А чтобы его получить, требуется затратить уйму времени, которое не у всех есть. Во-вторых, глубокие царапины просто так не зашлифуешь, а ведь именно они – источник всех бед! Нет, мы пойдем другим путем. Возьмем зеленку (ту самую, что продают в аптеках) и аккуратно закрасим царапины зубочисткой или остро заточенной спичкой. Это предотвратит рассеивание света, а для лазерного луча зеленка прозрачна!

Хуже, если диск раскололся на несколько частей. Можно ли спасти хотя бы часть данных? Некоторые фирмы, специализирующиеся на восстановлении, используют электронные микроскопы, фотографирующие спиральную дорожку. Далее они проводят компьютерную обработку собранной информации, буквально по байтам восстанавливая утраченные файлы. Это – довольно кропотливое и весьма дорогостоящее занятие, которое по карману только крупным компаниям, потерявшим судьбоносные данные. В домашних условиях обычно используется двусторонний строительный скотч и пустая болванка, к которой приклеиваются обломки диска, после чего эта конструкция аккуратно вставляется в привод, работающий на скорости 1х–2х. Конечно, для чтения используется специальное программное обеспечение (которое, в частности, можно найти на прилагаемом к книге CD) и прочие ухищрения, но, тем не менее, какая-то часть информации все же читается. Попробуем рассчитать, какая же именно. Размер одного сектора составляет ~15 мм, для позиционирования головки привод должен декодировать субканальную информацию, для чего ему необходимо прочитать не менее 11 секторов. Следовательно, данная технология позволяет читать обломки с длинной дуги от ~17 см. Для внешней кромки это составляет чуть меньше половины лазерного диска, т. е. если диск разломать напополам, мы сможем прочесть лишь ту часть информации, что была записана на самом краю. Не слишком-то воодушевляющая перспектива, но это все-таки лучше, чем совсем ничего.

И еще один совет напоследок. Достаточно часто диск перестает читаться из– за неисправности привода. Качество современных приводов уже не то, что было лет десять назад, и лазеры погибают сплошь и рядом. Внешне это проявляется в том, что привод становится все более и более привередливым, отказываясь "переваривать" диски, которые еще вчера нормально читались. Столкнувшись с такой проблемой, не спешите винить диск и не стремитесь протирать его всем, что только подвернется под руку. Во-первых, прежде чем протирать любую оптическую поверхность, обязательно сдуйте пылинки, иначе вы неминуемо создадите новые царапины. Во-вторых, для протирки дисков следует использовать влажные салфетки (например, те, что используются для чистки монитора), меняя их при каждом проходе. Сам проход нужно вести в радиальном направлении (от центра к краям), но ни в коем случае не вдоль окружности! Никакой мистики здесь нет. Просто корректирующие коды были изначально ориентированы на борьбу с радиальными царапинами. Концентрическим царапинам они, увы, противостоять не могут.

ZIP-дискеты

Будучи достаточно надежными носителями, ZIP-дискеты особых проблем не вызывают, и сбойные сектора на них встречаются крайне редко. Тем не менее, они все-таки встречаются. Корнем зла могут быть и магнитные поля от монитора или системного блока, и дефекты поверхности (в основном встречающиеся на "не фирменных" дискетах типа FUJIFILM), да и много чего еще! Как правило, нечитающийся диск еще можно спасти, если многократно повторять операцию чтения в цикле. Любой дисковый "доктор" с этим справится! В отличие от классических дискет, где головка трется о поверхность, в приводах ZIP она летает над поверхностью диска, и потому многократное чтение никак не сказывается на "здоровье" носителя. Короче говоря, хуже не будет. Исключение составляют приводы с поврежденной головкой, царапающей диски, но это уже клинический случай, который мы не рассматриваем. Видели табличку в лифте: "запрещается пользоваться неисправным лифтом"? Вот точно так же обстоят дела и с приводами ZIP.

Кстати говоря, после каждой серии неудачных попыток чтения желательно выполнять позиционирование головок на удаленные сектора, а потом возвращать их обратно. Смысл этой операции в том, чтобы заставить головки подходить к проблемному сектору под различными углами, надеясь, что в каком-то положении он все-таки почитается. Стандартные дисковые доктора вроде scandisk/chkdsk, входящие в комплект штатной поставки Windows, этого делать не умеют. Norton Disk Doctor, известный в народе как Norton Disk Destroyer, тоже не отличается интеллектом. Поэтому единственной утилитой, ориентированной на восстановление ZlP-носителей, была и остается SpinRite Стива Гибсона, которую можно найти в e-Mule. Она восстанавливает 90% нечитающихся дисков, а по некоторым оценкам —даже больше того!

С дискетами-убийцами все обстоит значительно сложнее, и просто так вставлять их в дисковод нельзя! То же самое относится и к дискетам с подвернутым краем (рис. 9.2). Если это сделать, то вы сразу же услышите "щелчок смерти" (Click of Death), и заведомо исправный привод немедленно выйдет из строя. Как появляются такие дискеты, ведь головки чтения/записи теоретически вообще не должны касаться поверхности? Вот, например, нерадивый пользователь, отодвинув защитную шторку, лезет туда пальцем, или дискета упирается в поврежденную магнитную головку. Если столкновение с головками испытал край диска, то на его кромке образуется одна или несколько относительно больших зазубрин. Как следствие, такая дискета начинает уничтожать все ZIP-приводы, которые только встретятся ей на пути. К счастью, нулевая дорожка располагается вблизи центра, и потому файловая система поврежденной дискеты не страдает, и ее все еще можно прочитать.

Рис. 9.2. Дискета-убийца с подвернутым краем

Нам потребуется тонкий скальпель или бритва. Необходимо вскрыть дискету, не повредив ни корпуса, ни магнитного покрытия. Это легко. Любой домашний мастер с этим справится! Теперь, вооружившись размагниченными ножницами, обрежем подвернутый или разорванный край так, чтобы не осталось заусениц (размагничивание обычно осуществляется вращательными движениями дросселя, включенного в сеть, если у вас нет дросселя – обратитесь к любому радиомастеру – он поможет). Собираем дискету, но ни в коем случае не вставляем ее в дисковод! Конструкция привода ZIP выполнена так, что головки, сойдя с парковочной зоны, ожидают "увидеть" под собой магнитную поверхность дискеты. Если ее там не окажется, то привод погибнет вместе с дискетой. Чтобы этого не произошло, между "коромыслами" необходимо ввести какой-нибудь предмет, например, авторучку, и затем удалить его, когда головки достигнут поверхности диска. Кроме того, читать последние сектора дискеты недопустимо, иначе головки войдут в "отрезанную" зону и умрут, нанося дискете дополнительные повреждения.

Внимание!

Ничего не скрывая и не лукавя, я скажу, что риск угробить привод во время всех этих манипуляций очень велик. Как минимум, его необходимо разобрать, что автоматически приведет к потере гарантии. Так что, взявшись за это дело, можете сразу же отправить гарантийный талон в мусорное ведро. Но по-другому, увы, никак не получается! Что поделаешь! Борьба с энтропией требует серьезных денежных вложений и не менее серьезных усилий! Более подробную информацию о проблеме Click of Death, включая FAQ, инструкцию по разборке, сборке и тестированию приводов ZIP на исправность, а также бесплатную утилиту Trouble in Paradise, выполняющую такое тестирование, и многое другое можно найти здесь: http://www.grc.com/tip/clickdeath.htm. В русском переводе ту же самую информацию можно найти здесь: http://www.ixbt.com/storage/clickofdeath.html.

Магнитные ленты

Картриджи для стримеров очень долговечны и крайне надежны. Обычно с ними не случается никаких проблем, но иногда лента все-таки рвется. Виновником может быть как "мcтитeльный" стример, плохо сконструированный и собранный в подпольной фирме кустарным образом "из чего бог послал", так и сам человек. Очень многие из нас питают нездоровое влечение к магнитным лентам. Кто не пробовал их потеребить, поковырять ножиком или даже карандашом?

Хорошая новость! Порванную ленту можно склеить любым универсальным клеем. Лично я предпочитаю польский "Суперцемент", который очень трудно найти в магазинах. Однако японский Super Glue, который сейчас продается в крошечных тюбиках на каждом углу, подходит ничуть не хуже. Вопреки распространенному мнению, потери информации при этом не происходит! Стримеры используют помехозащитные коды (разновидность циклических кодов Рида-Соломона) и безболезненно переносят значительные "выпадения" ленты, вплоть до 5 см (конкретные цифры варьируются от модели к модели).

Также приходится сталкиваться и заклиниваниями картриджа. Обладатели кассетных магнитофонов знают, что это такое. Как с ними бороться? Чуть-чуть ослабляем крепежные болты (а большинство картриджей разборного типа), чтобы лента могла свободно вращаться, и несколько раз вручную перематываем ее туда и обратно. Перемотка должна производиться именно вручную, и стримеру это дело лучше не доверять. Затем затягиваем болты, и картридж возвращается в строй.

Дефектные стримеры при определенных обстоятельствах иногда мнут ленту, что уже значительно хуже. Измятая лента не прилегает к магнитной головке и читается с огромным количеством ошибок, с которыми корректирующие коды уже не справляются. Что тогда? К счастью, в отличие от кассетного магнитофона, в котором запись происходит перпендикулярно движению ленты, в стримере запись производится под некоторым углом, отличным от 90 градусов. В результате этого влияние локальных дефектов значительно ослабляется. Чтобы прочитать измятую ленту, в девяти из десяти случаев достаточно увеличить ее прижим к головке (для этого подойдет небольшой кусочек поролона или другого упругого материала со скользким покрытием). Многократное вычитывание поврежденных участков дает неплохой результат, и значительная часть информации все же возвращается из небытия.

Некоторые люди пытаются разгладить ленту руками, ногтем или другим "инструментом". Этого делать нельзя!!! Лента вытягивается, и потому время ее чтения увеличивается, а стример рассчитан на строго определенную скорость, и изменение частоты сигнала создает дополнительную нагрузку на корректирующие коды, которым и без того приходится тяжело. Впрочем, это уже крайности, с которыми большинство пользователей стримеров никогда не встречается.