利用winhex的raid阵列数据恢复

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利用winhex的raid阵列数据恢复

作者：王继荣

来源：《计算机光盘软件与应用》2012年第19期

摘要：本文介绍了常用raid阵列的组成原理及数据特点，通过实例详细介绍了利用

winhex软件对损坏raid阵列数据的恢复操作及恢复原理，具有较强的实际指导意义。

关键词：winhex；raid；RAID

中图分类号：TP311 文献标识码：A 文章编号：1007-9599 （2012） 19-0000-02

计算机发展初期，硬盘的容量很小，但价格却很高，为解决大容量的数据存贮问题，raid

技术应运而生，raid（Redundant Array of Inexpensive Disks，廉价磁盘冗余阵列）基本思想就

是将多个容量较小，相对廉价的硬盘驱动器进行有机组合，使其性能超过一个昂贵的大硬盘。

但是随着硬盘技术的快速发展，单块硬盘的容量不断增加但价格却在不断下降，raid的最初目

的已经失去意义，所以后来将Redundant Array of Inexpensive Disks换成了Redundant Array of

Independent Disk，即把“廉价”（Inexpensive）换成了“独立”（Independent），简称依然是

raid，但是意义却已经发生了变化，现在的raid含义为独立冗余磁盘阵列。既包含多块独立磁

盘具有磁盘冗余的可靠磁盘阵列，为数据的存贮提供了更多灵活可靠的存贮方案。

RAID的按照实现原理的不同分为不同的级别，目前基本的RAID级别有：

RAID-0：

此种级别无冗余、无校验，至少需要两块磁盘，它将两块以上硬盘合并成一块，数据同时

分散到每块硬盘中，读写速度加倍，但安全性差，只要一块硬盘损坏就会丢失所有数据。

RAID-1：

此种级别至少需要两块硬盘，使用磁盘镜像技术，两块磁盘所存储数据完全一样，数据写

入工作磁盘的同时也写入备份磁盘，因此写入速度较差但读取速度较好，一般用于关键重要数

据的存贮。

RAID-5：

此种级别至少需要三块磁盘，把数据和相对应的奇偶校验位存储到组成RAID5的各个磁

盘上，并且奇偶校验信息和相对应的数据分别存储于不同的磁盘上。当RAID5的一个磁盘数

据发生损坏后，可以利用剩下的数据和相应的奇偶校验信息去恢复被损坏的数据， 因此可以

为系统提供数据安全保障。

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在以上RAID级别的基础上，还有RAID10（至少两个RAID1阵列在组成RAID0）、

RAID50（至少两个RAID5阵列再组成RAID0）、RAID6（在RAID5基础上增加了第二个独

立奇偶校验信息）等等。RAID技术的应用极大地促进了计算机存贮技术的发展，为大容量、

安全存贮建立基础条件。

在实际应用中，RAID技术的实现可分为两种：

（1）软RAID：利用软件功能实现RAID阵列，例如WIN2000/2003/2008等系统中就内置

了RAID功能。为了使用软RAID功能，必须将基本磁盘转换动态磁盘，并至少需要三块磁

盘。

（2）硬RAID：需要RAID控制器才能实现，目前很多主板也自带集成了RAID功能。

虽然RAID技术提供了数据存贮的高可靠性，但是不怕一万就怕万一，如果RAID阵列彻

底崩溃的话数据依然有面临丢失的危险，因此要了解RAID阵列的数据恢复十分重要。下面我

们拿最脆弱的RAID0阵列为例分析其数据存贮特点。从图1可以看出RAID-0的数据是分布到

每一块磁盘上的，如果任何一块盘出问题，数据就会不完整从而导致RAID-0的失效，对

RAID-0进行数据恢复，就必须要把所有数据重组。

对于单块硬盘，比如图1中的disk0中的A1-A4，disk1中的A2-A8都是部分数据，只有

把两块硬盘中的数据按照A1-A8的顺序拼接好，才是完整的数据。

那么如何拼接数据呢，有两个因素很重要，一个阵列中的每个条带的大小，也就是A1、

A2这些数据所占用的扇区数，另一个是阵列中硬盘的排列顺序。以图1中的RAID-0为例，假

设条带大小为16扇区，那么只要到disk0中取0-15扇区的数据，再到disk1中取0-15扇区的

数据。接下来再到disk0中取16-31扇区的数据，再到disk1中取16-31扇区的数据，依次按顺

序取下去，把所有取出的数据按顺序衔接成一个镜像文件，就是完整的数据了。

其余RAID结构的数据分析与上类同，只是遇有校验位的RAID级别还需要了解两外两个

因素，一个是校验块的位置，另一个是数据块的走向，这样在取数据的时候将校验块的信息跳

过不取，按照上面思路将所取出数据连接成一个完整数据即可。

把RAID阵列的完整结构分析清楚以后，就可以按照分析的结构重新组合这些条带，让他

们按照内在的顺序衔接成一个完整的逻辑盘，然后就能从逻辑盘中读取数据了，数据重组可以

借助相关工具完成，我们以Winhex对以四块146GB组成的RAID-5为例介绍Winhex的使用

过程。

（1）先将四块硬盘去RAID化，并与数据恢复工作及连接好，连接好就能在磁盘管理中

看见这四块硬盘了。选择Winhex的OpenDisk菜单，将这四块硬盘调入Winhex分析程序当

中。

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（2）将这四块硬盘依次打开，然后选择Special-ReconstructRAIDSystem，如下图所示

（3）打开Reconstruct RAID System菜单后，界面如下图所示：

在右面选项中选中该RAID-5的结构，并填入分析好的条带扇区数。

（4）参数设置完成后单击OK按钮，就会按照这些参数自动对四块盘按照条带顺序重

组，组合成虚拟的RAID-5逻辑盘，如下图所示：

这样就完成了对阵列的重组操作，实现了数据的恢复。

掌握数据恢复技术、原理以及相应工具，有利于我们对数据可靠性的保护，提高数据存贮

的安全和稳定性。其实在日常工作中应养成重要数据即时备份、多点备份的良好习惯，结合数

据恢复技术的应用才能避免特殊、意外情况下的数据损失。

参考文献：

[1]齐钦.用WinHex实现NTFS文件系统的数据恢复[J].中国教育技术装备，2009，24.

[2]向科峰.期基于NTFS格式的数据恢复关键技术研究[J].长春理工大学学报，2011，03.

[3]李文.广义的数据恢复[J].新疆广播电视大学学报，2000，02.