Najlepsze programy do odzyskiwania danych Ext4, Ext3, Ext2 z systemów plików Linux

Który program najlepiej nadaje się do odzyskiwania danych z systemu Linux? Który algorytm da najlepsze wyniki przy wyszukiwaniu usuniętych informacji? Postaramy się odpowiedzieć na te pytania w tym artykule.

Treść

• Wprowadzenie
• Struktura systemu plików i usunięte algorytmy pobierania danych
• Testy i porównanie wyników odzyskiwania
  • Test Hetman Partition Recovery
  • Test R-Studio
  • Test EaseUs Data Recovery Wizard
  • Test Disk Drill
• Usunięty głowny superblok
  • Test Hetman Partition Recovery
  • Test R-Studio
  • Test EaseUs Data Recovery Wizard
  • Disk Drill test
• Usunięta główna tabela deskryptorów grup bloków
  • Hetman Partition Recovery
  • Test R-Studio
  • Test EaseUs Data Recovery Wizard
  • Disk Drill test
• Podsumowanie
• Pytania i odpowiedzi
• Komentarze

Wprowadzenie

Większość nowoczesnych dystrybucji Linux używa domyślnie systemu plików Ext4, tak jak poprzednie dystrybucje używały Ext3, Ext2 i raz tylko Ext.

System plików Ext2 częściowo usuwa informacje o usuniętym pliku, w szczególności odniesienia do nazw plików, co sprawia, że odzyskanie ich nazwisk jest prawie niemożliwe. “Dziennikowane” systemy plików Ext3 i Ext4 wykonują usuwanie poprzez logowanie. A wyniki odzyskiwania danych z tych systemów zależą od wielkości dziennika i czasu pracy systemu operacyjnego po usunięciu pliku. Zatem w przypadku utraty ważnych danych, należy natychmiast podjąć działania. Mianowicie, unikając nadpisywania informacji na dysku, można nawet odłączyć dysk, z którego usunięto żądane pliki. Następnie należy skonfigurować odpowiednią aplikację, ponownie podłączyć dysk i spróbować odzyskać pliki.

Wybraliśmy niektóre z najpopularniejszych programów do odzyskiwania danych i przeprowadziliśmy testy porównawcze. Zbadajmy teraz wyniki bardziej szczegółowo i porównajmy wyniki:

• Hetman Partition Recovery ;
• R-Studio;
• EaseUs Data Recovery Wizard;
• Disk Drill;

Struktura systemu plików i usunięte algorytmy pobierania danych

Przed testowaniem, popatrzymy na strukturę systemów plików. Składają się one z ładowarki, która zawiera grupę bloków.

Konstrukcja zaczyna się od Main Superblock, po czym następuje Deskryptor grup, a następnie Blok Bitmapy, po nim następuje “Index Descriptor Bitmap” (Mapa bitowa węzła), po nim “Index Descriptor Node Table” (Tabela węzła), a na końcu są “User Data” (Dane).

Ext4 jest ewolucją Ext3, najbardziej popularnego systemu plików w Linuksie. Pod wieloma względami Ext4 jest dużym krokiem naprzód w stosunku do Ext3, o wiele bardziej niż samo Ext3 w stosunku do Ext2. Znaczącym usprawnieniem Ext3 w stosunku do Ext2 było “dziennikarstwo”, natomiast Ext4 pociąga za sobą zmiany w ważnych strukturach danych, takich jak te przeznaczone do przechowywania wewnętrznych informacji o plikach.

Pozwoliło to na stworzenie systemu plików, który ma bardziej zaawansowaną konstrukcję, jest bardziej solidny i stabilny, a także posiada szerszy zakres funkcji.

Obecnie maksymalny rozmiar obsługiwany przez Ext3 to 16 terabajtów, z limitem rozmiaru pliku wynoszącym 2 terabajty. Ext4 dodał 48-bitowe adresowanie bloków, co oznacza, że maksymalny rozmiar tego systemu plików to 1 eksabajt, a pliki mogą mieć rozmiar do 16 terabajtów. 1 EB (eksabajt) = 1,048,576 TB (terabajt), 1 EB = 1024 PB (petabajt), 1 PB = 1024 TB, 1 TB = 1024 GB. Dlaczego 48-bit, a nie 64-bit? Jednocześnie istniały pewne ograniczenia, które należało usunąć, aby Ext4 stało się w pełni 64-bitowe, a takie zadanie nie było przeznaczone dla Ext4. Struktury zapisu informacji w Ext4 zostały zaprojektowane z uwzględnieniem wymaganych zmian.

Obecnie katalog Ext3 nie może zawierać więcej niż 32 000 podkatalogów. Ext4 usuwa to ograniczenie i pozwala na tworzenie nieograniczonej liczby podkatalogów.

System plików Ext4 ma układ B-drzewo. Tak więc informacje są przechowywane w samych liściach tego drzewa, a aby się do nich dostać, aplikacja do odzyskiwania danych musi przejść całą drogę przez to drzewo.

Jeśli niektóre elementy w łańcuchu zostaną usunięte, narzędzie do odzyskiwania danych nie będzie w stanie znaleźć ścieżki do żądanych informacji. W kolejnych testach postaramy się wymazać te elementy ze struktury i zobaczyć, jak radzą sobie z tym zadaniem nasi testerzy.

Testy i porównanie wyników odzyskiwania

W systemie Windows jedynym sposobem, aby zobaczyć zawartość dysku z systemem plików EXT4/3/2 jest użycie specjalnego narzędzia lub zainstalowanie odpowiedniego sterownika. Nasze testy domyślnie pokazują tę zdolność i pozwalają nam na przeglądanie zawartości tych partycji i odzyskiwanie z nich potrzebnych nam informacji.

Hetman Partition Recovery, R-Studio, EaseUs Data Recovery Wizard, Recuva i Diskdrill zostały wybrane do testów. Po wstępnym teście musieliśmy wykluczyć jeden z programów, ponieważ udało się znaleźć tylko niewielką część danych na dysku Ext 4 – było to narzędzie Recuva. Pokazał on najgorszy wynik po odzyskaniu tylko 20% utraconych danych. Dlatego zdecydowaliśmy się usunąć go z tej listy. I po ponownym przetestowaniu nic nie znalazła.

Więc przejdźmy do testów.

Na naszym Linuksiekomputerze stworzyliśmy dysk testowy z systemem plików Ext4. Skopiowaliśmy na nią niektóre dane, kilka zdjęć, filmów i dokumentów, a następnie usunęliśmy część z nich i odmontowaliśmy objętość.

Wszystkie dalsze testy mające na celu odzyskanie utraconych danych zostały przeprowadzone na komputerze z systemem operacyjnym Windows 10.

Test Hetman Partition Recovery

Po zamontowaniu dysku Ext4, Windows 10 nie rozpoznał systemu plików, nie rozpoznał systemu plików, a w celu użycia partycji, poprosił o jej sformatowanie.

W żadnym przypadku, uruchomcie pierwsze narzędzie Hetman Partition Recovery i zeskanujcie dysk.

Program znalazł partycję, wykrył system plików i wyświetla jej nazwę i rozmiar.

Zrobiliśmy szybkie skanowanie, żeby zacząć, to było wystarczająco dobre.

Wynik: znalezione foldery – 5, znalezione pliki – 21.

Po prostym usunięciu, oprogramowanie nie miało problemów z wykryciem plików nawet przy szybkim skanowaniu. Pełna analiza nie była konieczna, co zaoszczędziło nam dużo czasu.

Usunięte dane oznaczone są czerwonym krzyżykiem. Wszystkie pliki mogą być przeglądane i odzyskiwane bez żadnych problemów. Struktura jest zachowana, wszystkie pliki i foldery są na swoich miejscach, co znacznie ułatwia wizualne wyszukiwanie potrzebnych informacji.

Hetman Partition Recovery sprostał wyzwaniu i pomyślnie przeszedł ten test. Wszystkie dane są odzyskiwane.

Test R-Studio

R-Studio znalazł partycję testową bez problemu i określił jej system plików, nazwę i rozmiar.

Program znalazł wszystkie pliki, a ich zawartość jest wyświetlana w podglądzie.

Wszystko oprócz dokumentów.

Struktura dysku i nazwy plików są zachowane. Podczas szybkiego skanowania, narzędzie nie pokazuje zawartości dokumentu w podglądzie.

Pełna analiza zwróciła te same wyniki.

R-Studio zaliczył test, ale były trudności z wyświetleniem dokumentów, wszystkie pliki zostały przywrócone.

Test EaseUs Data Recovery Wizard

EaseUs Data Recovery Wizard – wyświetla dysk, jego nazwę i rozmiar. Nie rozpoznano żadnego typu systemu plików.

Uruchamiając skanowanie, program natychmiast rozpoczyna zaawansowane wyszukiwanie.

Znalazł pliki, ale struktura dysku nie jest zachowana, nazwy plików są tracone i wszystkie są rozproszone według typu w oddzielnych katalogach. Najprawdopodobniej EaseUs Data Recovery Wizard analizuje dysk za pomocą dogłębnego skanowania, które jest dość długim procesem przy dużym rozmiarze dysku.

Wynik: wszystkie pliki są znajdowane, są rozproszone w folderach według ich typu, a zawartość jest wyświetlana w podglądzie.

Co do wideo – jeden z plików jest uszkodzony.

Wszystkie zdjęcia są na miejscu.

Usunięte pliki nie są w żaden sposób oznaczone i nie jest jasne, które pliki zostały usunięte, a które zostały pozostawione na dysku. Jedynym sposobem stwierdzenia, czy wszystkie pliki są dostępne, jest policzenie ich liczby. Jeśli macie dużo danych, trudno będzie znaleźć to, czego potrzebujecie. Musicie spędzić dużo czasu, by przejrzeć je wszystkie. EaseUs Data Recovery Wizard obsługiwał zadanie, jedyną rzeczą, której nie udało się odzyskać było wideo.

Test Disk Drill

Dysk Drill – wykrył partycję, rozpoznał jej nazwę i rozmiar.

Szybkie skanowanie dysku nie jest dostępne. Więc musiałam przeprowadzić dogłębną analizę.

Pełne wyniki skanowania:

Disk Drill znalazł dane, utraconą strukturę katalogów i nazwy plików, wszystkie rozproszone po folderach zgodnie z ich typem.

Są wszystkie zdjęcia, możecie zobaczyć ich zawartość w podglądzie.

Wyświetlana jest również zawartość filmu.

Jeden plik wideo jest uszkodzony.

Program znalazł wszystkie dokumenty, a zawartość jest podglądana.

Disk Drill dobrze poradził sobie z zadaniem. Choć analiza jest czasochłonna, zwłaszcza w przypadku dużego dysku i dużej liczby plików, znalezienie utraconych danych zajmie dużo czasu.

Wszystkie media zdały pierwszy test, i poszło im całkiem nieźle.

Następnie po kolei wymazywalibyśmy główne elementy struktury systemu plików, w szczególności Main Superblock i Main Descriptor Table, oraz weryfikowalibyśmy wyniki.

Usunięty głowny superblok

Więc, w drugim teście, usunęliśmy Main Superblock.

Superblok to obszar, w którym przechowywane są metadane systemu plików.

Tak samo jak inod przechowuje metadane o plikach, superblok przechowuje metadane o systemie plików. Jeśli superblok zostanie uszkodzony, nie może zamontować partycji.

Następujące dane są przechowywane w superblocku:

• Liczba bloków w systemie plików
• Liczba wolnych bloków
• Liczba i-węzłów w grupie blokowej
• Bloki w grupie blokowej
• Liczba przejazdów od ostatniego sprawdzenia fsck
• UID
• Status(został prawidłowo odmontowany, wykryto błędy itp.)
• Typ systemu plików
• OS gdzie przegroda została sformatowana
• Czas ostatniego wierzchowca
• Czas ostatniego zapisu

Superblokady są krytyczne dla systemu plików. Dlatego też każda grupa bloków ma swoją kopię.

Algorytm wyszukiwania programu ułatwia odzyskiwanie danych, nawet jeśli struktura systemu plików jest uszkodzona.

Hetman Partition Recovery zapewnia analizę przestrzeni dyskowej opartą na podpisie. Analizując sektor po sektorze powierzchni dysku, aplikacja znajduje określone sekwencje bajtów, omijając utracone elementy łańcucha i pokazując dane użytkownikowi. Nawet jeśli cała struktura systemu plików jest nadpisywana i istnieją katalogi na poziomie zerowym, to nie ma problemu i Hetman Partition Recovery nadal może odzyskać dane.

Teraz zobaczmy jak to działa w praktyce.

Test Hetman Partition Recovery

Po zaciskaniu “Superblocka” – Hetman Partition Recovery, zidentyfikował partycję testową, rozpoznał jej nazwę i typ systemu plików.

Po szybkiej analizie, wynik pozostaje bez zmian.

Program znalazł wszystkie dane, możecie zobaczyć jego zawartość w podglądzie.

Wszystkie informacje zostały odzyskane.

Program wykonał zadanie nawet bez pełnej analizy z doskonałymi wynikami.

Struktura, nazwy plików i zawartość są zachowywane i wyświetlane w podglądzie.

Drugi test zdał się pomyślnie.

Test R-Studio

R-Studio wykryło również partycję i wyświetliło jej nazwę oraz typ systemu plików.

Wynik jest taki sam jak w poprzednim teście, program znalazł wszystkie pliki, ale nie wyświetla zawartości dokumentów.

I po pełnej analizie, wynik pozostaje bez zmian.

Konstrukcja dysku i nazwy plików są zachowane, wszystkie dane są na swoim miejscu, a program przeszedł test pozytywnie. Jedyną wadą jest to, że nie jest wyświetlana żadna zawartość dokumentu.

Test EaseUs Data Recovery Wizard

EaseUs – wykrył dysk, tak jak w poprzednim teście, nie pokazuje typu systemu plików.

Po zeskanowaniu tego samego wyniku co poprzedni test – pliki są rozproszone w folderach, nie ma struktury dysku, wyświetlane są utracone nazwy plików, zawartość pliku.

Jeden film był uszkodzony i nie mógł być odzyskany.

Program pomyślnie przeszedł drugi test, z niewielkimi tylko stratami.

Disk Drill test

Disk Drill – pokazuje dysk, jego nazwę i rozmiar. Szybkie skanowanie nie jest dostępne dla tego urządzenia.

Wynik głębokiej analizy jest taki sam jak w pierwszym teście. Brak struktury dysku, zagubione nazwy plików, ale wszystkie dane są tam, można zobaczyć zawartość.

Programowi nie udało się odzyskać jednego wideo.

Usunięta główna tabela deskryptorów grup bloków

W poniższym teście usunięto tabelę deskryptorów grup bloków głównych.

Każda grupa blokowa w systemie plików ma powiązany z nią jeden deskryptor grupy blokowej. Deskryptory grupy blokowej są drugim elementem w grupie blokowej. W domyślnej konfiguracji, każda grupa bloków zawiera kompletną kopię tabeli deskryptorów.

W tabeli przechowywane są informacje o deskryptorach, które z kolei zawierają informacje o atrybutach i fizycznej lokalizacji plików.

Ta informacja jest ciągiem 32-bitowych numerów bloków, które zawierają dane o plikach.

Wyniki testu po usunięciu głównego deskryptora tabeli są opisane poniżej.

Hetman Partition Recovery

Hetman Partition Recovery- zdał ten test bez żadnych zmian, wykazując ten sam wynik co w poprzednich dwóch testach.

Struktura, nazwy plików i wszystkie pliki zostały odzyskane. Oprogramowanie znalazło nawet wszystkie dane dzięki szybkiej analizie.

Test R-Studio

Program R-Studio wykazał ten sam wynik co w poprzednich testach.

Struktura, nazwy plików są zachowane, tylko zawartość dokumentów nie jest wyświetlana.

Ale oprogramowanie w końcu je odzyskało.

Test EaseUs Data Recovery Wizard

Wynik EaseUs również pozostaje bez zmian. Struktura i nazwy plików zostały utracone.

Jeden plik wideo nie mógł być odzyskany.

Disk Drill test

W trzecim teście Disk Drill był najgorszym wykonawcą. Nie udało mu się znaleźć większości plików, nawet tych, które nie zostały usunięte.

Program zaproponował skanowanie całego dysku, co może zwiększyć szanse na znalezienie utraconych danych.

Disk Drill zeskanował cały dysk i znalazł utracone dane. Wynik jest taki sam jak w naszych poprzednich testach.

Jeden film jest uszkodzony, został odzyskany, ale większość informacji jest wyblakła.

Podsumowując Dysk Drill poradził sobie z zadaniem, choć odzyskanie utraconych danych zajęło więcej czasu.

Podsumowanie

Więc, co możemy powiedzieć na zakończenie. Wszystkie programy przeszły nasze trzy testy, ale z różnymi wynikami.

Hetman Partition Recovery znalazł wszystkie pliki, zachował strukturę dysku i nazwy plików, odzyskał wszystkie dane.

R-Studio – znalazł wszystkie pliki, zapisaną strukturę i nazwy plików, dokumenty nie są wyświetlane w podglądzie, ale zostały odzyskane pomyślnie.

EaseUs – znaleziono wszystkie pliki, zagubioną strukturę dysku, pliki posortowane według typu w folderach, zagubione nazwy. Jeden film nie mógł być odzyskany.

Disk Drill – znalazł wszystkie pliki, stracił też strukturę dysku i nazwy plików. Jeden plik wideo jest uszkodzony, został odzyskany, ale większość z nich jest zaciemniona.

Więc mamy wyniki i możemy zdecydować, które oprogramowanie użyć do odzyskania utraconych danych, ale który z nich jest lepszy i który wybrać.

Chciałabym tylko dodać następujące – nasz algorytm programowy pozwala na zapisywanie struktury folderów i nazw plików, co ułatwia znalezienie potrzebnych danych i oszczędza czas. Hetman Partition Recovery może również utworzyć obraz dysku do odzyskania później, co jest standardem podczas pracy z uszkodzonym nośnikiem.

Niektóre z narzędzi w teście nie zapewniają tej możliwości. Algorytm Hetman Partition Recovery pomaga odzyskać dane, nawet jeśli nadpisuje większość struktury systemu plików i jeśli na dysku pozostały jakieś dane, jest w stanie je odzyskać, ponieważ wykorzystuje analizę podpisu podczas wyszukiwania.