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SSD设备的文件恢复细节

2019-7-4 17:27:09      点击:

大多数现代计算机,甚至是非常便宜的计算机,都具有固态驱动器(SSD)作为其系统(通常是唯一的)存储设备。与传统硬盘驱动器相比,这种设备速度更快,运行安静,功耗更低,并且更能抵抗物理冲击。但是,它们也有一些严重的缺点,文件恢复就是其中之一。

SSD基础知识
固态硬盘是固态存储设备,与其他闪存类型(SD卡,记忆棒等)一样,但并非所有固态存储设备都是固态硬盘。告诉哪个设备是SSD而哪个不是SSD很重要。经验法则如下:

  • 如果设备是外部设备,如外部USB / Thunderbird盒中的存储卡,棒,甚至是真正的SSD设备,则应将其视为传统闪存,并且以下所有信息均不适用于它们。
  • 如果设备供内部使用且具有ATA / IDE / SATA / M.2 / PCI Express接口,则应将其视为SSD设备,以下所有信息均完全适用于它们。

从机械驱动器中删除文件时,操作系统只是将文件占用的磁盘区域标记为空闲,但其数据保留在磁盘上不变,直到某个新文件覆盖它为止。当数据恢复程序访问未触摸区域时,它将获取旧数据。这就是文件恢复的工作原理。

但是,SSD必须使用其新单元,或者首先清除占用单元中的旧数据以存储新数据。清除SSD中的旧数据是一个非常缓慢的过程。这就是为什么SSD中的文件删除工作方式如下:当用户,程序或操作系统本身删除文件时,操作系统会发出TRIM命令,通知SSD不再需要数据。SSD将文件占用的单元格放入特殊池中,以便稍后清除。当任何程序或操作系统从这些单元格请求数据时,SSD只返回垃圾或零。

此外,设备不断地在其单元中对数据进行混洗以平衡其磨损,并且只有设备本身知道在任何给定时间存储文件数据的位置。操作系统无法控制此过程,此外,它无法知道数据的实际物理位置。

这就是使用TRIM命令时从SSD设备恢复数据非常困难的原因,即使可能。

支持TRIM命令的SSD,操作系统和文件系统
TRIM在所有三个组件都支持它时起作用:SSD设备,操作系统和SSD设备上的文件系统。几乎所有现代SSD设备都支持TRIM命令。至于由SSD组成的复杂卷,它取决于。Linux LVM2和Windows软件RAID支持TRIM,而macOS和大多数硬件RAID控制器中的软件RAID则不支持TRIM。

虚拟机的虚拟磁盘有点棘手。虚拟磁盘存储在SSD上这一事实并不意味着什么。对于主机操作系统,此磁盘是有效文件,其虚拟机的所有磁盘操作都是该文件的读写操作。在具有虚拟SSD磁盘的虚拟机内部,这一切都取决于虚拟化软件。有些只是模拟TRIM命令并返回垃圾而SSD文件没有任何实际更改,而有些更改文件数据。

支持TRIM命令的主要操作系统和文件系统:

TRIM默认开启/关闭 文件系统 发布TRIM时
Windows(7及更新版本)
NTFS和ReFS(仅限Windows Storage Space) 删除后立即
macOS(Mac OS X Lion 10.6.8及更高版本)
在本机Apple SSD设备上
关闭非本机设备
APFS和HFS + 删除后立即
Linux(内核2.6.28及更高版本)
在大多数发行版上,但取决于设置。 Ext4,Btrfs,JFS,XFS,F2FS,NTFS 取决于发行和设置,通常是每周,但可能会在删除后立即

TRIM命令如何影响数据恢复
删除的文件:
Windows和Mac:几乎总是不可能。即使原始文件恢复也无济于事。
Linux:如果在发出TRIM命令之前完成,则可能。

文件系统稍有损坏时丢失的文件(由其本机操作系统识别):
每个操作系统都在使用TRIM命令逐步修复此类文件系统,以删除垃圾,无效文件记录和不必要的文件。如果快速完成并且在禁用TRIM命令的系统上进行数据恢复。

严重损坏的文件系统(无法通过其本机操作系统识别):
数据恢复是可能的,因为操作系统无法修复它们并且不会删除任何数据。

如何最小化TRIM命令的负面影响
可以进行一些步骤,以便在可以进行数据恢复时最小化TRIM命令的负面影响。

  • 通过USB,FireWire或Thunderbolt外部盒连接SSD设备。TRIM不适用于此类连接。但它们可能很慢,特别是在从大型设备恢复文件时。
  • 恢复数据时禁用TRIM命令。文件恢复完成后,请不要忘记启用它。

Windows:
按Win + X键组合键。
将出现Windows PowerShell:
输入“fsutil behavior set DisableDeleteNotify 0/1” 
(1表示禁用,0表示启用)

macOS:
在“终端”中输入“sudo trimforce disable” 
输入管理密码,并回答几个问题的“Y”。
计算机将在禁用

TRIM的情况下自动重启要启用TRIM,请输入“sudo trimforce enable”。

Linux:
取决于发行版和设置。请参阅特定安装的文档。

结论
在主要的现代操作系统上运行的SSD设备的数据恢复对于删除的文件是不可能的,而在其他情况下则非常困难。任何声称不这样做的人要么不称职,要么故意欺骗他们的客户。这就是适当和常规数据备份对于具有SSD存储设备的计算机尤为重要的原因。