【巧用文件雕復(fù)方法】恢復(fù)刪除的數(shù)據(jù)庫文件

隨著計(jì)算機(jī)中數(shù)據(jù)存儲(chǔ)管理技術(shù)的飛速發(fā)展，越來越多的應(yīng)用領(lǐng)域采用數(shù)據(jù)庫來存儲(chǔ)和處理信息資源。同時(shí)，數(shù)據(jù)庫文件又容易因誤操作或者惡意破壞而遭到刪除。因此，恢復(fù)被刪除的數(shù)據(jù)庫文件具有極高的實(shí)用價(jià)值。SQLServer數(shù)據(jù)庫文件被刪除后，其存儲(chǔ)于磁盤中的數(shù)據(jù)并不會(huì)被立刻抹除，但是文件系統(tǒng)中的元信息可能被刪除或者覆蓋，該情況下無法通過文件系統(tǒng)恢復(fù)刪除的數(shù)據(jù)文件。由于數(shù)據(jù)庫通常會(huì)存儲(chǔ)大量數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)文件相對(duì)較大，并且會(huì)隨著數(shù)據(jù)的不斷錄入而持續(xù)增長。這些因素導(dǎo)致數(shù)據(jù)文件在磁盤中存儲(chǔ)時(shí)會(huì)大量分片，通過文件頭特征的簽名恢復(fù)手段無法有效地恢復(fù)刪除文件。此時(shí)，本文中的文件雕復(fù)方法可有效地恢復(fù)刪除的數(shù)據(jù)文件。

一、關(guān)于sql server數(shù)據(jù)庫SQL Server是微軟推出的企業(yè)級(jí)關(guān)系型數(shù)據(jù)庫，具有高性能、高易用性、可伸縮性好、與相關(guān)軟件集成度高等優(yōu)點(diǎn)，可方便快捷地構(gòu)建高可用和高性能的數(shù)據(jù)應(yīng)用程序，被廣泛應(yīng)用于各種信息管理系統(tǒng)、辦公自動(dòng)化系統(tǒng)、決策支持系統(tǒng)等。在最新的數(shù)據(jù)庫使用排名中，SQL Server以較大優(yōu)勢(shì)排名第三，并且擁有較好的增長趨勢(shì)。

二、SQL Server數(shù)據(jù)庫的文件結(jié)構(gòu)通過研究SQL Server數(shù)據(jù)庫的文件結(jié)構(gòu)，我們發(fā)現(xiàn)文件數(shù)據(jù)被劃分為固定大小的片段，該片段稱為“頁”。頁的大小一般為8192個(gè)字節(jié)。頁也是SQL Server數(shù)據(jù)庫存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的基本單元。文件結(jié)構(gòu)如下圖所示：研究發(fā)現(xiàn)，每個(gè)頁的前0x60個(gè)字節(jié)都具有固定的結(jié)構(gòu)，稱為“頁頭”，頁頭結(jié)構(gòu)如下圖所示：上述頁頭結(jié)構(gòu)中，每一項(xiàng)都具有特定的取值范圍，并且部分取值范圍極小，構(gòu)成了區(qū)別于非SQL Server數(shù)據(jù)庫文件數(shù)據(jù)的獨(dú)特特征。特別地，頁頭中的m_pageId為頁ID，它是頁的邏輯編號(hào)，數(shù)據(jù)文件中的頁ID按照從0開始依次遞增的順序進(jìn)行編號(hào)。

三、SQL Server數(shù)據(jù)庫文件碎片掃描根據(jù)前面所述，頁頭特征可有效區(qū)分?jǐn)?shù)據(jù)片段是否為SQL Server數(shù)據(jù)庫文件的頁，為碎片掃描提供了理論依據(jù)。從頭至尾讀取磁盤數(shù)據(jù)，按扇區(qū)檢查數(shù)據(jù)。假定數(shù)據(jù)為SQL Server數(shù)據(jù)庫文件的頁，檢查頁頭結(jié)構(gòu)中的每一項(xiàng)值是否在取值范圍內(nèi)。若頁頭檢查通過，則認(rèn)為從該位置開始的8192個(gè)字節(jié)數(shù)據(jù)為一個(gè)頁，并從該位置的8192個(gè)字節(jié)后繼續(xù)檢查數(shù)據(jù)；否則，繼續(xù)檢查下一個(gè)扇區(qū)的數(shù)據(jù)。通常情況下，會(huì)出現(xiàn)前后相接的多個(gè)頁。若它們的頁ID是連續(xù)遞增的，則認(rèn)為它們屬于同一個(gè)數(shù)據(jù)文件，合并為一個(gè)文件碎片；否則，認(rèn)為它們屬于不同數(shù)據(jù)文件，分散為多個(gè)文件碎片。掃描完磁盤后，將得到大量文件碎片，下一步則是對(duì)碎片進(jìn)行重組，得到一個(gè)或者多個(gè)數(shù)據(jù)文件。

四、SQL Server數(shù)據(jù)庫文件碎片重組掃描完碎片后，會(huì)有兩種情況：

第一種情況

磁盤上僅有一個(gè)數(shù)據(jù)文件。該情況下碎片重組較為簡(jiǎn)單，將所有碎片按照頁ID從小到大排列，組合為數(shù)據(jù)文件，完成恢復(fù)。

第二種情況

磁盤中存在多個(gè)數(shù)據(jù)文件，這也是實(shí)際應(yīng)用中最為常見的情況。該情況下碎片重組較為復(fù)雜，難點(diǎn)主要在如何區(qū)分每個(gè)碎片屬于哪個(gè)文件，特別是在部分文件碎片被覆蓋而丟失的時(shí)候，非常容易出現(xiàn)重組錯(cuò)誤。由于每個(gè)數(shù)據(jù)文件中的數(shù)據(jù)都有一定差異，經(jīng)過大量深入的研究分析，已發(fā)現(xiàn)多個(gè)SQL Server數(shù)據(jù)特征的提取方法。經(jīng)過驗(yàn)證，可從多個(gè)維度去收集和轉(zhuǎn)換每個(gè)文件碎片的數(shù)據(jù)特征。在此基礎(chǔ)上，將特征相似且頁ID不存在沖突的文件碎片按照頁ID從小到大排列，組合為數(shù)據(jù)文件，完成恢復(fù)。該情況下會(huì)恢復(fù)出多個(gè)數(shù)據(jù)文件。本文介紹了一種恢復(fù)刪除的SQL Server數(shù)據(jù)庫文件的方法——文件雕復(fù)方法，該方法區(qū)別于傳統(tǒng)恢復(fù)手段，不依賴于文件系統(tǒng)，直接從磁盤數(shù)據(jù)中提取文件碎片，并將文件碎片重組為數(shù)據(jù)文件，在文件多分片情況下依然有效。