Восстановление данных. Практическое руководство - Крис Касперски

Правда, при закрытии сессии на родной машине UDF-монитор обычно формирует файловую систему ISO 9660 — стандартную для всех операционных систем и читающуюся безо всяких драйверов, но дальнейшая запись файлов на этот диск уже становится невозможной вплоть до его очистки.

Информация к размышлению

Чтобы там ни говорили производители, пакетная технология намного менее надежна, чем классическая запись всей сессии целиком. Многократные зажигания/гашения лазера образуют прерывистую цепочку, концы которой плохо "склеиваются" друг с другом, и потому оптической головке стоит больших усилий не сбиться с дорожки. В момент зажигания лазера его характеристики довольно сильно "пляшут", что ухудшает качество прожига. В обычном режиме у привода есть время стабилизироваться, так как прожиг начинается с записи вводной области (lead-in), многократно дублирующей служебную информацию. По этой причине первые несколько секторов вводной области практически всегда оказываются дефектными. Что касается пакетной записи, то в этом режиме лазеру приходится включаться в работу "с места в карьер".

К тому же, сектора, хранящие файловую систему, работают в необычайно интенсивном режиме, перезаписываясь при каждой операции копирования/удаления. Чтобы избежать множественной перезаписи одних и тех же секторов, были предприняты специальные меры. Например, виртуальная таблица расположения (virtual allocation table, VAT), являющаяся одним из ключевых элементов UDF, позволяющая осуществлять инкрементную запись, может свободно мигрировать по всему диску, что дает возможность избежать множественной перезаписи одних и тех же секторов (рис. 10.11). Однако как с этим ни борются, служебные структуры данных погибают раньше всего, иногда даже после ~100 циклов перезаписи. Диск перестает читаться безо всякой надежды на его восстановление (разумеется, мы говорим о непрофессионалах).

Рис. 10.11. Структура файловой системы UDF, ключевым элементном которой является VAT, свободно мигрирующая по всему диску и потому предотвращающая многократную перезапись одних и тех же участков

Не забывайте и о механических повреждениях — диски UDF к ним относятся весьма щепетильно, и одна-единственная царапина может угробить все ваши файлы. Рекламируемый механизм управления дефектами здесь не срабатывает, так как он не устраняет ошибки, а лишь препятствует использованию сбойных секторов!

Никогда и ни при каких обстоятельствах не записывайте в пакетном режиме действительно ценные файлы, которые вам было бы жаль потерять! Если вы все-таки делаете это, в обязательном порядке продублируйте их на несколько дисков. Перенос файлов между компьютерами — дело другое, и UDF тут практически незаменим.

Кстати, о надежности. Производители оптических накопителей склонны преувеличивать срок их службы, зачастую давая пожизненную гарантию. Но маловероятно, что кому-либо когда-либо удастся воспользоваться этой гарантией. Общеизвестно, что при попытке возврата дефектного диска на завод-изготовитель все компании отвечают неизменным отказом, ссылаясь на нарушение условий хранения диска. У вас помещение кондиционируется? Влажность и температура с какой точностью выдерживаются? Если вы честно ответите на такие вопросы, вы получите отказ в вашей просьбе. Реально (по собственному опыту и опыту своих друзей) могу сказать, что даже Verbatim спустя полтора-два года обнаруживает резкое ухудшение качества чтения за счет деградации активного слоя, поэтому хранить на дисках CD-R/CD-RW свои архивы могут только самоубийцы. Используйте стример, магнитооптику или умирающий, но все же неизменно надежный Iomega ZIP 100MB.

Какой привод выбрать

Для надежной работы в пакетном режиме и пишущий, и читающий приводы должны, как минимум, поддерживать режим Multi Read, о чем свидетельствует одноименный логотип на его лицевой панели. Разумеется, не всякому логотипу можно верить. Тщательное расследование, проведенное технологической ассоциацией по оптическим устройствам хранения данных (Optical Storage Technology Association, OSTA), показало, что качественных приводов на рынке единицы (рис. 10.12).

Рис. 10.12. Поддержка режима Multi Read различными производителями. "Совместимость продемонстрирована" — привод полностью соответствует спецификации, "Выдана лицензия на логотип MultiRead" — лицензия на логотип выдана, но этой информации нельзя доверять полностью

И все-таки, несмотря на все свои многочисленные недостатки, технология пакетной записи и файловая система UDF вызывают восхищение. Это — действительно прогрессивные технологии, активно подрывающие старые устои изнутри. Дайте ей время, и эта технология разовьет такую мощь, что турбинам реактивных самолетов останется лишь завидовать.

Секреты прожига лазерных дисков

Помните, во времена MS-DOS существовал драйвер, позволяющий записывать на обычную 740-килобайтную дискету до 800 Кбайт информации? А 900.com помните? О, времена, о нравы! Сегодня, когда дискеты давно вышли из моды, а емкость массовых носителей информации перешагнула через отметку в 650 Мбайт, старые идеи дают новые всходы...

Емкость дисков CD-R/RW, декларируемая производителем, всегда много меньше физической емкости данного диска и равна объему информации, который можно записать в режиме MODE 1. Разумеется, помимо MODE 1 существуют и другие режимы записи данных, отличающиеся друг от друга емкостью и надежностью.

Если целостность данных не является превалирующим фактором, то емкость лазерного диска можно существенно увеличить, выиграв порядка 15% дополнительного пространства за счет отказа от избыточных корректирующих кодов Рида-Соломона. Использование незадействованных каналов подкода дает еще 4% емкости, а отказ от выводной области — 2%. Наконец, не стоит забывать о такой полезной возможности, как overburn ("перепрожиг" диска).

Таким образом, на обычный лазерный диск емкостью 700 Мбайт при желании можно записать от 800 Мбайт до ~900 Мбайт данных, а на 90-минутный — от 900 Мбайт до 1 Гбайт. Чтобы этого добиться, первым делом необходимо вспомнить сколько там бит в байте. Правильно, восемь. А сколько бит в семистах мегабайтах? А это смотря в каких мегабайтах! Так, например, стандартный диск 700 Мбайт CD-R/RW вмешает, по меньшей мере, 23 миллиона бит или порядка трех гигабайт "сырой" информации, большая часть которой расходуется на служебные структуры данных, обеспечивающие лазерному диску работоспособность. На рис. 10.13 показано распределение дискового пространства CD между данными различных типов. Как видите, для хранения пользовательских данных отводится лишь немногим более половины от доступного дискового пространства.

Рис. 10.13. Распределение дискового пространства на CD между данными различных типов

Колоссальная избыточность принятой системы кодирования объясняется физическими свойствами светового луча, который, в силу своих волновых свойств, одиночные "питы" и "лэнды" просто огибает. Физически диск представляет собой тонкую пластину из поликарбоната, покрытую тонким отражающим слоем, изготовленным из алюминия или, в некоторых случаях, золота (рис. 10.14. а и б). Отражающий слой, в свою очередь, покрыт специальным защитным слоем. Нормальная поверхность отражающего слоя CD, называемая "лэндом" (от английского слова land — равнина, земля), покрыта микроскопическими углублениями, называемыми "питами" (от английского слова pit — ямка, впадина). Питы нанесены на отражающую поверхность таким образом, что чередующиеся питы и лэнды образуют длинную, непрерывную спиральную дорожку.

На носителях CD-R питов в строгом смысле этого слова нет. Однако они замещены специальным слоем красителя, который прожигается лазером. Обуглившийся краситель деформирует отражающий слой, и это препятствует отражению лазерного луча этим участком (рис. 10.14, в). Однако приводы воспринимают CD, изготовленные методом литья под давлением, точно так же, как и записанные диски CD-R. Единственное отличие состоит в том, что диски, изготовленные литьем под давлением, более контрастны.

Рис. 10.14. Физическая структура лазерного диска

Если рассмотреть поверхность CD под электронным микроскопом (рис. 10.15), то можно видеть чередующиеся цепочки питов и лэндов. Лэнды отражают большую часть падающего на них излучения, а питы, в силу своей удаленности от точки фокуса, не отражают практически ничего.

Рис. 10.15. Поверхность лазерного диска под электронным микроскопом

Вследствие волновой природы луч лазера обходит одиночные питы и лэнды. Минимальной "формацией", уверенно распознаваемой лазерным лучом, является последовательность из трех питов (лэндов), соответствующая трем логическим нулям. Таким образом, питы и лэнды формируют цепочки, каждая из которых имеет длину от трех до десяти питов или лэндов (рис. 10.16).