Comment récupérer des données dans le système de fichiers HFS +

Dans notre examen, nous examinerons la construction structurelle du système de fichiers avancé HFS + et ses différences par rapport à la version précédente de HFS. Nous montrerons également la procédure de récupération des informations sur les supports sous le contrôle de HFS +.



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Particularité de HFS +



La particularité de HFS + est le principe de son fonctionnement basé sur l'architecture 32 bits, qui a remplacé celle 16 bits en HFS. L'adressage précédent avait un fort effet dissuasif, car il fixait une limite à la capacité des volumes (65 536 blocs).



Ainsi, par exemple, dans un lecteur d'une capacité d'un gigaoctet, la taille de bloc est fixée à seize kilo-octets. Et même le plus petit fichier d'un octet occupait les seize octets entiers.



Pour stocker une partie significative des informations de service dans le système HFS +, comme dans la version précédente de HFS, un arbre B est utilisé.





Un volume unique sur un système HFS + est divisé en secteurs de 512 octets. Un ou plusieurs secteurs sont collectivement combinés en un cluster, dont le nombre final dépend directement de la capacité totale du lecteur source. La nouvelle option d'adressage 32 bits offre un accès direct à plus de 4 294 967 296 clusters, ce qui est de loin préféré aux 65536 de la version précédente. Une analyse comparative des deux types de systèmes montre qu'ils présentent des différences significatives. Par exemple, ils diffèrent par la longueur du nom de fichier (31 en HFS contre 255 en HFS +), l'encodage utilisé («Mac Roman» et «Unicode» pour HFS et HFS +, respectivement), les nœuds de répertoire (512 octets et 4 kilo-octets pour HFS et HFS +), fichier de tailles de limites: 2 ^ 31 contre 2 ^ 63.



Architecture du système de fichiers



L'espace dans le système de fichiers est divisé en blocs logiques appelés secteurs. Fondamentalement, ils ont une valeur de 512 octets et sont collectivement combinés en blocs d'allocation qui incluent un ou plusieurs secteurs. Le nombre de blocs concaténés dépend de la taille totale du volume.



HFS + est équipé d'un encodage Big Endian et la valeur de ses unités d'allocation est de 32 bits.



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HFS + stocke les informations de service sur le disque - des fichiers de métadonnées utilisés pour organiser et gérer le placement des données. Les plus importants d'entre eux, qui sont demandés dans le processus de récupération de données et affectent directement la santé du système, sont les éléments suivants:



  • En-tête de volume L'en-tête utilise des étendues et est mis en forme sous forme de tableau.
  • Allocation File ( ). Extents .
  • Catalog File ( ). . Extents.
  • Extents Overflow File ( ). .
  • Bad block file ( ). -.
  • StartUp file ( ). .
  • (Journal). , .


En plus de ceux répertoriés dans HFS +, il existe d'autres éléments. Cependant, les éléments ci-dessus sont d'une importance prioritaire lorsqu'il y a un besoin urgent de récupérer telle ou telle information. Nous allons maintenant examiner les métriques fondamentales, à savoir la signification des valeurs B-Tree et Extents.



Une brève explication de Bi-Tree



HFS + utilise une structure de stockage en forme d'arborescence. La structure équilibrée des pages de construction vous permet d'écrire une quantité différente d'informations dans les cellules sélectionnées d'un volume limite donné. Le principe de base de la structure est mis en œuvre comme suit. Par exemple, un fichier de cent mégabits doit être placé dans des cellules de quatre kilo-octets. Le système placera dans le premier bloc des liens directs vers toutes les cellules liées suivantes, dans lesquelles toutes les informations seront déjà écrites. De plus, en plus des données, les cellules peuvent contenir des liens de liaison supplémentaires d'un nouveau niveau de bloc. Les cellules de l'arbre avec des liens sont appelées nœuds. Le reste des éléments responsables du stockage des données sont des feuilles.



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Fichier de débordement d'étendue et d'étendue



Les enregistrements étendus sont utilisés par le système pour stocker des informations sur les secteurs dans lesquels se trouve un fichier séparé. Habituellement, ils sont utilisés de zéro à huit. Chacun des enregistrements recréés contient une indication du premier secteur d'information stockant des données et une marque sur le nombre total de grappes occupées. Si le fichier est trop fragmenté, il est divisé en plusieurs fragments et le numéro d'Extent alloué n'est pas suffisant, alors le système utilise des extensions supplémentaires (Extent Overflow File) pour enregistrer le reste.



Comprendre l'en-tête de volume



L'en-tête de volume est toujours situé dans le deuxième secteur, si vous comptez à partir du début du lecteur. L'en-tête de volume contient des informations générales sur tous les autres éléments constitutifs du système, tels que la taille du bloc d'allocation, les adresses, etc. Dans le secteur opposé du lecteur, à savoir le deuxième secteur, mais à partir de la fin, le système stocke une copie de sauvegarde du contenu de l'en-tête Volume.



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Carte de l'espace disque utilisé



L'élément de fichier d'allocation fournit des informations sur toutes les unités d'allocation (vide et complet inclus). Ils sont étiquetés selon le système binaire: "1" est plein, "0" est vide. Ce format de présentation est appelé bitmap (bitmap). Les fragments d'un fichier enregistré sur le disque ne doivent pas toujours se trouver dans des cellules adjacentes. Tous les détails à leur sujet seront fournis dans l'en-tête Volume.



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Objectif du répertoire de fichiers



L'arborescence du stockage de fichiers est assez étendue. Il suppose qu'il existe un fichier séparé pour enregistrer des informations sur l'emplacement des dossiers et des fichiers dans le lecteur. Comme dans la version précédente du système, en HFS + ce fichier est un fichier catalogue. Mais contrairement à la source d'origine, sa capacité a été considérablement augmentée. La taille du champ du récepteur dans HFS + est devenue plus grande, ce qui élargit considérablement les capacités disponibles. La taille du champ n'est pas liée à une seule norme et peut être modifiée en fonction des exigences émergentes.



Fondamentalement, le système stocke une petite quantité d'informations dans les champs, dont la taille finale ne dépasse pas quatre kilo-octets. Si le tableau est plus grand, les extensions d'extension correspondantes sont utilisées.



Objectif du fichier de démarrage



Le fichier StartUp est principalement responsable de l'interaction avec différents systèmes d'exploitation s'ils n'ont pas la capacité de détecter HFS + et de le faire fonctionner correctement. Son principe est similaire à celui des blocs de démarrage HFS.



Liste des secteurs défectueux



L'élément contient le registre système. Il comprend toutes les informations sur les secteurs déplacés.



Journal des éléments du système



Le journal est un espace réservé sur un support de disque. Lorsque le système doit apporter des modifications, la séquence d'actions sera la suivante. Il écrira d'abord dans le journal, puis seulement corrigera les fichiers correspondants. En cas de défaillance inattendue, cette approche restaurera la santé du système de fichiers.



La zone allouée pour le journal a une taille finie. Par conséquent, le système met régulièrement à jour les informations qu'il contient, écrasant les nouvelles données existantes. L'intervalle de réécriture pour différents appareils est différent et varie de quelques dizaines de secondes à des dizaines de minutes.



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Un outil polyvalent pour récupérer les informations Time Machine



Le système d'exploitation pour les appareils Mac, à partir de Mac OS X Leopard, fournit un outil de récupération Time Machine. Son objectif principal est l'enregistrement obligatoire de tout changement systémique pour une récupération ultérieure en toute sécurité avec le développement de conséquences négatives.



Pour remplir avec succès les obligations du fabricant, l'outil de retour de données doit être fourni avec un support séparé. Il peut s'agir d'un support externe, d'un disque dur interne, d'un stockage USB. Vous pouvez également utiliser une Time Capsule Apple spécialement préparée et conçue pour Time Machine. Il s'agit d'un lecteur réseau sur lequel les sauvegardes sont écrites avant d'apporter des modifications. Lors de la première utilisation, l'outil effectuera une copie complète, puis n'enregistrera que les modifications apportées.



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Une option de récupération de données HFS + viable



Si, pendant le fonctionnement, les utilisateurs doivent récupérer des données perdues, il est beaucoup plus difficile de le faire à partir de HFS +. Un système de fichiers qui utilise une structure arborescente pour stocker les informations système nécessite une mise à jour constante de la bi-arborescence après toute modification, y compris les suppressions. Et après un tel écrasement, toutes les informations sur l'emplacement de l'élément perdu sont immédiatement effacées.



Dans de tels cas, les utilisateurs peuvent être aidés par un logiciel de récupération universel . Vous pouvez utiliser différents programmes et comparer la manière dont chacun d'eux effectue l'opération d'archivage de fichier.



Production



Le système de fichiers HFS + remplace HFS. Cependant, malgré les avantages, il est déjà remplacé par un type de système plus récent (APFS). Certaines lacunes HFS + soulèvent la question de la reprise. Et malgré la complexité apparente du système, il est possible de récupérer les données perdues à la fois à l'aide d'une sauvegarde et à l'aide de programmes spéciaux.



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