Unlesbare Medien. Beschädigtes oder unbekanntes Dateisystem?

Wenn Sie gerne mit nicht-mainstream Betriebssystemen experimentieren, kennen Sie wahrscheinlich die verschiedenen Dateisysteme, die sie verwenden. Da viele alternative Betriebssysteme in der Lage sind, Medien zu lesen, die mit FAT (oder genauer gesagt, FAT32) formatiert sind, ist es leicht zu vergessen, dass es normalerweise nicht in die andere Richtung funktioniert. Installieren Sie ein alternatives Dateisystem auf einem USB-Stick und Ihr Windows-Boot wird nicht in der Lage sein, auf dieses Laufwerk zuzugreifen. In den meisten Fällen sehen Sie eine Meldung, die Sie auffordert, diesen USB-Stick in ein von Windows erkennbares Dateisystem zu formatieren. Wenn Sie bestätigen, wird Windows den Flash-Laufwerk tatsächlich neu formatieren, aber alles, was Sie dort mit dem anderen Dateisystem gespeichert haben, geht verloren.

Wie auch immer, lassen Sie uns sehen, welche Dateisysteme es gibt, wie sie im Vergleich zueinander abschneiden, welche Betriebssysteme auf welche Dateisysteme zugreifen können und was Sie tun können, wenn Sie Daten mit einem von ihnen verlieren.

Inhalt

1. File Allocation Table (FAT)
2. Datenwiederherstellung für FAT32
3. High Performance File System (HPFS)
4. HPFS Datenwiederherstellung
5. NTFS: Das Windows-Dateisystem
6. NTFS Datenwiederherstellung
7. exFAT: Das neue FAT
8. exFAT Datenwiederherstellung
9. ext2, ext3, ext4: Erweitertes Dateisystem für Linux, Ubuntu und NAS
10. Datenwiederherstellung für ext2, ext3 und ext4
11. XFS: Verwendet von Google (und einigen NAS-Systemen)
12. XFS Datenwiederherstellung
13. HFS+: Apples Hierarchisches Dateisystem
14. HFS+ Datenwiederherstellung

File Allocation Table (FAT)

Die File Allocation Table, oder einfach FAT, war das erste Dateisystem, das vom damaligen Disk Operating System (DOS) von Microsoft verwendet wurde. Mit winzigen (nach heutigen Maßstäben) Speichermedien, die 360 KB bis 1,44 MB Daten speichern konnten, reichten 12 Bits aus, um den gesamten Festplattenspeicher zu adressieren. Daher wird die ursprüngliche Version von FAT auch FAT12 genannt.

Bald darauf folgte FAT16, das die Adressierung größerer Speichermedien wie 32 MB Festplatten ermöglichte.

Nicht zuletzt erbte die erste Version von Windows die FAT-Unterstützung. Schließlich war Windows damals eher eine grafische Erweiterung als ein Betriebssystem, das auf DOS lief.

Die Veröffentlichung von Windows 95 fiel mit der Veröffentlichung des neuen Dateisystems zusammen, das diesmal offiziell FAT32 genannt wurde. Dieses Dateisystem ermöglichte die Adressierung von riesigen Festplattenspeicher (bis zu 16 TB).

Heute ist FAT32 wahrscheinlich das beliebteste Dateisystem überhaupt. Unterstützt von allen Windows-PCs, vielen Smartphones, Tablets, Media-Playern und praktisch jeder existierenden Digitalkamera, kann man FAT32-Unterstützung in der Regel als selbstverständlich betrachten. Wenn Sie regelmäßig einen USB-Flash-Laufwerk verwenden, um Dateien zwischen verschiedenen Computern zu transportieren, verwenden Sie höchstwahrscheinlich das FAT32-Dateisystem.

Die wesentliche Einschränkung von FAT32 ist die maximale Größe einer einzelnen Datei. Die Dateigröße darf auf keinem FAT32-formatierten Volume 4 GB überschreiten. Obwohl dies viel erscheinen mag, überschreiten viele hochauflösende Videos in der Realität die maximal zulässige Dateigröße, was es unmöglich macht, sie zwischen Computern auf einem FAT32-formatierten Flash-Laufwerk zu übertragen. Dieses Problem wurde von den vielen Betriebssystemherstellern unterschiedlich angegangen.

Datenwiederherstellung für FAT32

FAT32 ist eines der einfachsten Dateisysteme, was jedoch nicht automatisch bedeutet, dass es am einfachsten wiederherzustellen ist. Tatsächlich ist es eher das Gegenteil, da dieses Dateisystem Links zu Dateisystemeinträgen zerstört, die auf Festplattenclustern zeigen, die von einer bestimmten Datei zum Zeitpunkt des Löschens besetzt wurden. Dies macht die vollständige Wiederherstellung gelöschter Dateien etwas kompliziert. Nur wenige Tools können erfolgreich Dateien wiederherstellen, die von FAT32-Volumes gelöscht wurden.

Brauchen Sie ein spezialisiertes FAT32-Wiederherstellungstool? Wahrscheinlich nicht, da FAT32 von praktisch jedem Datenwiederherstellungstool auf dem Markt unterstützt wird. Wenn Sie jedoch keine Unterstützung für alternative Dateisysteme benötigen, können Sie ein FAT-only-Wiederherstellungstool wie RS Fat Recovery wählen und ein paar Dollar sparen. Andernfalls können Sie RS File Recovery oder RS Partition Recovery mit gleicher Erfolgschance verwenden.

High Performance File System (HPFS)

HPFS (oder High Performance File System) wurde mit IBM OS/2 eingeführt und ist ein interessantes System, das in Betriebssystemen außerhalb von OS/2 gemischte Unterstützung erhalten hat. Heute hat dieses Dateisystem eher historischen als praktischen Wert. Es ist sehr unwahrscheinlich, dass Sie jemals ein auf HPFS formatiertes Medium finden werden.

Entwickelt von Microsoft und IBM für ihr Betriebssystem der nächsten Generation, OS/2, wurde HPFS entwickelt, um viele der Einschränkungen des damals aktuellen FAT-Dateisystems zu beseitigen.

Interessanterweise können viele Versionen von Microsoft Windows immer noch HPFS-Volumes lesen (und manchmal sogar schreiben). Während Windows 95, 98 und ME nur auf HPFS-Volumes zugreifen können, die als Netzlaufwerke gemappt sind, konnten Windows NT 3.1 bis 4.1 HPFS-Partitionen lesen und schreiben.

HPFS hatte jedoch zu viele Einschränkungen, um es in den neueren Betriebssystemen praktikabel zu machen. Microsoft entwickelte sein eigenes proprietäres Dateisystem namens NTFS (dazu später mehr), während IBM ein Open-Source-Journaling-Dateisystem namens JFS entwickelte (noch ein Dateisystem, das Sie wahrscheinlich nie treffen werden).

HPFS Datenwiederherstellung

Da es praktisch keine Computer mehr gibt, die ein Betriebssystem verwenden, das auf HPFS angewiesen ist, ist es unwahrscheinlich, dass Sie jemals ein HPFS-formatiertes Volume sehen werden – es sei denn, Sie erstellen es selbst aus reiner Neugier. Daher unterstützen keine modernen Datenwiederherstellungstools die Wiederherstellung von HPFS.

NTFS: Das Windows-Dateisystem

NTFS (oder New Technology File System) wurde mit Windows NT 3.1 als sicheres, zukunftssicheres transaktionsbasiertes Dateisystem eingeführt und ist das Hauptdateisystem, das in Windows XP, Windows 7, 8, 8.1 und allen Versionen von Windows Server verwendet wird. Dieses Dateisystem wird auch in Windows 10 und möglicherweise zukünftigen Versionen von Windows verwendet. Microsofts Tablet-Betriebssystem Windows RT verwendet ebenfalls NTFS.

NTFS hat viele Vorteile gegenüber FAT. Vor allem entfernt NTFS alle Einschränkungen des FAT-Dateisystems in Bezug auf die Größe eines einzelnen Volumes sowie die Größe einer einzelnen Datei. FAT32 begrenzt die Dateigröße auf maximal 4 GB, während NTFS eine theoretische maximale Dateigröße von etwa 16 EB (Exabytes) oder etwa 16 Millionen Terabytes hat. Die heutigen Implementierungen (Windows 8 und 2012 Server) erlauben Dateien bis zu 256 TB minus 64 KB, was immer noch mehr ist, als Sie in absehbarer Zukunft benötigen werden.

NTFS ist äußerst robust. Es ist wesentlich zuverlässiger als FAT und bietet schreibgeschützte Transaktionen mit Journaling-Unterstützung.

NTFS bietet auch höhere Sicherheit. Seine Sicherheitsfunktionen reichen von integriertem Berechtigungsmanagement bis zur transparenten Verschlüsselung von Dateien und Ordnern.

Weitere Funktionen sind Quotenverwaltung, Reparse-Punkte, eine Ersatzkopie von MFT-Einträgen (für eine bessere Wiederherstellbarkeit), On-the-Fly-Komprimierung, benannte Streams, Hardlinks und viele andere Dinge. Heute ist NTFS eines der fortschrittlichsten Dateisysteme.

Ab Windows XP können Benutzer Windows nur auf NTFS-Volumes installieren. Das bedeutet, dass praktisch jeder Computer, der Windows XP oder höher ausführt, mindestens ein NTFS-Volume hat.

Es ist wichtig zu beachten, dass NTFS-Unterstützung in Windows 95, 98 und ME nicht nativ verfügbar ist (was Sie jedoch nicht daran hindert, NTFS-Volumes in einem dieser Betriebssysteme mit einem geeigneten Datenwiederherstellungstool wiederherzustellen).

In vielerlei Hinsicht ist NTFS ein sehr einzigartiges Dateisystem. In diesem Dateisystem ist alles eine Datei – einschließlich des Dateisystems selbst. Richtig: Dateisystemeinträge, die Dateinamen mit physischen Festplattenadressen verknüpfen, werden in einer regulären Datei gespeichert.

Gibt es Nachteile bei der Verwendung von NTFS? Obwohl NTFS eines der fortschrittlichsten Dateisysteme ist, hat es seinen Preis. Als journaling, transaktionsbasiertes Dateisystem führt NTFS bei jedem Speichern einer Datei auf einem NTFS-formatierten Volume mehrere Schreibvorgänge im Transaktionsjournal durch. Dies reduziert die Schreibgeschwindigkeit etwas, aber noch wichtiger ist, dass die erhöhte Anzahl von Schreibvorgängen die Lebensdauer von Flash-basierten Medien beeinträchtigen kann.

Ein weiterer Nachteil von NTFS im Vergleich zu FAT32 ist die Größe der begleitenden Systemstrukturen. Mit einem Wort: Sie erhalten mehr verfügbaren Speicherplatz, wenn Sie Ihr USB-Laufwerk mit FAT32 anstelle von NTFS formatieren.

Microsoft hat strengere Lizenzanforderungen für NTFS im Vergleich zu FAT32, was dazu führt, dass die NTFS-Unterstützung in Nicht-Microsoft-Systemen (z. B. Tablets, Telefone, Digitalkameras, Media-Player usw.) unzuverlässig sein kann. Schließlich ist NTFS im Vergleich zu FAT32 ein viel komplexeres Dateisystem, und die Implementierung seiner Unterstützung in einem tragbaren Gerät würde eine unnötige Belastung für die begrenzten Berechnungsressourcen darstellen, die in solchen Geräten verfügbar sind. Als Ergebnis wird NTFS weitgehend auf Desktop- und Laptop-Festplatten und in Windows-basierten Tablets verwendet, aber kaum anderswo.

NTFS Datenwiederherstellung

NTFS ist ein komplexes Dateisystem mit integrierter Wiederherstellungsfunktion. Daher ist es unerlässlich, ein Tool zu verwenden, das die vielen Zuverlässigkeitsfunktionen von NTFS ordnungsgemäß erkennt und nutzt, um eine erfolgreiche Wiederherstellung zu gewährleisten. Um Daten von einer beschädigten, nicht lesbaren oder formatierten NTFS-Partition wiederherzustellen, verwenden Sie RS Partition Recovery oder RS NTFS Recovery, wenn Sie sicher sind, dass Sie keine Unterstützung für andere Dateisysteme benötigen und bereit sind, etwas Geld zu sparen. Wenn Sie einfach nur eine oder mehrere gelöschte Dateien und Ordner von einer gesunden (lesbaren und zugänglichen) NTFS-Partition wiederherstellen müssen, können Sie das erschwingliche RS File Recovery-Tool verwenden, das schnell gelöschte Dateien auf NTFS-, FAT32- und einigen anderen Arten von Volumes finden und wiederherstellen wird.

exFAT: Das neue FAT

Bevor wir uns die Dateisysteme von Mac OS X, Linux und anderen Betriebssystemen ansehen, werfen wir zunächst einen Blick auf den neuesten Zugang zur Familie der Windows-Dateisysteme.

Microsoft hat die Mängel von FAT32 erkannt und die Einschränkungen von NTFS bei der Verwendung von Flash-Laufwerken verstanden. Daher hat das Unternehmen ein neues Dateisystem entwickelt, das speziell auf Benutzer von Wechselspeichern abzielt.

ExFAT basiert lose auf dem ursprünglichen FAT und ist ein modernes, schlankes Dateisystem, das für Lösungen optimiert ist, die geringe Speicher- und Strombedarf haben. Im Gegensatz zu NTFS führt exFAT keine zusätzliche Schreibverstärkung oder Speicheroverhead ein. Aufgrund seines schlanken Designs ist die Implementierung in kompakten Firmware-Kerneln unkompliziert. Mit anderen Worten, exFAT ist so konzipiert, dass es NTFS ersetzt, wenn die Verwendung des Desktop-Dateisystems aufgrund seines höheren Overheads keine praktikable Lösung darstellt. ExFAT ist auch so konzipiert, dass es FAT32 ersetzt, wenn die Dateigröße und Volumengrößenbeschränkungen des älteren Dateisystems inakzeptabel sind.

Wie wahrscheinlich ist es, dass Sie ein exFAT-Medium sehen? Nun, exFAT wurde von der SD Card Association als Standarddateisystem für SDXC-Karten mit einer Größe von mehr als 32 GB übernommen. Wenn Sie also eine SD-Karte mit 64 GB oder mehr kaufen, wird sie höchstwahrscheinlich vorformatiert mit exFAT sein. Interessanterweise ist dies auch zu einem begrenzenden Faktor für viele tragbare elektronische Geräte (z. B. Android-Telefone und -Tablets) geworden, die Out-of-the-Box-Unterstützung für SD-Karten bis zu 32 GB bewerben. Laut TeamWin, den Herstellern einer beliebten TWRP-Wiederherstellung für Android, hat exFAT im Vergleich zu FAT32 eine andere und viel restriktivere Lizenz, was die begrenzte Linux- (und Android-) Unterstützung für dieses Dateisystem erklärt. Während einige Android-Hersteller wie Samsung und HTC Cross-Licensing-Vereinbarungen mit Microsoft haben, die ihnen erlauben, exFAT-Unterstützung in Android hinzuzufügen, haben andere Hersteller möglicherweise keine solchen Vereinbarungen oder kaufen möglicherweise nur eine Lizenz für ihre Flaggschiffprodukte. Dies ist einer der Gründe, warum Sie in einigen Geräten 64-GB-SD-Karten verwenden können, in anderen jedoch nicht.

Was ist, wenn Sie immer noch eine 64-GB-Karte in Ihrem Android-Telefon oder Ihrer Digitalkamera verwenden möchten, die die Unterstützung von SD-Karten von bis zu 32 GB bewirbt? Sie können versuchen, die 64-GB-Karte in Windows mit FAT32 zu formatieren. Auf diese Weise können Sie diese Karte möglicherweise in Ihrem Android-Gerät, Ihrer Kamera oder einem anderen elektronischen Gerät verwenden, auch wenn es ursprünglich keine Karten akzeptiert, die größer als 32 GB sind. Sie verlieren jedoch die Möglichkeit, Dateien zu speichern, die größer als 4 GB (pro Datei) sind.

exFAT Datenwiederherstellung

exFAT ist relativ neu. Trotz des „FAT“-Teils in seinem Namen hat dieses Dateisystem relativ wenig mit FAT32 gemeinsam, was die Verwendung von „klassischen“ FAT32-basierten Datenwiederherstellungstools riskant oder im schlimmsten Fall katastrophal macht. Mit anderen Worten, um Daten von einem exFAT-Volume wiederherzustellen (was die meisten SD-Karten mit 64 GB oder mehr und viele USB-Flash-Laufwerke mit hoher Kapazität umfasst), benötigen Sie ein Tool mit ordnungsgemäßer exFAT-Unterstützung.

Um gelöschte Dateien und Ordner von einem exFAT-Volume wiederherzustellen, empfehlen wir RS File Recovery. Wenn Sie versehentlich eine exFAT-Speicherkarte neu formatiert haben (z. B. indem Sie versucht haben, sie mit einem tragbaren elektronischen Gerät kompatibel zu machen) und Dateien wiederherstellen möchten, die möglicherweise noch vorhanden sind, benötigen Sie entweder RS FAT Recovery oder noch besser RS Partition Recovery. RS FAT Recovery ist günstiger, aber RS Partition Recovery kann zusätzlich zu FAT/FAT32/exFAT auch NTFS- und ext2/ext3/ext4-Volumes wiederherstellen.

Das bringt uns zu?

ext2, ext3, ext4: Erweitertes Dateisystem für Linux, Ubuntu und NAS

Ext2, Ext3 und Ext4 sind verschiedene Versionen des erweiterten Dateisystems, die in der überwiegenden Mehrheit der Linux-Distributionen verwendet werden. Interessanterweise basiert Android auf einem Linux-Kernel, so dass in einem Android-Telefon eines dieser Dateisysteme enthalten ist. Obwohl es bestimmte technische Unterschiede zwischen Ext2, Ext3 und Ext4 gibt, gehören diese Dateisysteme zu einer einzigen Familie und sind größtenteils miteinander kompatibel. Die Wahl eines Dateisystems hängt hauptsächlich von der erwarteten Last und davon ab, ob Sie Journaling auf einem bestimmten Volume benötigen oder nicht. Linux-Distributionen können gleichzeitig Volumes formatieren, die mit Ext2, Ext3 und Ext4 formatiert sind.

Viele NAS-Geräte führen eingebettetes Linux aus. Als Ergebnis formatieren diese Network Attached Storage-Geräte interne Festplatten mit einem der Ext-Dateisysteme.

Wenn Sie mit Ubuntu experimentieren, Linux auf einem USB-Laufwerk installieren oder die Festplatte(n) aus Ihrem NAS-Gerät entfernen, haben Sie ein Volume, das entweder mit Ext2, Ext3 oder Ext4 formatiert ist.

Trotz des offenen Dateisystems ist das Einbinden eines „Ext“-Volumes in Windows schwierig. Die meisten solcher Tools spielen einen Trick, indem sie einen kompakten Linux-Kernel in einer virtuellen Box ausführen. Heute gibt es keinen einzigen Lese-/Schreibtreiber für irgendeine Version von Windows.

Datenwiederherstellung für ext2, ext3 und ext4

Obwohl die Dateisystemfamilie „ext“ nicht nativ für Windows ist, gibt es viele Windows-Tools, die vollständige Datenwiederherstellungsdienste für ext2-, ext3- und ext4-Volumes anbieten. RS File Recovery kann gelöschte Dateien von einer ansonsten gesunden ext-Partition wiederherstellen, während RS Partition Recovery Daten von gesunden, beschädigten und neu formatierten Linux-Partitionen extrahieren kann, ohne Windows zu verlassen.

XFS: Verwendet von Google (und einigen NAS-Systemen)

Wenn Sie ein NAS-Laufwerk haben, läuft es in der Regel auf einem ext4-Volume. Einige Hersteller haben sich jedoch für ein anderes Dateisystem entschieden.

Entwickelt von Silicon Graphics, Inc. (SGI) im Jahr 1993, ist XFS ein äußerst robustes Dateisystem. Von den meisten Linux-Distributionen unterstützt, wird XFS oft als Dateisystem der Wahl von Herstellern von Dateiservern und Netzwerkspeichergeräten (NAS) ausgewählt.

Verglichen mit ext4 bietet XFS bestimmte Vorteile, wenn große Mengen häufig abgerufener Daten gespeichert werden müssen (was wiederum ein typisches Szenario für Dateiserver- und NAS-Operationen ist).

XFS Datenwiederherstellung

Die Unterstützung für die Wiederherstellung von XFS-Daten ist eher begrenzt. Während Linux und einige andere UNIX-basierte Betriebssysteme grundlegende Befehlszeilentools zur Reparatur (oder genauer gesagt zum Wiederaufbau) von Dateisystemstrukturen haben, sind moderne Datenwiederherstellungstechniken für XFS-Benutzer nur in einer Handvoll NAS-Wiederherstellungsprodukte für Unternehmen verfügbar. Daher kann das Extrahieren von Daten aus einem stark beschädigten XFS-Volume zu Hause zu einem schwierigen und kostspieligen Projekt werden.

HFS+: Apples Hierarchisches Dateisystem

Sind Sie ein Apple-Benutzer? Besitzen Sie ein iPhone, iPod Touch, iPad oder einen Mac OS X-Computer? Alle diese Geräte verwenden ein von Apple entworfenes Dateisystem namens HFS+.

Im Gegensatz zu NTFS ist die Journaling-Unterstützung bei HFS+ optional. Dadurch kann HFS+ ohne jegliche Schreibverstärkungspenalty mit flashbasierten Speichermedien verwendet werden. Aus diesem Grund werden Variationen von HFS+ umfangreich in Apple-Geräten von iPhone und iPad bis hin zu Mac OS X-Desktops eingesetzt. (Apples iOS-basierte Geräte verwenden eine case-sensitive Version von HFS+ namens HFSX).

Interessanterweise sind HFS+-Treiber für viele andere Betriebssysteme wie Linux und Windows verfügbar. Daher können Sie möglicherweise auf ein HFS+-Volume zugreifen, indem Sie einen Drittanbieter-Treiber laden.

HFS+ Datenwiederherstellung

Wie wahrscheinlich ist es, dass ein Windows-Benutzer jemals ein „nacktes“ HFS+-Volume sieht? Zunächst einmal können Sie nicht direkt auf das Dateisystem Ihres iPhones, iPod Touch oder iPads zugreifen. Da keines dieser Geräte externe Speicherkarten unterstützt, werden Sie wahrscheinlich auch keine mit HFS+ formatierte Speicherkarte sehen. Vernünftigerweise ist Ihre einzige Chance, ein HFS+-Volume zu sehen, das Entfernen der Festplatte (oder SSD) aus einem Apple-Desktop- oder Laptop-Computer. Wenn dies der Fall ist und Sie Informationen von einer dieser Festplatten wiederherstellen müssen und darauf bestehen, einen Windows-PC zur Wiederherstellung zu verwenden, ist Ihre einzige Option ein Datenwiederherstellungstool wie RS MAC Recovery

Ansonsten gibt es in Apples Land viele Datenwiederherstellungstools, die Ihre Daten mithilfe eines Mac OS X-Computers wiederherstellen werden.