Wie man ein Raid-Array ohne Datenverlust wiederherstellt

Der logischste Weg, Daten auf einem ausgefallenen Disk Array wiederherzustellen, besteht darin, die Daten auf ein Ersatzlaufwerk zu kopieren, das ausgefallene Laufwerk zu ersetzen und anschließend die RAID-Algorithmen und Paritätsdaten zu verwenden, um die Daten auf einem neuen Laufwerk wiederherzustellen.

Das einzige Problem bei der Wiederherstellung von RAID ist, dass während des Prozesses “Rebuild RAID Array” die Leistung aufgrund von Latenzzeiten beeinträchtigt wird. Es ist möglich, die Latenz zu vermeiden, indem die Festplatten proaktiv mit speziellen Festplattenmonitoren überwacht werden.

Die Überwachung der Vitalstatistiken der Festplatten in einem RAID-Array kann Administratoren oder Benutzern helfen zu entscheiden, ob eine Festplatte ersetzt werden muss, um irreversible Datenverluste zu vermeiden.

Manchmal wird nach dem Wiederaufbau des gesamten RAID-Arrays festgestellt, dass das RAID nicht perfekt aufgebaut ist. Dies ist ein häufiger Fall bei höheren Konfigurationen des RAID. Je höher die Konfiguration der Laufwerke ist, desto höher ist die Latenzzeit und damit die Unzugänglichkeit der Daten für eine längere Zeit, die bis zu mehreren Stunden dauern kann. Um einen fehlerhaften Rebuild eines RAID-Arrays zu vermeiden, ist es wichtig, die genauen Ursachen zu kennen, die zu Datenverlusten führen können. Diese sind:

• Wiederherstellungsfehler führt zu Datenverlust
• RAID 5 Ungeordnetes Array
• RAID 5 NTFS-Volumen
• RAID 5 Neue Konfiguration

Hinweis: Wir haben hier RAID 5 als Beispiel genommen. Daher sind die oben genannten Ursachen und die Wiederherstellungsmethoden/Lösungen mit RAID 5-Konfigurationen und Rebuild verbunden.

Wiederherstellungsfehler, die zu Datenverlust führen können

Rebuilds basieren auf zwei Faktoren – Parität und Array. Wenn ein RAID-Administrator ein RAID neu aufbaut, werden die wahrscheinlichsten Elemente für den korrekten Zusammenbau in Paritäts- und Array-Konfigurationen unterteilt. Wenn einer dieser beiden Faktoren fehlerhaft ist, funktioniert das Array nicht ordnungsgemäß.

Wenn eine Fehlkonfiguration in Bezug auf die Wiederherstellung der Parität vorliegt, wie in den folgenden Fällen:

• Mit genulltem Laufwerk (überschriebene Parität)
• Degradiertes Laufwerk (erzwungene Online-Verbindung mit überschriebener Parität)
• Laufwerke in falscher Reihenfolge (beide werden überschrieben – Daten und Parität)

Wenn eine Fehlkonfiguration im Zusammenhang mit Rebuild RAID vorliegt, wie in den folgenden Fällen:

1. Eines der Laufwerke fehlt – Parität und Daten werden überschrieben
2. Stripe-Größen sind nicht ähnlich – Parität und Daten werden überschrieben
3. Original und Rebuild unterscheiden sich in den Konfigurationen – Parität und Daten werden überschrieben

Lassen Sie uns das anhand von Beispielen erläutern:

Bei einer RAID Rebuild-Konfiguration wird die Parität mit einer auf Null gesetzten Platte aktualisiert, anstatt die Festplatte neu zu erstellen. In diesem Fall hat das Rebuild RAID die ursprüngliche Parität zerstört. Außerdem verhindert die gelöschte Festplatte den Drive Rebuild. Wenn die Parität überschrieben wurde, ist es schwierig, beschädigte oder fehlende Festplatten wiederherzustellen.

Ein weiteres Beispiel ist ein “ungeordnetes RAID-Array” während des RAID-Rebuilds. Hier sind die Laufwerke nicht in der richtigen Reihenfolge, und die Wiederherstellung der Parität auf diesen Laufwerken kann dazu führen, dass wichtige Daten des Benutzers überschrieben werden.

RAID 5 Ungeordnetes Array

Wir können dies anhand eines Beispiels erklären. Zur Veranschaulichung wird unten ein ideales RAID-5-Array gezeigt:

In einem Raid 5-Array waren die Daten ursprünglich auf C1 der Festplatte 2 auf Stripe 1 verfügbar. Wenn diese Daten während des RAID-Rebuilds mit neuer Parität überschrieben werden, wird die Parität auf Platte 3 in Stripe 1 als Datendisk und nicht als Parität behandelt, was zu einer Beschädigung des “Logical Volume” führt. Darüber hinaus sind auch die Daten auf der Datenfestplatte B1 betroffen, was zu einer Beschädigung des logischen Volumens führt. Alle diese Festplatten sind wie erwähnt betroffen und letztlich beschädigt.

Da das logische Volume beschädigt ist und auch die Paritätsbildung nicht möglich ist, müssen unbedingt Volume-Reparatur-Tools wie CHKDSK, FSCK und ähnliche ausgeführt werden. Anstatt zu reparieren, können diese Werkzeuge manchmal sogar noch mehr Schaden anrichten, was zur Löschung von Metadaten und einem nicht wiederherstellbaren RAID-Array führt. Wenn eine der Festplatten, die zum Wiederaufbau des RAID-Arrays verwendet werden, eine defekte Festplatte und die andere eine neue Festplatte ist, überschreibt diese Kombination nach dem Wiederaufbau die gute Parität mit der schlechten. Das Ergebnis sind unbrauchbare Daten und letztlich ein nicht wiederherstellbares System.

RAID 5 NTFS-Volumen

Wenn das RAID-Array seine Konfiguration verliert und der Benutzer versucht, es mit einer falschen Konfiguration wiederherzustellen, führt dies zu Datenschäden. Zum Beispiel wird eine neue Konfiguration mit 32K Stripe-Größe erzwungen, die ursprünglich als 64K-Größe eingerichtet war. Die Datengröße wird praktisch in zwei Hälften geteilt, wodurch die RAID-Konfiguration beschädigt wird.

Neue Konfiguration in RAID5

Das Betriebssystem kann bei der Wiederherstellung möglicherweise die Abschnitte in den Metadaten nicht lesen, was zu einer logischen Beschädigung führt und die Daten unbrauchbar macht. Auch in diesem Fall führt die Beschädigung des logischen Laufwerks dazu, dass der Administrator das Volume Repair Tool einsetzt, um die logischen Laufwerke zu reparieren. Das Volume-Reparatur-Tool kann weitere Schäden im logischen Volume verursachen und führt zu unwiederbringlichem Datenverlust.

Da die Beschädigung des logischen Datenträgers durch die neue Konfiguration in RAID 5 verursacht wird, ist die Reparatur des logischen Datenträgers nicht die richtige Lösung, wie angenommen.

Wie kann ich ein RAID-Array ohne Datenverlust wiederherstellen?

Wie sollte man vorgehen, wenn ein Datenspeicheradministrator in eine solche Situation gerät? Hier sind einige Tipps zur Vermeidung von Datenverlusten nach einem RAID-Rebuild:

• Erstellen Sie niemals eine neue Datei auf dem zerstörten Datenträger: Als Vorsichtsmaßnahme sollten Sie keine neuen Dateien erstellen und keine wichtigen Anwendungen ausführen, bis die

Daten wiederhergestellt sind. Die neuen Dateien könnten die auf dem beschädigten Datenträger vorhandenen Daten überschreiben.

• Sichern Sie die RAID-Struktur vor dem Rebuild: Ein Imaging des RAID vor einem Rebuild schützt die Daten, selbst wenn der Rebuild nicht erfolgt.

• Erstellen Sie ein Backup auf einem separaten Datenträger: Durch die Erstellung eines Backups wird sichergestellt, dass die wichtigen Dateien auf dem Backup gut sind und das Überschreiben von Daten auf dem aktiven Volume nicht zu unwiederbringlichen Schäden führt.

• Testen Sie die Sicherung mit mehreren Wiederherstellungen: Stellen Sie die Sicherung an verschiedenen Orten wieder her, vorzugsweise an verschiedenen physischen Orten. Alternativ können Sie für eine sinnvolle Wiederherstellung jedes Laufwerk einzeln sichern, bevor Sie die Wiederherstellung einleiten.

• Führen Sie CHKDSK oder FSCK erst nach der Sicherung aus: Erstellen Sie ein sicheres Backup und überprüfen Sie es mit einer ordnungsgemäßen Wiederherstellung, bevor Sie die Reparaturprogramme ausführen. Diese Reparaturprogramme gehen davon aus, dass das Backup verfügbar ist, und können daher Dateizeiger überschreiben, um das Dateisystem konsistent zu machen.

• Fügen Sie keine Dateien hinzu, verschieben oder löschen Sie sie nicht: Das Hinzufügen, Löschen oder Verschieben von Daten auf dem betroffenen RAID kann die Datenwiederherstellung erschweren. Kopieren Sie stattdessen die Dateien, falls erforderlich.

Schlussfolgerung

Sichern Sie die RAID-Daten von Anfang an. Erstellen Sie eine Sicherungskopie, überwachen Sie die Vitaldaten aller Festplatten einzeln und im Verbund, erstellen Sie ein korrektes Festplatten-Image und schützen Sie die RAID-Konfiguration. Wenn das RAID immer noch nicht in Ordnung ist und es keine konkreten Maßnahmen zur Wiederherstellung der Daten gibt, sollten Sie sich nach einer zuverlässigen Datenwiederherstellungssoftware wie Stellar Data Recovery Technician umsehen.

Die professionelle Software ermöglicht es Datenspeicher-Administratoren, RAID-Arrays ohne Datenverlust wiederherzustellen. Außerdem bietet die Software Foto-Reparatur, Video-Reparatur- Software und Laufwerk-Monitor-Software, um den Leistungsstatus des Laufwerks vor dem Wiederherstellungsprozess zu überwachen.

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About The Author

Himanshu Shakya

Himanshu is a Tech Enthusiast & Blogger at Stellar and having knowledge of Japanese Language. And apart from this in his spare time he likes playing Chess.