Восстановление данных с raid массива

Мы предоставляем услуги по восстановлению информации с RAID массивов и систем хранения данных при любых неисправностях. Наш опыт, специалисты и наше оборудование позволяют нам решать даже самые сложные случаи. Если у вас проблемы с RAID 0, приносите к нам – мы поможем восстановить информацию.

Специалисты по восстановлению данных:

Схема работы

На данный момент восстановление RAID0 является одной из самых востребованных услуг. И это вполне объяснимо чрезвычайной распространенностью данного вида массивов. Действительно, почти любая современная материнская плата может похвастаться функцией поддержки RAID0 и 1. RAID 5 в этом смысле все же отстает. Да и простые контроллеры для подключения 2-х – 4-х SATA или SAS дисков, которые мы и RAID-контроллерами не считаем, как правило, дают возможность пользователям собрать аппаратный RAID 0. Самая распространенная в России ОС Windows тоже подливает масла в огонь, предоставляю возможность продвинутым пользователям создавать софтовые RAIDы 1-го и нулевого уровней.

Значительным образом на популярность RAID0 влияют все более распространяющиеся внешние сетевые устройства хранения данных на 2-х и более дисках. Великолепные производители подобных устройств, такие как QNAP, synology, WD и пр. регулярно радуют нас новыми более совершенными моделями. На двухдисковых образцах этого чуда техники почти всегда можно встретить RAID 0.

Откуда такая народная любовь к страйпу? Преимущества RAID0 – это наивысшая производительность и… И все. Никаких других преимуществ выделить не могу. Разве что невысокую стоимость.

Как устроен RAID0 и чем он плох

RAID0 (Stripe) – два и более диска, объединенные в единую дисковую систему, где данные пишутся поблочно. При этом RAID0 не содержит никаких элементов избыточности: нет ни заркалирования, ни контрольных сумм. Только блоки данных. Дисковая система создается и управляется либо RAID-контроллером (аппаратные RAID-массивы), либо операционной системой (софтовые/программные RAID-массивы). Одновременность чтения/записи блоков с данными, располагающихся на всех дисков дает нам на выходе повышенную производительность.

RAID-массивы 0-вого уровня будут отличаться друг от друга:

• Количеством и размером дисков
• Порядком дисков
• Размером блока массива
• Наличием/отсутствием смещений и разрывов в записи данных
• Наличием /отсутствием областей со служебной информацией RA >

Из рисунка видно, что теоретически возрастание производительности RAID0 пропорционально количеству дисков массива. Но очевидно, что взамен этому страдает надежность такой системы. И это не пустые слова, и совершенно напрасно многие этому не придают никакого значения. Цифры это легко подтвердят.

Предположим, вероятность (P1) сбоя винчестера в первый же год службы равна 0,1. То есть у нас есть 90% на то, что наш диск прослужит нам более года. Другими словами, лишь каждый десятый диск станет проблемным в течение года после покупки. К слову, анализ доступной информации говорит, что такое предположение можно считать оптимистичным. На самом деле все гораздо хуже.

Итак, формула надежности жесткого диска на первый год выглядит очень просто:

Азы теории вероятностей позволяют нам изобразить формулу для n дисков:

Возможно, пользователь RAID 0 на двух дисках легко смирится с относительно незначительным уменьшением надежности:

Но скорей всего, он даже и не задумался о такой мелочи, как одна десятая от надежности. А вот владельцу страйпа на 8-ми дисках стоило бы побеспокоиться:

То есть за существенный и, безусловно, приятный прирост производительности мы получаем более чем двукратное падение надежности RAID 0 на восьми дисках по сравнению с одним hdd. Да о чем речь?! Хранилище данных с надежностью 0,43?! Как это возможно, ведь по-русски это значит, «скорей всего» в течение года случится сбой. Может, формула ошибочна?! К сожалению нет. Она верна. Ошибаются те, кто не принимает в расчет такую формулу. Как и то, что любой из возможных сбоев HDD наверняка приведет к потере данных, так как RAID-0 не содержит в себе никакой избыточности и ни секунды не работает без хотя бы одного участника.

Причины потери данных на RAID 0

Так сложилось, что на данный момент уже написана статья о «Восстановлении RAID 5», где подробно описаны возможные причины потери данных на RAID-массиве. Нулевой уровень рейд массива в данном контексте никаких принципиальных особенностей не вносит, так что причины все те же:

Логические (программные) проблемы

Здесь все то же самое, что и с RAID 5 или с любым другим носителем.

Внешние воздействия

И здесь все один в один, как уже описывалось: хранилища горят, тонут, падают и т.д. Отметить можно лишь то, что RAID-0, как более хрупкое с точки зрения надежности хранилище, может не выдержать совсем незначительного кратковременного воздействия, недостаточного для развала RAID 5.

Потеря управления массивом (неисправность материнской платы, RAID-контроллера, сетевого хранилища и т.д.)

Здесь особенностью может быть как раз те самые случаи, когда речь идет не о поломке оборудования, а о каком-то кратковременном сбое. RAID-5 – структура более живучая, мог отреагировать выбросом диска, запуском самодиагностики, rebuild’ом или восстановлением на hot-spare. У RAID0 таких возможностей нет. Массив просто «развалится».

Человеческий фактор

Здесь также можно сказать, что все то, что убьет RAID5 смертельно и для страйпа. Но! Перечень штатных операций контроллера обычно гораздо меньше. RAID0 нельзя восстановить практически никаким процессом RAID-контроллера. Очевидно, нет смысла менять диски на новые, запускать ребилды и прочие операции. Справедливости ради следует отметить, что у пользователей RAID0 гораздо меньше соблазнов по самолечению в сравнении с владельцами «надежных» RAID’ов с избыточностью. И, как правило, страйпы поступают к нам в гораздо менее «залеченном» состоянии.

Потеря участника массива

Очевидно, выход из строя любого количества дисков приведет к потере данных.

Восстановление данных с RAID0

Как обычно, у нас две дороги: можно пытаться восстановить данные самостоятельно, можно обратиться к профессионалам. Рассмотрим обе.

1. Самостоятельное восстановление данных с RAID 0.

Думаю, продвинутому пользователю ПК, не профессионалу в восстановлении данных, вполне могут поддаться некоторые случаи восстановления RAID 0. Но сразу оговорюсь. Действительно важные данные лучше все-таки доверить профессионалам, независимо от кажущейся простоты предстоящих работ. Если вы таковым не являетесь, то даже очень аккуратное выполнение шагов на пути к восстановлению не исключает на 100% какие-то возможные ошибки, подводные камни вашего конкретного случая или форс-мажоры в процессе работ. Все это может ухудшить качество результата восстановления и уменьшить вероятность его положительного исхода даже при последующем обращении в специализированную лабораторию.

Итак, с чем же можно справиться в домашних условиях.

Во-первых, логические проблемы на RAID 0. Если пропали/стерты/повреждены файлы или папки, а может, разделы целиком, при этом сам RAID 0 полностью исправен (Как правило, гарантировать это можно, если вы знаете, как возникла проблема. Например, сами ошибочно удалили логический раздел или папку.), то для восстановления данных с такого страйпа можно использовать те же средства, что и для программного восстановления с любого другого носителя. Здесь важно, чтобы у вас уже был опыт решения подобных проблем, скажем, на жестком диске. Самым универсальным средством из общедоступных является R-Studio, и если она вам уже знакома, можно и на сей раз обойтись именно этой утилитой. Останется получить доступ к восстанавливаемым разделам с гарантией работы только на чтение – не инсталлируем программы туда, откуда собираемся что-то восстанавливать, не загружаем ОС с проблемных разделов, и копируем данные исключительно на другие физические носители. Ни в коем случае не производим на проблемном разделе никаких изменений! Все это вполне под силу любому продвинутому пользователю ПК, тем более с опытом восстановления данных в случаях софтовых проблем.

Во-вторых. Если в результате какой-то из описанных ранее причин потери данных на RAID 0 (имеются в виду пункты со 2-го по 4-й), вы получили ситуацию, когда все диски аппаратно исправны, а массив «развален», можно произвести сборку виртуального страйпа. Для этого необходимо подключить все диски таким образом, чтобы они были отданы в систему отдельными устройствами. То есть мы, минуя всевозможные RAID-контроллеры, подключаем наши диски непосредственно по SATA/SAS/IDE/FC/SCSI и так далее. На этом этапе уместно подключить и диск-приемник. То есть диск, достаточного объема, на который вы хоте ли бы восстановить данные с развалившегося RAID 0. Если на один диск данные не уместятся, то допустимо и RAID собрать, только, во-первых, не запутайтесь в носителях – любые изменения на дисках, с которых нужно восстанавливать данные, могут оказаться фатальными. Во-вторых, подумайте хорошенько, нужен ли вам новый RAID 0 :).

Итак, диски-источники подключены, определены в системе и готовы к чтению. Собираем виртуальный страйп. Для этого можно использовать все ту же r-studio. А как это делать уже подробно разбиралось в статье «Программная сборка RAID с помощью R-Studio».

Что может помешать
Возможны некоторые подводные камни. Например, не удалось определить правильные настройки RAID 0: порядок дисков и/или размер блока. Или присутствует смещение. То есть RAID не на всем дисковом пространстве, а начиная с определенного сектора. Как правило, одного и того же для всех дисков. Но даже из этого правила бывают исключения. Также могут присутствовать разрывы, то есть области дисков, не выделенные под пространство RAID’а. Это могут быть десятки тысяч секторов. И не учитывать это при сборке нельзя, так как часть данных будет сдвинута относительно файловой системы, а, следовательно, вместо них восстановится мусор. Такие особенности могут определяться маркой RAID-контроллера или принципами работы внешнего устройства. Например, сборка массива на регионах, а не на дисках целиком свойственна подавляющему большинству внешних хранилищ. Иногда в RAID 0 можно встретить нестандартный и неудобный для работы размер блока – 1 сектор (512 байт). А иногда встречаются и вовсе побайтные преобразования. Например, мне встречались RAID’ы, в которых контроллером была осуществлена операция побайтного инвертирования – в каждой паре байтов четный и нечетный поменяны местами. Это значит, что, не «заметив» такой особенности, вы не только ни одного файла с таких дисков не вытащите – слова Microsoft не найдете!

Если вам «посчастливилось» наткнуться на какую-то из этих особенностей вашего RAID-массива, не думаю, что у вас большие шансы на успешное восстановление данных в домашних условиях. Вам следует обращаться в специализированную лабораторию.

Две страшные ошибки или чего никогда не стоит делать с RAID 0

Ну и совсем не следует предпринимать:

• хоть какие-то действия с дисками из RAID 0, когда есть подозрения, что не все диски полностью исправны. Так как для удачного восстановление RAID0 принципиальное значение имеет содержимое всех без исключения дисков, нам очень важно, чтоб в ходе проводимых нами работ мы смогли получить полные копии всех участников страйпа. И сложность, и перспективность этого процесса очень зависят от того, что было сделано до нас. И если правильные и предельно аккуратные попытки домашнего восстановления скорей всего(!) не повлияют на содержимое дисков, то работа с неисправным носителем в домашних условиях наверняка значительно ухудшит его состояние. А так как в RAID0 нет никакой избыточности и каждый носитель на вес золота, я категорически против таких попыток самолечения;
• никогда и никакого аппаратного восстановления. Все, что я думаю про восстановление RAID средствами контроллера было подробно изложено в более ранней статье. И если аппаратное восстановление RAID 5 я называл шаманством и авантюризмом, то применительно к страйпу это просто вредительство. Шансы на успех по-прежнему минимальны. А вот цена ошибки значительно выше. Почти любой неудачный исход ухудшит дальнейшие перспективы восстановления, так как у RAID 0 нет никакой избыточности, то есть потерю любого количества блоков данных даже теоретически нечем возместить. На практике, аппаратно «пересобранный» в домашних условиях RAID 0 может вообще не подлежать дальнейшему восстановлению или восстановиться частично.

2. Восстановление RAID 0 в специализированной лаборатории

Если нужно хорошо сделать что-то важное и у вас нет времени на то, чтобы становиться профессионалом в этом вопросе, для восстановления RAID массива следует обратиться к тем, кто им уже является. Самый надежный и правильный способ восстановить информацию – это обратиться за помощью в специализированную лабораторию по восстановлению данных.

Мы предпримем следующее (шаги те же, что и в случае RAID 5, просто с некоторыми уточнениями):

1. Внимательно выслушиваем показания «потерпевшего». Зачастую они очень важны для выдвижения и подтверждения гипотез о составе RAID’а и картины произошедшего.
2. Тестируется физическое состояние всех дисков из RAID 0и определяется круг допустимых операций с ними.
3. Исправные диски подключаем к системе, минуя все возможные RAID-контроллеры, исключая какие-либо редактирования их содержимого. В мощной лаборатории восстановления данных эта задача будет решена для любого количества дисков, в отличие от «домашних» попыток.
4. В HEX-редакторе производится анализ содержимого дисков. Находятся контрольные точки (MBR, boot-сектора, заголовки файловых систем, границы разделов), позволяющие подтвердить или опровергнуть информацию о составе и уровне RAID-массива. Иногда страйпом называют то, что таковым не является, например SPAN или группу независимых дисков (JBOD). Да, бывают ситуации, когда RAID5 на шести дисках оказывается пятидисковым массивом с hot-spare или, например, совокупностью страйпов и зеркал. Мы сталкивались с тем, что за RAID0 выдавали деградированный RAID5. То есть RAID5 лишился одного своего участника еще год или два назад и в таком состоянии достался нынешнему владельцу.
5. Выяснив общую картину пазла, приступаем к его сборке. Конечно, мозаика лучше всего собирается по частям каких-либо структурированных узнаваемых цепочек достаточной длины. Это может быть файловая таблица или данные некоторых типов. Чем больше опыт специалиста, тем больше у него возможностей найти на дисках участки, пригодные к подобному анализу. На этом этапе можно определить величину блоков данных, их порядок следования и «узор» контрольных сумм. Также можно разобраться с наличием смещений и разрывов в размещении данных на HDD.
6. Выясняем, достаточно ли нам содержимого исправных дисков. Если нет, то восстанавливаем неисправные. При этом нам важно получить их полный посекторный образ.
7. Если теперь всего хватает, то можно приступить к самой софтовой сборке. То есть программными средствами имитируется работа RAID-контроллера по правильному алгоритму, на правильном составе дисков. То есть мы выстраиваем диски в нужном порядке, и задаем все параметры алгоритма. Какой софт при этом использовать – не принципиально. Для большей части случаев запросто сгодится все та же R-Studio, позволяющая собрать из одного и того же набора дисков десятки тысяч различных RAID’ов, где правильным будет один. Если имеют место какие-то подводные камни, то профессионалы с опытом разберутся и с ними. Для многих проблем уже разработаны собственные средства. Если проблема новая – средство для ее решения будет разработано в кратчайшие сроки. Конечно, в этих случаях принципиальное значение имеет интеллектуальная и техническая мощь исполнителя.
8. Возможно, что даже при всех исправных (или восстановленных) дисках мы можем недосчитаться каких-то блоков данных. Эта «недостача», может иметь циклических характер и является последствием каких-то некорректных процедур: инициализации, Rebuild’ы, пересборки RAID и так далее – неквалифицированные попытки аппаратного восстановления RAID или «неправильное» поведение оборудования в нештатной ситуации. В отличие от массивов с избыточностью, для RAID0 восполнять такие недостачи нечем. И если нехватка блоков – это установленный факт, то придется мириться с тем, что восстановление будет частичным.
9. В зависимости от целесообразности в той или иной ситуации результатом удачно выполненных работ будут извлеченные из RAID0 данные или полный образ работающих разделов с возможностью возобновления работоспособности ОС и всех установленных программ.

Краткий итог

Во-первых, хочется верить, что выбирая в качестве хранилища данных RAID0, вы понимали, что это выбор в пользу скорости за счет надежности. Возможно, речь идет о неважных или легко восполнимых данных. Возможно, у вас реализовано решение автоматического, регулярно выполняемогорезервирования на другой, более надежный носитель.

Во-вторых, если проблема случилась и данные на RAID0 все-таки нужно восстанавливать, то в ходе самостоятельных попыток следует помнить о важном правиле – никакие ваши действия не должны менять ни содержимого, ни самого физического состояния дисков массива. И два простых логичных следствия этого правила: работаем только с исправными носителями и только на чтение. То есть программы/процедуры/операции, суть и безопасность которых полностью не ясна, не выполняем.

В-третьих. Если данные важны, или есть сомнения в полной исправности всех дисков RAID0, а также, если самостоятельные попытки безуспешны или вовсе невозможны (например, у вас нет необходимого опыта или оборудования), обратитесь к профессионалам. Многое прояснится сразу – в процессе диагностики. И вы будете избавлены от необходимости двигаться на ощупь, не представляя куда.

Внимание! Если информация на RAID-массиве, которая стала недоступна, действительно очень важная, то лучше всего сразу обращаться к специалистам. Любые самостоятельные эксперименты с составляющими массива могут привести к безвозвратной потере данных, которые возможно уже никто не восстановит.

В статье мы рассматриваем самые простейшие случаи восстановления данных с RAID массивов. Например, к ним относятся: выход из строя контроллера, переход одного или более дисков в состояние FAIL, при отсутствии аппаратных проблем с ними, незначительные повреждения файловой системы или какие-то еще некритичные неисправности. Если с помощью этих методов не удается получить желаемый результат, то Ваш случай не является простым. К сожалению, в рамках этой статьи невозможно рассмотреть все сложнее случаи, уровни RAID. Более того на данный момент их существует заметно больше 10 и еще множество различных модификаций и способов организации доступа, а это уже невозможно описать в одной статье. Работа по восстановлению данных с таких сложных структур часто требует глубоких знаний файловых систем и аппаратных особенностей оборудования, без этих знаний мало что возможно сделать.

Причины выхода RAID массивов из строя

Наиболее распространённой причиной выхода из строя дисковых массивов является халатность системных администраторов, рассчитывающих на то, что «в одну воронку бомба дважды не падает». Во время работы, например RAID 5, выходит из строя один из дисков. Массив продолжает функционировать, но уже с заметным уменьшением скорости. Системный администратор, заметив сбой в работе накопителя, не очень спешит предпринимать активные действия, т.к. рассчитывает на то, что массив в таком виде еще сможет поработать некоторое время. Это порой оказывается заблуждением.

Если у Вас выходит из строя один из дисков, лучше всего немедленно произвести резервное копирование особо важных данных и потом, заменив один из накопителей, произвести ребилд массива.

Почему пришлось отметить то, что необходимо предварительно произвести бэкап? Потому что при попытке ребилда массива, иногда случается такое, что процесс «зависает». Как правило, это происходит, если в процессе чтениязаписи на одном из дисков обнаруживается бэд-блок, и контроллер не может вычитать информацию из сектора. В результате, после длительного и бесполезного ожидания, сервер перегружают. После чего выясняется, что массив полностью «развалился». Зависание в таких случаях, вероятнее всего, связано с некорректной обработкой исключительной ситуации. Как правило, описанное явление более характерно для дешевых моделей контроллеров, но встречается также и при использовании дорогого «железа».

Ещё одной распространённой причиной отказа массивов, является одновременный переход нескольких дисков в режим off-line. Как показала практика, чаще всего это происходит из-за проблем со SMART, или накопления бэд-блоков. Пока их количество не превысит определённого значения, диск работает корректно, но в один прекрасный момент массив перестает запускаться. И вроде бы все хорошо, и диск, судя по звуку, нормально стартует, и контроллером правильно определяется, но вот только непонятно, почему статус у диска off-line, массив не стартует и данные не отдает. Все из-за того, что контроллер не может считать необходимые данные с диска, либо, диагностируя SMART, определяет диск как «мертвый».

Можно привести ещё множество примеров сбоев в работе массивов, но что делать, если таки это свершилось? Информация потеряна, её необходимо восстановить.

Принципы восстановления информации и уровни RAID

Неплохой популярностью сегодня пользуются уровни 0, 1, 10, 5, 6, 50 и JBOD.

Принципы работы массивов

RAID 0 – чередующаяся запись (страйп). Такой массив состоит из двух и более дисков. Запись информации в данном случае производится на все накопители массива по блокам фиксированного размера. Файл размером в один блок распределяется равномерно по дискам. Главным недостатком такого массива является то, что при выходе из строя одного из дисков, без его использования невозможно произвести восстановление данных в полном объеме. В таких случаях, для полноценного восстановления RAID необходимо сначала снять информацию с неисправного накопителя. При выходе из строя всех дисков для восстановления приходится пользоваться программными методами.

RAID 1 — технология зеркалирования. Такой массив строится из двух копирующих друг друга дисков, на которые записывается одна и та же информация. В случае применения такой комбинации данные сохраняются, даже если дин из накопителей выходит из строя. Когда RAID контроллер выходит из строя и массив не определяется, необходимо один из дисков подключить к компьютеру без использования контроллера, т. е. напрямую. Таким образом, можно получить доступ к данным, не используя программное обеспечение.

RAID 10 представляет собой объединенные 0 и 1 уровни и состоит, как минимум, из 4-х дисков. Достоинство такого построения в том, что при неисправности одного из страйпов копирующая его пара остается работоспособной.

При сбое в работе такого массива могут возникнуть проблемы как с дисками, так и с контроллером. Если из строя вышел котроллер, то определяется пара дисков, из которых состоит страйп и из нее считываются данные по аналогу RAID 0.

Основное достоинство массива RAID 5 – распределение контрольных блоков четности и блоков информации по всем присутствующим в массиве накопителям, количество которых составляет не менее трех. В случае неисправности одного из дисков массив продолжает работать, благодаря использованию блоков контроля четности, необходимых для вычисления недостающей информации при выходе из строя одного из накопителей.

Не рекомендуемые действия

Во избежание потери данных не следует надеяться на хорошую работоспособность старых дисков и использовать их для создания нового массива. Конечно, это может дать результат, но при другом исходе контроллер может выполнить действия, которые повлекут за собой необратимую потерю данных.

От запуска инициализации также лучше отказаться, потому как могут быть не самые лучшие последствии, а в случае необходимости разумнее будет прибегнуть к использованию только quick init. Запуск чекдиска и подобных служебных программ тоже может нанести вред массиву. И главное – помнить, что при потере информации на RAID любая запись данных на диски будет только в ущерб. И потом, лучше отказаться от каких-либо предпринимаемых действий если нет полной уверенности, что они не приведут к утрате информации.

Как восстановить RAID массив простыми методами: несколько способов

RAID и его программное восстановление (использование массивов уровней 0 и 5)
Очень часто данные с RAID восстанавливаются с помощью программной сборки образа массива. То есть программные средства блока разных дисков располагаются в необходимой последовательности. Расположение блоков массивов зависит от того, как располагаются на каналах диски, а также от алгоритма работы контроллера.

Перед началом работы обязательно создайте клоны имеющихся дисков. Это позволит избежать последствий от неверных действий. Копии делаются как на другие накопители, так и в качестве файлов-образов.

Специалисты рекомендуют использовать копии в работе, т.к. если нестабильные или нечитаемые сектора располагаются на исходных носителях, работа с подобными дисками значительно ухудшит их состояние или же станет причиной их полного отказа.

При сборке массива следует знать его изначальные параметры, в частности последовательность дисков и размер блока. Зная эти данные, можно считать, что вы полпути к успеху. Если же вы их не знаете, то вам предварительно придется подобрать их.

Радует, что имеются автоматические средства для восстановления RAID и поиска конфигурации. К наиболее известным можно отнести программу RAID Reconstructor. Задавая в ней уровень массива, вы сможете найти изначальную последовательность дисков и размер блока, что позволит вывести алгоритм действия по записи информации на диски.

Главное окно запущенной программы выглядит следующим образом:

Работу следует начинать с выбора массива, который осуществляется в списке «RAID TYPE».

После того, как задан тип массива, нужно в окне «#drives» указать число дисков. Выполнив это действие, вы увидите, как ниже белым подсветятся поля, количество которых будет такое же, как и количество дисков, указанных вами. Для каждого поля выберем диски, на которых был массив. После этого действия перейдем к «Block size», где следует указать параметр размер блока. Если же вы его не знаете, то оставляйте данный пункт без изменения и жмите кнопки «Open drives» и «Analyze».

Видим окно с возможностью выбора:

• Автоподбор параметров.
• Указать точные параметры.
• Пропустить данный шаг.

Нажимаем кнопку «Next». Далее появится окно. Если вы работаете с RAID 0, оно будет иметь следующий вид:

В этом окне следует задавать параметры последовательности дисков, размера поиска и Parity Rotations (в случае работы с RAID 5).

Если вам известно, на каком из контроллеров создавался массив, размер блока и алгоритм записи информации на диски, то все ненужные параметры нужно исключить в окнах «Parity rotations» и «Block size». Когда параметры неизвестны, оставьте все так, как есть и нажмите клавишу «Next».

После просчета комбинаций программа подберет наиболее удобный вариант, написав сообщение по типу «Recommendation: choose entry 1». Но это не повод для беспокойства, так как правильной алгоритм утилитой найден.

Если этого не произошло, массив разрушен достаточно серьезно, поэтому количество секторов в соответствующем поле для пробы следует увеличить, а анализ повторить. В случае более серьезных разрушений может помочь только специалист.

Когда алгоритм найден, возможно несколько вариантов развития:

• Перепись в файл образ массива.
• Его запись на массив или диск.
• Создание файла виртуального образа, продолжение его разбора в DiscEditor, Get Data Back, Captain Nemo или R-Studio.

Если массив был собран правильно, а его файловые системы без каких-либо логических повреждений, доступ к информации можно получить стандартными способами. Так, если образ был скопирован на хард-диск, можно подключить его к ПК, после чего сделать перезагрузку ОС.

Способ, изложенный выше, помогает восстановить RAID в простых случаях. Сложные случаи выходят за рамки статьи, так как они подразумевают наличие специальных данных.

К примеру, вы не сможете по какой-то причине восстановить RAID, так как описанные выше методы не помогут (например, контроллер будет записывать конфигурационную информацию в начало диска). Если количество секторов, которые заняты служебными данными, не указаны программе, в результате можно получить неверный итог автоматического подбора массива конфигурации.

Метод аппаратного восстановления RAID массивов

Данный метод является достаточно своеобразным, потому как подразумевает знание алгоритма работы контроллера и наличие резервных копий всех, без исключения, накопителей. В противном случае, существует большая доля вероятности искажения данных дисков и полной потери информации.

Используя метод аппаратной сборки, производится пересоздание массива с первоначальной конфигурацией. Однако, следует помнить о том, что во время данного процесса нельзя запускать ребилд, т. к. можно потерять все данные без возможности их восстановления. Даже при помощи специалистов. Существуют модели контроллеров, функциональный набор которых подразумевает выполнение инициализации сразу после создания массивов, что также влечет за собой потерю данных.

В случае полной исправности дисков массива может случиться так, что без надобности проведения дополнительных операций можно получить доступ к информации. Если же обнаружены частичные повреждения файловой системы, то придется прибегнуть к использованию таких программ, как UFS Explorer, GetDataBack, R-Studio или других подобных.

Прочитав статью и перед тем как предпринимать попытки восстановления RAID массива, еще раз хорошо подумайте, стоит ли рисковать важной информацией? Любое неосторожное действие может привести к полной потере всех данных и возможно после этого помочь уже не сможет никто.

Введение

В этой статье мы рассмотрим принципы восстановление данных с RAID массивов в так называемых «простых» случаях, используя методы, которые доступны практически всем и не требуют глубоких знаний в области компьютерного «железа» и программного обеспечения. Случаи, которые можно отнести к «сложным», слишком отличаются друг от друга, и требуют индивидуального подхода, поэтому нет смысла описывать их в рамках одной статьи. Однако, можно обсудить конкретную ситуацию в предназначенном для этой цели разделе форума.

Внимание. Если потерянная информация критически важна, а Вы не являетесь специалистом в области восстановления данных, то настоятельно рекомендуем сразу обратиться в компанию, чьей основной областью деятельности является решение такого рода проблем.

Но если судьба данных волнует Вас меньше чем желание попробовать самостоятельно их восстановить, то эта статья для Вас.

Небольшое отступление

Рассматривая массивы, мы не можем не упомянуть о RAID контроллерах, которых сегодня великое множество, с разбросом цен от двадцати до нескольких тысяч долларов. Сравнение надёжности – вопрос сложный, но догадаться, что разница в цене «не из пальца высосана», думаю, может каждый.

Контроллеры бюджетного уровня, имеют упрощенный алгоритм работы и восстановления после сбоев, что выражается в большей вероятности потери информации. Дорогие модели заметно надёжнее, алгоритмы обработки ошибок более совершенны, но и они не безупречны.

Вопросы, касающиеся особенностей работы определённых моделей RAID контроллеров, Вы можете задать здесь.

RAID массив не является панацеей от потери информации. Практика показывает, что случаются как сбои в работе контроллера, так и сбои в работе жестких дисков, или же происходит одно вытекающее из другого. В любом случае, полностью полагаясь на надёжность массивов и не позаботившись о своевременном создании резервных копий, Вы рискуете однажды остаться без «надежно хранимой» информации.

Вероятность потери данных можно заметно уменьшить, регулярно отслеживая состояние массива и выполняя профилактические работы, но полностью свести к нулю таким образом её нельзя.

Причины выхода RAID массивов из строя

Наиболее распространённой причиной выхода из строя дисковых массивов является халатность системных администраторов, рассчитывающих на то, что «в одну воронку бомба дважды не падает». Во время работы, например RAID 5, выходит из строя один из дисков. Массив продолжает функционировать, но уже с заметным уменьшением скорости. Системный администратор, заметив сбой в работе накопителя, не очень спешит предпринимать активные действия, т.к. рассчитывает на то, что массив в таком виде еще сможет поработать некоторое время. Это порой оказывается заблуждением.

Если у Вас выходит из строя один из дисков, лучше всего немедленно произвести резервное копирование особо важных данных и потом, заменив один из накопителей, произвести ребилд массива.

Почему пришлось отметить то, что необходимо предварительно произвести бэкап? Потому что при попытке ребилда массива, иногда случается такое, что процесс «зависает». Как правило, это происходит, если в процессе чтениязаписи на одном из дисков обнаруживается бэд-блок, и контроллер не может вычитать информацию из сектора. В результате, после длительного и бесполезного ожидания, сервер перегружают. После чего выясняется, что массив полностью «развалился». Зависание в таких случаях, вероятнее всего, связано с некорректной обработкой исключительной ситуации. Как правило, описанное явление более характерно для дешевых моделей контроллеров, но встречается также и при использовании дорогого «железа».

Ещё одной распространённой причиной отказа массивов, является одновременный переход нескольких дисков в режим off-line. Как показала практика, чаще всего это происходит из-за проблем со SMART, или накопления бэд-блоков. Пока их количество не превысит определённого значения, диск работает корректно, но в один прекрасный момент массив перестает запускаться. И вроде бы все хорошо, и диск, судя по звуку, нормально стартует, и контроллером правильно определяется, но вот только непонятно, почему статус у диска off-line, массив не стартует и данные не отдает. Все из-за того, что контроллер не может считать необходимые данные с диска, либо, диагностируя SMART, определяет диск как «мертвый».

Можно привести ещё множество примеров сбоев в работе массивов, но что делать, если таки это свершилось? Информация потеряна, её необходимо восстановить.

Теория: Уровни RA >Чаще всего сейчас используются массивы уровней 0, 1, 10, 5, 50. В последнее время наблюдается возрастающий интерес к шестому уровню.

Ниже приведена краткая информация о принципах работы массивов. Более подробно, об этом можно прочитать в соответствующей статье.

RAID 0 – использование чередующейся записи (страйп). Строится из двух и более накопителей. Информация записывается на все диски массива блоками определенного (8кб,16кб,32кб,64 кб, 128кб…) размера. Файлы, размер которых один блок, равномерно распределяются по двум или более дискам.

Из-за отсутствия избыточности или дублирования данных, при выходе из строя одного из дисков, восстановить информацию в полном объеме невозможно без использования данных с неисправного накопителя. Исключением будут лишь файлы, размер которых меньше размера блока. Для полноценного восстановления информации в таких случаях необходимо сначала снять данные с неисправного диска, после чего восстанавливать RAID.

В случаях, когда все диски исправны, а массив отказывается корректно работать, восстановление производится программными методами, которые описаны ниже.

RAID 1 – использование технологии зеркалирования (зеркало). Строится из двух дисков. Информация одновременно пишется на оба накопителя, каждый диск является полной копией своего собрата. В случае выхода из строя одного из дисков массив остается работоспособным.

Если происходит сбой в работе контроллера и массив перестает определяться, то восстановление данных можно выполнить, воспользовавшись советами из статьи «Простое восстановление данных». Для этого один из дисков следует подключить к компьютеру на прямую, минуя RAID контроллер. Если повезёт, после подключения Ваши данные могут оказаться доступными и без использования программ, описанных в вышеуказанной статье.

RAID 10 – это объединение уровня 0 с уровнем 1, т.е. два страйпа объединяются в зеркало. В массиве используются минимум 4 диска. Он может остаться работоспособным при выходе из строя одного из составляющих его RAID 0.

При возникновении проблемы, в первую очередь необходимо определить, с чем именно возникли неполадки – с контроллером или с дисками

Когда проблема на уровне контроллера, Вам следует определить, какие винчестеры являются парами, составляющими страйпы. Здесь важно не перепутать диски, т.к. это приведет к потерянному времени и отсутствию результата. После того, как это станет известно, берётся одна такая пара, и с неё снимается информация таким же образом, как и с самостоятельного RAID 0.

Во время эксплуатации RAID 10, случается и такое, что выходят из строя два диска. Здесь возможны следующие варианты:

1) Оба диска принадлежат к одному страйпу, контроллер корректно обрабатывает исключительную ситуацию, и массив продолжает функционировать нормально.

2) Оба диска принадлежат к одному страйпу, но массив разваливается. В этом случае просто берём исправный страйп, и программно собираем его (об этом ниже).

3) Диски принадлежат к разным страйпам, но в одном из них уцелел первый, а в другом второй накопитель. Попробуйте программно собрать из них RAID 0.

4) Вышли из строя одноимённые диски разных страйпов. Увы  Один из сломанных дисков придётся отремонтировать, или каким-либо ещё образом снять с него данные. Затем программная сборка.

RAID 5 – массивы с контролем четности. Основным его достоинством является распределение блоков информации и контрольных блоков четности по всем дискам массива. Для создания такого массива требуется минимум три диска. Объём массива равен сумме объёмов составляющих его накопителей, минус один диск. Блоки контроля чётности используются для вычисления недостающей информации при выходе из строя одного из накопителей, составляющих массив. Таким образом, при утрате одного из дисков данные не теряются, и массив может продолжать работу.

Но, случается и такое, что после выхода из строя одного накопителя, контроллер неверно обрабатывает исключительную ситуацию и массив перестает корректно работать, либо полностью «падает». Подобный сбой может возникнуть также во время выполняемого после замены диска перестроения массива. Иногда в течение короткого времени после смерти первого диска, выходит из строя ещё один.

Если массив не работает, и количество неисправных дисков не более одного, то его можно собрать программно, аналогично тому, как собирается RAID 0. При выходе из строя двух накопителей, сначала потребуется восстановить работоспособность, или снять информацию на исправный диск с одного из них, и лишь затем можно заняться сборкой массива.

Практика: Чего не стоит делать

Упомянем о том, чего не стоит делать, для того, чтобы окончательно не потерять данные.

Прежде всего, не стоит создавать новый массив из старых дисков в надежде, что он запустится, и будет работать как раньше. Это может и сработать, но достаточно высока вероятность того, что контроллером будут выполнены действия, которые приведут к уже необратимой потере данных.

Запуск инициализации тоже ни к чему хорошему не приведёт, так что рекомендуется от неё отказаться, а если это не возможно, то использовать только quick init.

Чем еще можно навредить массиву? Запуском чекдиска или чего-то подобного. А вообще лучше всего помнить, что при потере информации на RAID следует отказаться от любой записи на диски. Если Вы точно не знаете, приведут ли определенные действия к утрате информации или нет, то лучше либо проконсультироваться с тем, кто это знает, либо отказаться от их выполнения.

Способы восстановления RAID

Программное восстановление RAID на примере массивов 0 и 5 уровней

Основным способом восстановления данных с RAID является программная сборка образа массива. Т.е. при помощи программных средств блоки с разных дисков выстраиваются в нужной последовательности. Порядок блоков в массиве зависит от расположения дисков на каналах и от алгоритма работы самого контроллера.

Прежде чем приступать к работе, стоит создать клоны всех дисков, дабы обезопасить себя от неверных действий. Копии можно сделать как в виде файлов, так и непосредственно на другие накопители.

Работать с копиями или оригиналами – решать Вам. Я настоятельно рекомендую использовать в работе копии, так как если на исходных носителях находятся нечитаемые или нестабильные сектора, то работа с таким дисками может значительно ухудшить их состояние или же привести к полному отказу.

Чтобы собрать массив, необходимо знать параметры, с которыми он был создан. Это размер блока и последовательность дисков.

Если они Вам известны, то можно считать, что половина работы уже сделана, и мы сберегли кучу время для других, более приятных дел. Если нет, то придётся их подобрать.

К счастью, существуют автоматические средства поиска конфигурации и восстановления RAID, такие например, как программа RAID Reconstructor. Если задать в ней уровень массива, то она попытается найти первоначальную последовательность дисков, размер блока и предположить алгоритм записи информации на диски.

Далее опишем пошаговые действия при использовании данной утилиты.

Вот перед нами окно запущенной программы.

Первый шаг необходимый для начала работы – это выбор типа массива. Он осуществляется в выпадающем списке «RAID TYPE».

Задав тип массива для сборки, необходимо указать количество дисков в окошке «#drives». После того, как Вы это сделаете, ниже подсветятся белым несколько полей (их количество будет равняться количеству указанных Вами дисков). Наводим на каждое из подсвеченных окон, кликаем правой кнопкой мыши и выбираем диски, на которых находился массив. После того, как диски выбраны – переходим к пункту «Block size».

Здесь необходимо указать размер блока, если он известен, если нет, то оставляем этот пункт без изменений и смело жмем на «Open drives» и затем сразу на кнопку «Analyze».

Перед Вами появляется новое окно. В случае работы с RAID 0 такое:

Или вот такое с RAID 5:

Итак, перед нами находится окно, в котором будут задаваться параметры поиска последовательности дисков, размера блока, и, если мы собираем RAID 5, parity rotations.

Если, как было сказано выше, Вы знаете о том, на каком контроллере был создан массив, какой был использован алгоритм записи информации на диски, а также размер блока, то исключаем ненужные параметры в окошках «Block size» и «Parity rotations». Если параметры неизвестны, оставляем все как есть. Нажимаем кнопку «Next».

Начался просчет всех возможных комбинаций. По окончанию, утилита подберёт Вам наиболее верный вариант, выдав в нижней части экрана что-то типа «Recommendation: choose entry 1». Если это произошло, можно вздохнуть спокойно. Правильный алгоритм найден.

Если же нет, значит, разрушения массива достаточно серьезные, необходимо увеличить количество секторов для пробы в соответствующем поле и повторить анализ. Если и это не помогло, значит, вам поможет только специалист.

Но, продолжим. Алгоритм найден. Дальше вариантов может быть несколько. Либо переписать образ массива в файл, либо записать его на диск или массив, либо создать файл виртуального образа и продолжить его разбор в утилите Captain Nemo, Get Data Back или DiscEditor. Что выбрать – решать Вам.

Еще, как вариант, используя знания о расположении дисков, алгоритме записи и размере блока, можно восстановить RAID, используя программу под названием UFS Explorer. Руководство по использованию данного продукта можно найти в документации к нему.

Когда массив собран правильно, и файловые системы на нём не имеют логических повреждений, Вы можете получить доступ к данным стандартными способами. В частности, если образ скопирован на жесткий диск, будет достаточно подключить его к компьютеру и перезагрузить ОС (если не поддерживается горячее подключение).

Напоминаю, что изложенным выше способом можно восстановить RAID только в самых простых случаях. Описание сложных ситуаций выходит за рамки данной статьи, и подразумевает наличие специфических знаний.

Например, у Вас может не получится восстановить RAID описанным методом в случае, когда контроллер записывает в начало диска конфигурационную информацию. Не указав программе количество секторов, занятых служебными данными, можно получить неверный результат автоматического подбора конфигурации массива. Эти конфигурационные блоки являются индивидуальными для каждой модели контроллера, и точно узнать их размер можно только исследовав содержимое начальных секторов.

Аппаратное восстановление RA >Альтернативой созданию образа может быть аппаратная сборка. Сразу оговоримся – без знания алгоритма работы контроллера, либо без наличия резервной копии абсолютно всех дисков массива, пользоваться этим «шаманским методом» категорически не рекомендуется, т.к. можно внести такие изменения на диски, в результате которых Вы уже не получите данных, даже обратившись к специалистам.

Приведённая здесь информация даётся скорее в ознакомительных целях, чем в качестве руководства к действиям.

Суть метод заключается в том, что массив пересоздается на контроллере заново, с конфигурацией, полностью аналогичной прошлой.

Внимание. Если при создании будет запущен ребилд, существует большая вероятность безвозвратной потери данных.

Некоторые модели контроллеров после создания нового массива автоматически выполняют инициализацию, что также может привести к потере данных.

Если все диски массива были исправны, то есть вероятность того, что без каких-либо дополнительных действий Вы вновь получите доступ к информации. Также не исключено, что файловая система будет частично повреждена и придется еще поработать такими утилитами как R-Studio, Get Data Back либо чем-то аналогичным.

В случаях с массивами пятого уровня, когда один из дисков неисправен, можно создать массив с заменой диска на аналогичный, исправный. Когда массив будет создан (ребилд не проводить!), после запуска операционной системы, этот диск нужно будет отключить «на горячую».

В результате, есть вероятность что Вы можете получить доступ к своим данным сразу, либо посредством использования программ для логического восстановления информации.

Заключение

В заключении ещё раз отметим – если данные очень важны, отложите эксперименты на другое время, и обратитесь к специалистам. Советуем это, зная печальный опыт многих людей.

Основное условие распространения – сохранение ссылок, содержащихся в тексте данной статьи и подписи.