Raid0/raid1/raid5磁碟陣列資料恢復思路

北亞資料恢復發表於2019-05-15

raid磁碟陣列為伺服器提供安全的、可靠的、可申縮的外部儲存空間。但是多數的伺服器使用者對raid並不是十分了解再加上伺服器的廣告上都太過強調了raid陣列的錯容功能,使得很多伺服器的使用者受到一種“raid不會出現故障”的錯誤引導。因此在伺服器的使用過程中忽視了raid磁碟陣列的潛在風險,對伺服器資料的備份或者應急預案不足,一旦伺服器出現故障將為企業帶來極大的影響。Raid磁碟陣列出現故障的原因通常可以歸結為如下幾點:

  • Raid控制器出現故障導致raid失效

  • 突然斷電導致raid資訊故障

  • Raid5一塊硬碟出錯,系統管理員未及時更換硬碟的情況下另一塊硬碟出錯導致raid5失效。

下面將為讀者介紹伺服器磁碟陣列中raid1、raid0、raid5三種raid形式出現故障時的資料恢復思路和方法。

  1. raid1陣列資料恢復

    Raid1是所有raid陣列中最為簡單的一種陣列形式,raid1中兩塊硬碟互為映象,所有資料都是完全一樣的。如果因為raid控制器故障或者raid資訊出錯導致raid1磁碟陣列資料無法訪問,只需要將兩塊硬碟中的其中一塊硬碟從伺服器上拆卸下來後作為單獨的硬碟掛載到計算機上即可讀取資料。
    如果raid1中其中一塊硬碟出現故障時是不會影響伺服器的正常執行的,此時需要將故障硬碟更換為正常硬碟即可。如果伺服器一塊硬碟故障時未能及時更換硬碟另一塊硬碟也出現故障,則raid1磁碟陣列失效。此時想要進行資料恢復需要利用後出現故障的那一塊硬碟進行資料恢復即可。

  2. raid0磁碟陣列資料恢復思路

    Raid0是所有磁碟陣列中最脆弱的磁碟陣列形式,raid0磁碟陣列沒有任何冗餘效能,陣列中只要有一塊硬碟故障則伺服器資料就會丟失,所以是一個風險極大的陣列形式。透過下圖可以看出,raid0的資料是分佈到每一塊磁碟上的,如果伺服器中任何一塊硬碟出現故障都會導致伺服器的資料不完整。


    對於raid0磁碟陣列的資料恢復要求資料恢復工程師對陣列中的所有資料進行重組,又由於raid0陣列已不可用,所以只能將硬碟從raid控制器中取出來作為單塊硬碟進行分析和資料恢復。

    如上圖所示,對於單塊硬碟1來說,其中的資料為A/E/I/M,硬碟2中的資料為B/F/J/N,都只是部分資料,只有把陣列中的所有硬碟資料按照A/B/C/D/E/F/G/H····這樣的順序拼接好,才能真正恢復raid0陣列中的資料。

    那麼應該怎麼按照順序拼接這raid0陣列中的所有硬碟資料呢,這裡需要注意兩個因素,一個是raid0磁碟陣列中每個資料塊的大小,也就是A或者B這些資料塊所佔用的扇區數;另一個因素是raid0陣列中的硬碟排列順序,也就是說需要確定哪一塊硬碟是陣列中的第一塊硬碟,哪一塊是第二塊、第三塊····

    以上圖中的raid0磁碟陣列為例,我們假設資料塊的大小為16個扇區,硬碟的順序就以圖中的為例,那麼我們在進行資料恢復時只需要在硬碟1中提取0~15扇區的資訊,再到硬碟2中提取0~15扇區資訊,再到硬碟3中提取0~15個扇區的資訊,再到硬碟4中提取0~15個扇區的資訊,再返回到硬碟1中提取16~31扇區的資訊····以此類推,就可以將這個raid0陣列裡的所有資料提取出來了。

  3. raid5磁碟陣列資料恢復原理

    Raid5陣列中資料的分佈與raid0陣列類似,與之不同的是raid5中每個平行的資料塊中總有一個資料塊是校驗塊,如下圖中的p1/p2/p3/p4。Raid5支援在一塊硬碟掉線的情況下保證資料的正常訪問,但是如果有兩塊或者兩塊以上的硬碟同時離線,陣列便會失效,需要對磁碟陣列進行資料重組了。Raid5的資料重組方式與raid0也是相同的,只需要將硬碟中的資料按照順序拼接好即可


    由於raid5陣列中的每一塊硬碟中都有校驗資訊,所以分析raid5陣列時需要比raid0陣列多分析一個校驗塊的位置和方向。也就是說raid5陣列分析有3個因素,分別是硬碟排列順序、每個資料塊所佔的扇區數、陣列中每個資料塊的大小。

    以上圖中的raid5陣列為例,假設該raid5陣列的資料塊大小為32個扇區,盤序如圖所示,那麼在提取資料時只需要按照從1~4的順序分別提取0~31扇區的資訊(硬碟4中0~31扇區的資訊為校驗塊,跳過不取),然後再返回到硬碟1中提取32~63扇區資訊,以此類推,即可把所有提取出來的資料組成一個完整的raid5陣列映象檔案。

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