Короткие материалы о RAID-массивах собраны в единый практический обзор. Рассматриваются причины отказа, порядок сборки и анализа RAID 6, типичные ошибки администраторов и правила поведения при сбое, чтобы не усугубить потерю данных.
восстановление данных с Причины неисправности RAID массива: ключевые моменты
Восстановление данных RAID массива
Работа по восстановлению информации с RAID-массива требует особой осторожности. Даже повышенная надёжность RAID и специальные жёсткие диски для массивов не гарантируют, что массив не перестанет работать.
Причины неисправности RAID массива
Человеческий фактор.
Недостаточный контроль — самая распространённая причина отказа RAID и потери доступа к данным. Даже RAID 5 и RAID 6, которые допускают работу при одном или двух неисправных жестких дисках, нуждаются в постоянном наблюдении за каждым накопителем и оперативной замене вышедшего из строя диска. На отсутствие такого контроля могут указывать необъяснимые зависания сервера и заметное снижение скорости работы компьютера.
Плохое охлаждение дисков в RAID массиве.
Сервер способен перегреваться, если он установлен в плохо проветриваемом помещении или при повышенной температуре. Скопившаяся внутри корпуса пыль на жёстких дисках и RAID контроллере усиливает эту проблему. В результате один из дисков может работать нестабильно с большим числом программных ошибок, либо прекращают работу один или несколько накопителей.
Использование разных жестких дисков
Не стоит устанавливать в RAID или заменять его диски HDD разных моделей с неодинаковой скоростью чтения и записи. Такая замена, особенно накопителем другого производителя, способна резко ухудшить производительность и вызвать множество программных ошибок во всём логическом пространстве. Существенная разница параметров чтения-записи нарушает синхронизацию дисков; то же происходит при использовании накопителей, не рассчитанных на интенсивную работу в RAID.
Сбой RAID контроллера
Несмотря на избыточность, отдельные RAID контроллеры могут поддерживать, например, RAID 5 с одним отсутствующим жестким диском только до первого выключения или перезагрузки сервера. После нового запуска массив может стать недоступным. Варианты отказа контроллера различаются:
- физическая неисправность контроллера RAID массива (т. е. совсем не работает) - логическая неисправность (сбой всех настроек контроллера). - некорректная работа контроллера (неправильная адресация данных RAID массива)
Проблемы с жесткими дисками в RAID массиве
Особую опасность представляют внешне незаметные неисправности жёстких дисков. Контроллер RAID испытывает существенно большую нагрузку, когда проверяет чтение-запись проблемных накопителей и контрольные суммы массива, поэтому число программных ошибок увеличивается. Накопитель при этом может определяться и оставаться в RAID, хотя полностью исправным уже не будет.
Самое важное !!! Не совершайте никаких действий, предполагающих запись на жёсткие диски массива.
Распространённая ошибка — инициализация каждого диска массива: она перезаписывает заголовки накопителей и затрудняет доступ к данным.
При неисправном RAID контроллере пользователи часто пытаются восстановить RAID, не зная его конфигурации, и используют настройки RAID контроллера по умолчанию. Это тоже ошибка.
Сборка и анализ RAID 6 Восстановление данных с RAID массива WD после отказа диска
Восстановление RAID массива 6 уровня
Архитектура RAID6 развивает решения массива 5-го уровня: в RAID6 используются 2-х дополнительных жестких диска. Поэтому массив сохраняет работоспособность при выходе из строя двух HDD. При отказе одного или двух дисков контроллер RAID6 восстанавливает недостающие данные по 2-х контрольным суммам. В отличие от RAID5, для повышения надёжности хранения здесь применяются две контрольные суммы.
При такой схеме нагрузка на контроллер RAID массива резко увеличивается, а скорость обмена данными заметно снижается. Из-за более сложной структуры и программного обеспечения RAID6 медленнее RAID5.
Возможные проблемы с массивом RAID6
- Программный сбой массива при физически исправных жестких дисках RAID массива; - При сбое контроллера RAID происходит некорректное обращение ко всем дискам массива; - При выходе из строя более двух HDD RAID массива.
Восстановление данных c RAID6 похоже на работу с RAID 5, однако это более сложная задача.
В случае восстановления данных с массива RAID 6
- При программном сбое RAID массива восстановление требует правильно определить очередность жестких дисков в массиве и размер страйпа (блока данных), который поочерёдно записывается на диски массива.
- Если один или несколько дисков RAID6 не работают, необходимо создать максимально полные посекторные копии дисков массива, а затем повторить предыдущую операцию.
- После правильного восстановления RAID 6 скопируйте данные на другой массив или жесткий диск.
Восстановление данных с RAID массива WD
На восстановление поступил RAID массив 5 уровня из 4х жестких дисков WD black 2 Tb. Во время работы один диск вышел из строя: диагностика выявила неисправность коммутатора блока магнитных головок. Массив продолжал работать без этого диска, что допускает архитектура RAID 5.
Информация с отсутствующего диска в реальном времени восстанавливалась из контрольных сумм (избыточности) на оставшихся 3х дисках. Затем RAID 5 перестал определяться как единое логическое пространство, и вскоре отказал ещё один диск. Его диагностика выявила большое число переназначенных секторов; Smart показал несколько красных аттрибутов, связанных с чтением. Следовательно, жесткие диски работали при более высокой нагрузке.
Восстановление данных с RAID массива WD заключалось в вычитывании последнего неисправного жесткого диска и последующей сборке RAID массива после определения очередности накопителей и размера страйпа данных массива.
Совет пользователям
Хотя RAID 5 оптимален по скорости и надёжности среди дисковых массивов, он требует внимания. При проблеме с одним из жестких дисков сразу сохраните данные на сторонний носитель, затем замените нерабочий диск новым и правильно проинициализируйте его в RAID.
Типичные ошибки администраторов QNAP WD 4 Tb Восстановление данных с RAID массива HDD Sea
Восстановление данных QNAP WD 4 Tb
На восстановление поступило внешнее сетевое хранилище QNAP с 4 жесткими дисками WD 4 Tb. По словам пользователя, сетевое хранилище QNAP перестало работать, и доступ к данным пропал.
SMART HDD выявил небольшое число ошибок чтения и переназначенных секторов. Все накопители определялись, однако диагностика показала сбои в работе 2 из них. Жесткие диски оставались "живые", но имели проблемы. Все WD объёмом 4 Тб были одной модели и предназначались для работы в сетевых хранилищах.
Сначала определили структуру расположения (распределения) данных на жестких дисках: зеркалирование на 2 дисках WD сочеталось со страйпированием на 2 остальных. Детальный анализ установил, что для хранения применяется RAID 10, хотя пользователи в большинстве случаев не знают, какой тип RAID массива работает в их сетевом хранилище.
На втором этапе вычитали копии с жестких дисков сетевого хранилища QNAP.
Третьим этапом стала виртуальная сборка RAID массива без использования самого хранилища.
Восстановление данных было проведено успешно с копий 2х жестких дисков
Восстановление данных с RAID массива HDD Seagate
Из-за отказа RAID контроллера данные стали недоступны. На диагностику и восстановление поступил RAID массив 5 уровня из 4 жестких дисков Seagate ST3500320NS. Сервер был собран давно, поэтому подобрать точно такой же RAID контроллер оказалось трудно; кроме того, конфигурацию RAID массива забыли. Диагностика показала, что диски тоже не в лучшем состоянии: у всех были проблемы с чтением, много ошибок чтения и переназначенных секторов.
Восстановление RAID массива начали с создания полных посекторных копий каждого Seagate ST3500320NS. Затем определили правильную очередность жестких дисков в RAID массиве и размер страйпа данных, что позволило получить доступ к корневому каталогу и файловой структуре. Целостность больших файлов подтвердила верную сборку RAID массива, после чего данные полностью скопировали на отдельный исправный HDD.
Как не усугубить ситуацию при сбое RAID 6 Восстановление данных QNAP WD 4 Tb
Восстановление RAID массива 6 уровня
Архитектура массива RAID6 является продолжением массива 5-го уровня. Это обеспечивается использованием с массиве RAID6 2-х дополнительных жестких дисков. Соответственно, данный массив может работать при выходе из строя двух HDD. При выходе одного или двух дисков, контроллер RAID6 недостающие данные восстанавливать из описанных выше 2-х контрольных сумм. Но , в отличие от RAID5, в нем , для увеличения надежности хранения данных, используются две контрольные суммы.
В данном случае резко возрастает нагрузка на контроллер RAID массива и скорость обмена данными заметно падает. Из-за более сложной структуры и программного обеспечения, RAID6 уступает в скорости массиву RAID5.
Возможные проблемы с массивом RAID6
- Программный сбой массива при физически нормально работающих жестких дисках RAID массива; - В случае сбоя контроллера RAID, произошло некорректное обращение ко всем диска массива; - В случае выхода из строя более двух HDD RAID массива.
Восстановление данных c RAID6 , хотя и похоже на алгоритм работы с RAID 5, но является более сложной задачей.
В случае восстановления данных с массива RAID 6
- В случае программного сбоя RAID массива, восстановление данных заключается в правильном определении очередности жестких дисков в массиве. Правильное определение размерности страйпа (блока данных), который пишется попеременно на диски массива.
- Если один или несколько дисков в RAID6 не работают, сделать восстановление максимально полных посекторных копии дисков массива. После чего повторить предыдущую операцию.
- После корректного восстановления RAID 6, провести копирование данных на другой массив или жесткий диск.
Восстановление данных QNAP WD 4 Tb
Для восстановления данных принесли внешнее сетевое хранилище QNAP, использующий для хранения данных жесткие диски WD 4 Tb в количестве 4 шт. Со слов пользователя сетевое хранилище QNAP перестал работать и данные оказались недоступны.
Диагностика каждого из жестких дисков выявила, что все накопители определяются, но 2 из них работает со сбоями. HDD были "живые", но с проблемами. HDD WD объемом 4 Тб были одной модели и как раз предназначенные для работы с сетевых хранилищах. SMART HDD показал небольшое количество ошибок чтения и переназначенных секторов.
Т.к. пользователи в большинстве случаев и не представляют, какой тип RAID массива используется в их сетевом хранилище. Первым этапом было определение структуры расположения (распределения) данных на жестких дисках. После детального анализа было определено, что для хранения данных используется тип RAID 10. То есть зеркалирование данных на 2 дисках WD со страйпированием на 2 остальных.
Вторым этапом было восстановления данных было вычитывание копий с жестких дисков сетевого хранилища QNAP.
Третий этап : сборка RAID массива виртуально без использования самого хранилища.