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RAID/服务器故障恢复

 

RAID/服务器故障恢复

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      随着全球数据量爆炸式的增长,我们已经迎来了“大数据”时代,越来越大的数据如何安全有效的存储,各种容灾措施是否万无一失,当策略性备份这最后的容灾防线也崩溃时,如何拯救岌岌可危的“大数据”成了所有人都急切关注的问题。

 

      我们支持惠普、IBM、戴尔、浪潮等品牌Raid-0、Raid-1、Raid-4、Raid-5、Raid-6级别及其衍生Raid级别的服务器(Raid阵列)出现故障时的数据恢复。

 

1、什么是RAID?

 

      Raid(独立冗余磁盘阵列)是大数据时代最好的存储手段,它既解决了单块硬盘容量无法达到使用要求的缺陷,又提供了不同级别的灾备措施,用户可根据需要灵活定制适用的阵列模式来存储大容量数据,常见的阵列方式有以下几种:

 

级别
最少盘数
安全性
性能
适用范围
Raid-0
2
★★★★
Raid-0提供极佳的读写性能,磁盘利用率很高,但未提供任何冗余手段,任何一块成员盘故障,都会导致Raid失效,数据丢失,它在所有阵列模式中,安全性最差。
适用于对存储速度和容量要求较高,但数据重要性较低的企业和个人,例如婚纱影楼等。
Raid-1
仅可2块
★★★★★
Raid-1俗称镜像,两块成员盘同步进行操作,其中一块出现故障,不影响数据安全,但其性能和磁盘利用率最低,适用于存储极为重要的数据,例如企业财务数据、网站数据库等。
Raid-5
3
★★★
★★★★
Raid-5是最常用的一种阵列模式,它提供了一组冗余信息(P校验-校验值通过成员盘异或运算得出),允许其中一块成员盘掉线而不影响阵列的正常运行,同时兼顾了阵列的容量与性能,这使得Raid-5适用范围非常广,广泛应用于企业、政府、军队的大型存储中。
Raid-6
4
★★★★
★★★
Raid-6是Raid-5的加强版,它提供了两组冗余信息(P、 Q校验),最多允许两块成员盘掉线,安全性更高,当性能比Raid-5稍差,适用于对安全性要求更高的行业。
HP双循环
3
★★★
★★★★
惠普双循环是惠普服务器上特有的一种阵列模式,其整体为Raid-5(或Raid-6),但在Raid-5(Raid-6)下又包含了Raid-4,提供了一组冗余信息,其性能及安全性与单纯的Raid-5(Raid-6)相差不多,只搭载在惠普服务器上。
JBod/Big
2
★★
★★
严格意义上说,JBod不是一种阵列模式,它仅将几块硬盘首尾相连,所以不存在条带、循环方向等Raid特性,容量为所有成员盘相加,这种阵列模式由于性能和安全性均不佳,在实际中较少被采用。

 

二、RAID为什么会发生故障?

 

      Raid提供了不同级别的容灾措施,但它并不是万无一失的,即使是最安全的Raid-1也可能由于不可预见的原因导致数据彻底丢失。从我们接触的实际案例看,恰恰是阵列提供商所宣传的安全性,放松了用户的安全意识,最终造成数据丢失。例如Raid-5允许一块成员盘掉线而不影响正常使用,实际案例中,90%以上的Raid-5故障均表现为两块以上成员盘掉线,且其中一块往往已掉线很久。这说明,当第一块故障盘亮灯报警后,用户并未及时发现并排除故障,当第二块硬盘离线,Raid失效后才开始补救,为时已晚。

 

      那么Raid为什么会出现故障?Raid安全性的基础是成员盘的安全可靠,由于机械硬盘存储密度的大幅提升以及厂商对成本的压缩控制,现在硬盘的质量已大不如前,很多硬盘仅仅使用几个月甚至更短时间即出现物理故障,当过多的硬盘出现故障,Raid的安全性就成了空谈。为提高性能,阵列上常常采用性能更高的服务器硬盘,这种硬盘可提供10000-15000rpm的转速,性能极佳。但它们在出现磁头损坏后,如不及时发现并断电,磁头很可能长时间与碟片接触,将碟片严重划伤,致使存储介质的磁粉脱落,造成无法挽回的损失。
 
故障原因
故障表现
1
逻辑故障
1.     阵列中部分数据丢失或数据无法正常打开(文件系统损坏或文件结构破坏)
2.     阵列中某种格式(Office文档、压缩文件)无法正常打开(病毒破坏特定文件)
3.     在系统下,阵列未初始化(MBR损坏或分区表故障)
4.     阵列卷无法打开或提示格式化(文件系统损坏)
5.     误将阵列中一块多多块硬盘进行格式化操作
6.     Raid重建(将Raid-1重建为Raid-0或反操作,将Raid-5重建为Raid-0或反操作等)
2
成员盘物理故障
1.     多块成员盘指示灯报警
2.     Raid管理器中多块硬盘离线或丢失
3.     阵列从系统下丢失并无法访问
4.     阵列呈现未初始化状态
5.     阵列重启后无法正常启动
6.     阵列同步过程中又有其它成员盘离线
3
阵列卡损坏
1.     阵列信息丢失,所有硬盘均呈现离线状态
2.     阵列在系统下无法识别
3.     无法进入Raid管理界面或查看Raid信息时死机
4
不恰当的阵列扩容
1.   多块成员盘指示灯报警
2.   阵列呈现未初始化状态,无法正常访问
3.   扩容后容量不正常,或发生卷丢失
4.   扩容后部分或全部文件丢失
5
盘序标记错误
1.   阵列无法正常启动
2.   在Raid管理中,阵列呈现未初始化状态

 

三、RAID发生故障后如何避免数据丢失?

 

      用户在阵列出现故障后,通常首先向供应商求助,但供应商仅能保证阵列重新正常运行,并不对用户数据安全负责。所以供应商通常采取的措施是将离线硬盘剔除,替换完好硬盘让阵列自行做同步操作,正常情况下,这种做法是安全的,但如果成员盘先后离线时间间隔较长,提前离线的硬盘可能在重启后恢复正常并参与同步,它并未存储其离线后的“新鲜”数据,当其参与同步操作时,就把整个阵列数据“污染”了,导致数据在同步完成后丢失或无法正常打开,最明显的表现为:数据越新越大,损坏的概率越高,数据越旧越小,损坏概率越低。

 

      数据恢复厂商与服务器供应商所提供的解决方案是不同的,数据恢复提倡先将数据完整恢复,再对阵列采取修复措施,甚至可以在替换故障硬盘后直接对阵列进行初始化,再将已经完整恢复的数据拷贝回去。对于大容量阵列来说,磁盘同步是个工作量巨大的操作,所有成员盘可能在连续几天的时间里不间断进行读写操作,一些存在质量问题的硬盘可能在这一过程中损坏。在我们的案例中,经常出现同步过程未结束,原来正常的硬盘又离线的情况,而这时再进行数据恢复,难度很高。

 

四、友情提示

 

      灾备措施是滞后的,没有任何一种容灾手段能做到万无一失,也没有哪种Raid机制能百分百保证您的数据安全,勤检查,常备份才是避免重大数据丢失唯一行之有效的手段。
1
勤检查,多查看。定期查看阵列运行状态,及时发现不正常现象,并排除;
2
阵列出现故障后,立即对阵列进行断电操作,切忌做重新创建、强制上线、强制重建等操作;
3
非专业人事切忌对Raid模块进行拆卸、更换等操作
4
当对阵列硬盘进行清尘时,需提前标记盘序,避免由于盘序错乱导致Raid信息丢失。
5
任何容灾措施都不可能万无一失,定期对阵列内的重要数据进行备份,勤备份是防止数据丢失唯一行之有效的途径。
6
及时求助正规专业的数据恢复机构,阵列是可以用钱买到的,但数据是无价的,在进行阵列修复前,切记先将数据完整恢复。
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