Raid磁盤陣列數(shù)據(jù)恢復(fù)原理

··raid磁盤陣列為服務(wù)器提供安全的、可靠的、可申縮的外部存儲(chǔ)空間。但是多數(shù)的服務(wù)器使用者對(duì)raid并不是十分了解再加上服務(wù)器的廣告上都太過(guò)強(qiáng)調(diào)了raid陣列的錯(cuò)容功能，使得很多服務(wù)器的使用者受到一種“raid不會(huì)出現(xiàn)故障”的錯(cuò)誤引導(dǎo)。因此在服務(wù)器的使用過(guò)程中忽視了raid磁盤陣列的潛在風(fēng)險(xiǎn)，對(duì)服務(wù)器數(shù)據(jù)的備份或者應(yīng)急預(yù)案不足，一旦服務(wù)器出現(xiàn)故障將為企業(yè)帶來(lái)極大的影響。Raid磁盤陣列出現(xiàn)故障的原因通常可以歸結(jié)為如下幾點(diǎn)：

• Raid控制器出現(xiàn)故障導(dǎo)致raid失效
• 突然斷電導(dǎo)致raid信息故障
• Raid5一塊硬盤出錯(cuò)，系統(tǒng)管理員未及時(shí)更換硬盤的情況下另一塊硬盤出錯(cuò)導(dǎo)致raid5失效。

··下面將為讀者介紹服務(wù)器磁盤陣列中raid1、raid0、raid5三種raid形式出現(xiàn)故障時(shí)的數(shù)據(jù)恢復(fù)思路和方法。

1.raid1陣列數(shù)據(jù)恢復(fù)

··Raid1是所有raid陣列中最為簡(jiǎn)單的一種陣列形式，raid1中兩塊硬盤互為鏡像，所有數(shù)據(jù)都是完全一樣的。如果因?yàn)閞aid控制器故障或者raid信息出錯(cuò)導(dǎo)致raid1磁盤陣列數(shù)據(jù)無(wú)法訪問(wèn)，只需要將兩塊硬盤中的其中一塊硬盤從服務(wù)器上拆卸下來(lái)后作為單獨(dú)的硬盤掛載到計(jì)算機(jī)上即可讀取數(shù)據(jù)。
··如果raid1中其中一塊硬盤出現(xiàn)故障時(shí)是不會(huì)影響服務(wù)器的正常運(yùn)行的，此時(shí)需要將故障硬盤更換為正常硬盤即可。如果服務(wù)器一塊硬盤故障時(shí)未能及時(shí)更換硬盤另一塊硬盤也出現(xiàn)故障，則raid1磁盤陣列失效。此時(shí)想要進(jìn)行數(shù)據(jù)恢復(fù)需要利用后出現(xiàn)故障的那一塊硬盤進(jìn)行數(shù)據(jù)恢復(fù)即可。

2.raid0磁盤陣列數(shù)據(jù)恢復(fù)思路

··Raid0是所有磁盤陣列中最脆弱的磁盤陣列形式，raid0磁盤陣列沒(méi)有任何冗余性能，陣列中只要有一塊硬盤故障則服務(wù)器數(shù)據(jù)就會(huì)丟失，所以是一個(gè)風(fēng)險(xiǎn)極大的陣列形式。通過(guò)下圖可以看出，raid0的數(shù)據(jù)是分布到每一塊磁盤上的，如果服務(wù)器中任何一塊硬盤出現(xiàn)故障都會(huì)導(dǎo)致服務(wù)器的數(shù)據(jù)不完整。

··對(duì)于raid0磁盤陣列的數(shù)據(jù)恢復(fù)要求數(shù)據(jù)恢復(fù)工程師對(duì)陣列中的所有數(shù)據(jù)進(jìn)行重組，又由于raid0陣列已不可用，所以只能將硬盤從raid控制器中取出來(lái)作為單塊硬盤進(jìn)行分析和數(shù)據(jù)恢復(fù)。
如上圖所示，對(duì)于單塊硬盤1來(lái)說(shuō)，其中的數(shù)據(jù)為A/E/I/M，硬盤2中的數(shù)據(jù)為B/F/J/N，都只是部分?jǐn)?shù)據(jù)，只有把陣列中的所有硬盤數(shù)據(jù)按照A/B/C/D/E/F/G/H····這樣的順序拼接好，才能真正恢復(fù)raid0陣列中的數(shù)據(jù)。
··那么應(yīng)該怎么按照順序拼接這raid0陣列中的所有硬盤數(shù)據(jù)呢，這里需要注意兩個(gè)因素，一個(gè)是raid0磁盤陣列中每個(gè)數(shù)據(jù)塊的大小，也就是A或者B這些數(shù)據(jù)塊所占用的扇區(qū)數(shù)；另一個(gè)因素是raid0陣列中的硬盤排列順序，也就是說(shuō)需要確定哪一塊硬盤是陣列中的第一塊硬盤，哪一塊是第二塊、第三塊····
··以上圖中的raid0磁盤陣列為例，我們假設(shè)數(shù)據(jù)塊的大小為16個(gè)扇區(qū)，硬盤的順序就以圖中的為例，那么我們?cè)谶M(jìn)行數(shù)據(jù)恢復(fù)時(shí)只需要在硬盤1中提取0~15扇區(qū)的信息，再到硬盤2中提取0~15扇區(qū)信息，再到硬盤3中提取0~15個(gè)扇區(qū)的信息，再到硬盤4中提取0~15個(gè)扇區(qū)的信息，再返回到硬盤1中提取16~31扇區(qū)的信息····以此類推，就可以將這個(gè)raid0陣列里的所有數(shù)據(jù)提取出來(lái)了。

3.raid5磁盤陣列數(shù)據(jù)恢復(fù)原理

··Raid5陣列中數(shù)據(jù)的分布與raid0陣列類似，與之不同的是raid5中每個(gè)平行的數(shù)據(jù)塊中總有一個(gè)數(shù)據(jù)塊是校驗(yàn)塊，如下圖中的p1/p2/p3/p4。Raid5支持在一塊硬盤掉線的情況下保證數(shù)據(jù)的正常訪問(wèn)，但是如果有兩塊或者兩塊以上的硬盤同時(shí)離線，陣列便會(huì)失效，需要對(duì)磁盤陣列進(jìn)行數(shù)據(jù)重組了。Raid5的數(shù)據(jù)重組方式與raid0也是相同的，只需要將硬盤中的數(shù)據(jù)按照順序拼接好即可

··由于raid5陣列中的每一塊硬盤中都有校驗(yàn)信息，所以分析raid5陣列時(shí)需要比raid0陣列多分析一個(gè)校驗(yàn)塊的位置和方向。也就是說(shuō)raid5陣列分析有3個(gè)因素，分別是硬盤排列順序、每個(gè)數(shù)據(jù)塊所占的扇區(qū)數(shù)、陣列中每個(gè)數(shù)據(jù)塊的大小。
··以上圖中的raid5陣列為例，假設(shè)該raid5陣列的數(shù)據(jù)塊大小為32個(gè)扇區(qū)，盤序如圖所示，那么在提取數(shù)據(jù)時(shí)只需要按照從1~4的順序分別提取0~31扇區(qū)的信息（硬盤4中0~31扇區(qū)的信息為校驗(yàn)塊，跳過(guò)不?。?，然后再返回到硬盤1中提取32~63扇區(qū)信息，以此類推，即可把所有提取出來(lái)的數(shù)據(jù)組成一個(gè)完整的raid5陣列鏡像文件。