استعادة البيانات من مصفوفات RAID من نوع Parity وSimple المشفرة باستخدام BitLocker في Windows Server 2022
-
المؤلف:
Abdelhamid Balti
-
محرر:
Mykhailo Miroshnichenko
في هذه المقالة، سنستعرض كيفية استعادة البيانات من مصفوفات RAID 5 و RAID 0 البرمجية التي تم إنشاؤها في Server Manager عبر Storage Spaces في Windows Server 2022. ستتعلم كيفية استعادة الملفات المحذوفة عن طريق الخطأ بسرعة أو استعادة الوصول إلى المعلومات الحيوية في حال تعطل الخادم أو توقف أحد الأقراص عن العمل أو لم يعد النظام يتعرف على المصفوفة.
- ميزات WSS RAID
- استعادة البيانات من مصفوفات RAID Parity وSimple المشفرة باستخدام BitLocker
- الخلاصة
- الأسئلة الشائعة
- التعليقات
تتيح Storage Spaces في Windows Server 2022 دمج الأقراص المادية في Storage Pool افتراضي مع أنواع مختلفة من تخطيط البيانات، بما في ذلك Simple وParity. تُستخدم هذه التهيئات لتحسين الأداء، وتحسين استخدام سعة الأقراص، وحماية البيانات من تعطل الأقراص الفردية. بالإضافة إلى ذلك، يمكن تشفير محتويات القرص الافتراضي باستخدام BitLocker، مما يوفر الحماية من الوصول غير المصرح به.
ومع ذلك، فإن تلف تهيئة Storage Spaces، أو تعطل أحد الأقراص أو أكثر، أو حذف قرص افتراضي عن طريق الخطأ، أو حدوث مشكلات في BitLocker قد يؤدي إلى فقدان الوصول إلى الملفات المهمة. في مثل هذه الحالات، لا تتيح أدوات Windows القياسية دائمًا استعادة بنية التخزين والوصول إلى البيانات.
في هذه المقالة، سنستعرض كيفية استعادة البيانات من مساحات تخزين Simple وParity المشفرة باستخدام BitLocker في Windows Server 2022، وكيفية تحديد بنية المصفوفة، وما الذي يجب فعله إذا تعرضت Storage Spaces للتلف، وما الشروط المطلوبة لفك التشفير الناجح واستعادة الملفات. وسيُولَى اهتمام خاص للحالات التي يُفقد فيها الوصول إلى التخزين، بينما تظل الأقراص المادية وجزء من معلومات الخدمة سليمة.
BitLocker Recovery: Deleted Files, Lost Partitions, and Damaged Drives
ميزات WSS RAID
في Windows Server 2022، يتم تنفيذ إنشاء RAID البرمجي عبر Storage Spaces في Server Manager.
يعتمد نظام افتراضية التخزين الحديث هذا على مبدأ التجميع في Storage Pool. أولًا، تُجمع الأقراص المادية في Storage Pool مشترك، ثم تُنشأ داخله أقراص افتراضية بمستوى التحمل المطلوب للأعطال، مثل مصفوفات Simple أو Parity، والتي تقابل RAID 0 وRAID 5 التقليديين. يوفر هذا النهج إدارة مرنة للسعة وقابلية توسع عالية لتخزين الخوادم.
ومن المعايير المهمة الأخرى للأقراص الافتراضية في Storage Spaces نوع Provisioning. يوفّر النظام خيارين: Thin وFixed، ويشير إليهما المختصون عادةً على أنهما Thick. يخصص النوع Fixed السعة الكاملة المحددة على الأقراص المادية فورًا، بينما يخصص النوع Thin المساحة ديناميكيًا أثناء كتابة الملفات فعليًا.
في مراجعتنا، نستخدم كلا الخيارين: فقد أُنشئت مصفوفة Parity بنوع التخصيص الثابت thick، بينما تستخدم مصفوفة Simple التخصيص الديناميكي thin.
بغض النظر عن النوع المحدد، تكتشف خوارزميات Hetman RAID Recovery كلا البنيتين بكفاءة متساوية.
من التفاصيل المهمة أن كلا المصفوفتين لدينا مهيأتان بنظام الملفات الحديث ReFS (Resilient File System). يدعم برنامج Hetman RAID Recovery عددًا كبيرًا من أنظمة الملفات، بما في ذلك ReFS، لذا، بغض النظر عن نوع التخصيص المحدد والتعقيد المعماري، تكتشف الخوارزميات بنيتها بكفاءة متساوية.
تتمثل السمة الرئيسية لهذه التقنية في أن تهيئة المصفوفة تُخزن كبيانات وصفية على الأقراص نفسها، وليس في نظام التشغيل. وهذا يجعل نقل الأقراص بين الخوادم أمرًا سهلًا، لكنه يطرح أيضًا مخاطر. فأي فشل في نظام التشغيل أو تلف في البيانات الوصفية يؤدي مباشرة إلى تعطل التجمع، وبعد ذلك يعرض Windows الأقراص على أنها غير مخصصة. عندها تصبح استعادة الوصول باستخدام الأدوات المدمجة مستحيلة، لكن Hetman RAID Recovery يفحص القطاعات تلقائيًا، ويعثر على بقايا البيانات الوصفية الخاصة بـ Storage Spaces، ويعيد بناء المصفوفة افتراضيًا لاستعادة الملفات بأمان.
| الخاصية | Simple | Mirror | Parity |
|---|---|---|---|
| عدد الأقراص | من قرص واحد | من قرصين | من 3 أقراص |
| مبدأ العمل | توزيع البيانات عبر الأقراص دون تكرار | نسخ البيانات بشكل متطابق | توزيع البيانات مع استخدام بيانات التكافؤ (Parity) |
| المكافئ في RAID | RAID 0 | RAID 1 / RAID 10 | RAID 5 |
| الحماية من تعطل القرص | لا | نعم | نعم |
| أداء القراءة | عالٍ | عالٍ | عالٍ |
| أداء الكتابة | عالٍ | عالٍ | أقل بسبب حساب بيانات التكافؤ |
| كفاءة استخدام مساحة القرص | عالية | أقل بسبب تكرار البيانات | أعلى من Mirror |
| الاستعادة بعد تعطل القرص | مستحيلة دون نسخة احتياطية | ممكنة إذا كانت نسخة من البيانات متوفرة | ممكنة إذا تم الحفاظ على العدد المطلوب من الأقراص |
| تحمل الأعطال | 0 أقراص | يعتمد على التهيئة | قرص واحد عادةً |
| الهدف الرئيسي | الأداء والاستفادة القصوى من مساحة التخزين | الموثوقية وحماية البيانات | تحقيق التوازن بين السعة والحماية |
| مخاطر فقدان البيانات | مرتفعة في حال تعطل أي قرص | منخفضة | متوسطة |
| الاستخدام للبيانات المهمة | غير موصى به دون نسخة احتياطية | موصى به | موصى به |
| تفاصيل الاستعادة | يجب استعادة البيانات من الأقراص الفردية | يمكن استخدام النسخة المتطابقة | يجب تحديد البنية ومعلمات التكافؤ (Parity) بشكل صحيح |
| تشفير BitLocker | ممكن | ممكن | ممكن |
| حالة الاستخدام النموذجية | البيانات المؤقتة، ذاكرة التخزين المؤقت، ملفات العمل | الخوادم والبيانات المهمة | خوادم الملفات وأنظمة التخزين الكبيرة |
تشفير الأقراص باستخدام BitLocker
من الجوانب المهمة الأخرى استخدام BitLocker، الذي يحمي البيانات من خلال تشفيرها على مستوى القطاعات.
إذا كانت الأقراص الافتراضية في المصفوفة مشفرة، فستحتاج بالتأكيد، في حال فقدان الوصول إلى التجمع، إلى كلمة مرور الاسترداد المكونة من 48 رقمًا أو ملف مفتاح .bek.
بما أن المعلومات مشفرة على المستوى المادي، وللبحث الناجح عن الملفات باستخدام Hetman RAID Recovery، يجب أولًا إلغاء قفل هذا المجلد مباشرةً في واجهة البرنامج. بعد إزالة الحماية فقط يمكن للخوارزميات تحليل البنية المنطقية والعثور على جميع البيانات المفقودة.
استعادة البيانات من مصفوفات RAID Parity وSimple المشفرة باستخدام BitLocker
الخطوة 1. توصيل الأقراص بجهاز الكمبيوتر
قبل بدء عملية الاستعادة نفسها، يجب إزالة الأقراص من الخادم المتعطل وتوصيلها بمحطة العمل.
وأفضل وأكثر الطرق موثوقية هي توصيل الأقراص مباشرة باللوحة الأم عبر منافذ SATA أو باستخدام بطاقات توسعة إضافية من نوع SAS أو HBA. يوفر هذا النهج أقصى سرعة لقراءة البيانات ويضمن تشغيلًا مستقرًا أثناء التحليل.
ومن الجدير بالذكر أيضًا تفصيل مهم: بما أن سيناريو الاختبار لدينا يستخدم مصفوفة RAID 5 كمثال، فلا يلزم بالضرورة توصيل جميع الأقراص لإعادة بنائها بنجاح واستعادة البيانات بالكامل. يكفي توصيل الحد الأدنى المطلوب من الأقراص العاملة، وسيقوم البرنامج تلقائيًا بحساب البيانات المفقودة باستخدام كتل parity.
الخطوة 2. العمل مع صور الأقراص
توجد حالات يستحيل فيها ماديًا توصيل جميع الأقراص المطلوبة دفعة واحدة بسبب نقص المنافذ الحرة في الكمبيوتر. في مثل هذه الحالات، يمكنك استخدام وظيفة إنشاء صورة قطاع-بقطاع. وهذا أيضًا إجراء أمان قياسي عند التعامل مع الأقراص التي تظهر عليها علامات تعطل مادي أو تحتوي على قطاعات تالفة.
صورة القرص هي نسخة مطابقة تمامًا، بايتًا لبايت، من القرص المادي، تُحفظ كملف عادي على وسيط تخزين آخر ذي سعة كافية. يمكنك توصيل أقراص الخادم واحدًا تلو الآخر، وإنشاء صور منها، ثم تحميل جميع الملفات الناتجة إلى Hetman RAID Recovery ببساطة. وسيعمل البرنامج معها بالطريقة نفسها تمامًا كما يعمل مع الأجهزة المادية الحقيقية.
لإنشاء هذه الصورة، شغّل البرنامج، وحدد القرص المطلوب، ثم انقر زر Save disk في اللوحة العلوية. بعد ذلك، حدد موقع الحفظ.
من المهم تذكر أن حجم الملف الناتج سيتطابق بالكامل مع السعة الإجمالية للقرص المصدر، بغض النظر عن كمية البيانات المخزنة عليه. تأكد من توفر مساحة حرة كافية.
بعد اكتمال عملية الحفظ، افتح القائمة الرئيسية وحدد Mount disk.
من الخيارات المتاحة، حدد Raw disk images وافتح الملفات التي أنشأتها للتو.
ستظهر مباشرةً في القائمة العامة للأجهزة المتاحة. أصبح البرنامج الآن جاهزًا بالكامل لإعادة بناء المصفوفة تلقائيًا.
الخطوة 3. الاستعادة التلقائية لمصفوفة RAID
بعد توصيل جميع الأقراص بنجاح إلى محطة العمل أو بعد تثبيت صورها القطاعية، شغّل Hetman RAID Recovery. يقوم البرنامج بتحليل البنى تلقائيًا ويتعرف فورًا على مصفوفتَي Parity وSimple اللتين تم إنشاؤهما مسبقًا.
وباستخدام منصة الاختبار لدينا كمثال، يمكننا ملاحظة إعادة البناء التلقائي الناجحة لمصفوفة Parity البرمجية حتى مع غياب أحد الأقراص ماديًا. وهذا يؤكد مرة أخرى أنه لاستعادة المعلومات بالكامل، يكفي توصيل الحد الأدنى المطلوب من الأقراص النشطة، بينما تحسب الأداة البيانات المفقودة بشكل مستقل استنادًا إلى كتل parity.
وبما أن الأقراص الافتراضية الاختبارية لدينا كانت مشفرة مسبقًا باستخدام BitLocker، فيجب إلغاء قفلها للوصول إلى الملفات. وهنا يجدر الانتباه إلى تفصيل تقني مهم يفسر سبب القيام بذلك تحديدًا في بيئة macOS.
إذا قمت بتوصيل أقراص الخادم بجهاز كمبيوتر عادي يعمل بنظام Windows وحاولت إلغاء قفل المصفوفة باستخدام أدوات النظام، ستنشئ العمليات الخلفية على الفور مجلدات مخفية وتحدّث البيانات الوصفية. وهذا يؤدي في الغالب إلى الكتابة فوق جزء من المعلومات المفقودة. بالعمل على Mac وإلغاء قفل وحدات التخزين فقط داخل البيئة الآمنة لـ Hetman RAID Recovery، نتجنب هذا الخطر تمامًا.
يدعم البرنامج ثلاث طرق مريحة لفك التشفير:
- إدخال كلمة مرور نصية عادية؛
- استخدام مفتاح الاسترداد المكون من 48 رقمًا؛
- تحميل ملف خاص بصيغة .bek.
في مثالنا، نختار أبسط خيار وندخل كلمة المرور، وبعد ذلك تقوم الأداة تلقائيًا بإزالة الحماية وفتح الوصول إلى وحدة التخزين.
إذا كنت قد حاولت بالفعل فتح الأقراص المتعطلة في Windows، فقد تتغير بنية الملفات. في هذه الحالة، قد لا تكون خوارزمية Fast scan الأساسية، التي سنستخدمها الآن، كافية. ستحتاج إلى تشغيل Full scan. تنفذ هذه الطريقة فحصًا عميقًا بايتًا ببايت، وتتعرف بكفاءة على البيانات من خلال التوقيعات الفريدة حتى بعد حدوث كتابة فوقية جزئية.
والآن ننتقل إلى المرحلة النهائية. انقر على المصفوفة المجمعة والمفتوحة، ثم ابدأ خوارزمية Fast scan.
بعد التحليل السريع، يتعرف البرنامج بشكل صحيح على البنية المنطقية لنظام الملفات ReFS ويعرض جميع البيانات التي تم العثور عليها، مع الحفاظ الكامل على التسلسل الهرمي الأصلي للمجلدات لإجراء استعادة آمنة لاحقًا.
الخطوة 4. استعادة الملفات المحذوفة
على الرغم من أن البيانات المصدرية أُنشئت في بيئة Windows Server، فإن البرنامج يعمل بسهولة مع عشرات أنظمة الملفات المختلفة ويتعامل بنجاح مع خصائص وحدة التخزين القائمة على ReFS، لذلك يتعرف بشكل صحيح على بنية المصفوفة الأصلية.
في نافذة النتائج، سترى على الفور نظام الملفات بالكامل مع المجلدات الموجودة والمحذوفة. يمكن العثور بسهولة على البيانات التي فُقدت قبل تعطل المصفوفة الحرج في القائمة، إذ تُعلَّم برمز خاص على شكل علامة X حمراء.
قبل الاستعادة، يمكنك تقييم النتيجة في وضع المعاينة. تتيح وظيفة Preview فتح محتويات أي مستند أو صورة أو قاعدة بيانات على الفور للتحقق من سلامتها.
لاستعادة البيانات التي تم العثور عليها، حدد العناصر المطلوبة وانقر زر Recovery. في النافذة التي تظهر، حدد موقعًا آمنًا لحفظها.
تذكر القاعدة الأساسية: لتجنب تلف البيانات، لا تحفظ الملفات المستعادة أبدًا على مصفوفة RAID نفسها التي تعمل منها. بعد اكتمال عملية النسخ، ستحصل على وصول كامل إلى جميع الملفات المستعادة في الدليل المحدد.
الخلاصة
إن استعادة البيانات من مصفوفات RAID Parity وSimple المشفرة باستخدام BitLocker في Windows Server 2022 مهمة معقدة، لأنها تتطلب أخذ بنية Storage Spaces، وتوزيع البيانات عبر الأقراص المادية، وآلية تشفير BitLocker في الاعتبار في الوقت نفسه. كما أن مجرد توصيل الأقراص بجهاز كمبيوتر آخر لا يتيح دائمًا الوصول إلى الملفات، خاصة إذا كانت تهيئة التخزين الافتراضي قد تعرضت للتلف أو الفقد الجزئي.
في حالة Simple، يؤدي غياب التكرار إلى أن تلف قرص واحد أو فقده قد يسبب فقدان جزء من البيانات أو كلها. أما بالنسبة إلى Parity، فإمكانات الاستعادة أعلى، إذ يمكن إعادة بناء جزء من المعلومات باستخدام بيانات parity؛ ومع ذلك، يتطلب ذلك تحديدًا صحيحًا لبنية التخزين ومعلمات تخطيط البيانات.
إذا كانت البيانات مشفرة باستخدام BitLocker، فإن الوصول إليها يتطلب كلمة مرور أو مفتاح استرداد أو طريقة إلغاء قفل صالحة أخرى. وبدون المفتاح المطلوب، تصبح استعادة محتويات وحدة التخزين المشفرة شبه مستحيلة.
إن أهم قاعدة عند فقدان الوصول إلى مثل هذا النظام التخزيني هي تجنب التهيئة، أو الإعداد الأولي، أو إعادة إنشاء Storage Spaces. كما يُنصح بعدم كتابة بيانات جديدة على الأقراص. قبل الاستعادة، يُوصى بإنشاء نسخ على مستوى البايت من الأقراص والعمل عليها للحفاظ على البيانات الأصلية.
وبالتالي، تعتمد الاستعادة الناجحة على حالة الأقراص المادية، وحفظ البيانات الوصفية لـ Storage Spaces، ونوع تهيئة RAID، ومدى التلف، وتوفر مفتاح BitLocker. وفي الحالات المعقدة، يمكن لاستخدام برامج متخصصة لتحليل RAID/Storage Spaces واستعادة البيانات أن يزيد بشكل كبير من فرص استعادة الوصول إلى الملفات المهمة.
