Wie funktioniert RAID-Z?

RAID-Z (manchmal auch RAIDZ1 genannt, was auf eine einzelne Parität hinweist) ist einem herkömmlichen RAID5 am ähnlichsten und erfordert mindestens 2 Festplatten. Wie bei einem herkömmlichen RAID5 speichert jede 'Reihe' zusammen mit den Datenblöcken eine Paritätsfunktion, die über die Datenblöcke berechnet wird, so dass das System den Ausfall einer einzelnen Festplatte überstehen kann.

Wie viele Festplatten können bei RAIDZ2 ausfallen?

Das Gegenstück zu ZFS ist RAIDZ2. Es handelt sich um ein ziemlich sicheres RAID-Level, da es den Ausfall von zwei Festplatten überstehen und trotzdem wiederhergestellt werden kann. Das heißt, wenn eine Festplatte ausfällt, können Sie den Ausfall der anderen Platte entweder vor oder während der Wiederherstellung überleben, ohne den Pool zu verlieren.

Wie viele Festplatten benötige ich für RAIDZ2?

RAIDZ2 erfordert mindestens vier Festplatten und verwendet zwei (2) Festplatten für die Parität.

Kann RAIDZ1 in RAIDZ2 geändert werden?

Es gibt keinen direkten Pfad von RAIDZ1 zu RAIDZ2. Sie können einen neuen VDEV mit der gleichen Konfiguration zum bestehenden Pool hinzufügen oder Sie können Ihre Daten sichern, den bestehenden Pool zerstören, einen neuen Pool mit RAIDZ2-VDEVs mit den alten und neuen Laufwerken auf dem neuen Server erstellen und dann Ihre Daten wiederherstellen.

Sollte ich ZFS-Kompression verwenden?

Wenn Sie Textdateien und andere komprimierbare Dateien (wie Word-Dokumente oder ausführbare Binärdateien/Programme) speichern, lohnt es sich, die Komprimierung in Ihrem ZFS-Pool/Dateisystem zu aktivieren. Dadurch sparen Sie eine Menge Speicherplatz und verbessern die Leistung Ihres ZFS-Pools/Dateisystems.

Datenwiederherstellung von RAID-z-Array mit ZFS auf TrueNAScore

Wie man RAID-z und RAID-z2 am Beispiel eines TrueNAS-Geräts zusammenbaut und wie man Daten von einem beschädigten RAID-Array abruft oder Daten wiederherstellt, wenn sie verloren, versehentlich gelöscht oder formatiert wurden.

Inhalt

Das ZFS-Dateisystem bietet seine eigene Implementierung von Software-RAID namens RAID-Z. Ein solches System kann nicht nur die Leistung verbessern, sondern auch gegen unentdeckte Datenbeschädigungen vorgehen. Dazu überwacht es fehlerhafte Datenblöcke mit Prüfsummen und korrigiert logische Fehler sofort. Diese Funktion hilft, die Integrität der in einem Array gespeicherten Daten zu wahren.

Aber selbst das stabilste Dateisystem und die robusteste Hardware können Ihre Daten nicht vor Software- und Hardwarefehlern schützen.

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Wiederherstellung von Daten von RAID-z-Array, ZFS-Dateisystem, NAS mit TrueNAScore

ZFS in Kürze

ZFS ist ein Open-Source-Dateisystem, das hauptsächlich in FreeNAS und anderen FreeBSD-basierten Speichersystemen eingesetzt wird.

RAID-z hat ein ähnliches Datenverteilungsschema wie das traditionelle RAID5, jedoch mit leichten Unterschieden. Dieses Array-Konstruktionssystem verwendet dynamische Strings anstelle von Strings mit fester Größe.

Informationen über die Größe jedes dieser Streifen werden in die Metadaten geschrieben. Da es sich um ein dynamisches System handelt, können die Daten nur wiederhergestellt werden, wenn die Metadaten intakt sind.

Bei der Entwicklung von ZFS war das Hauptziel die Zuverlässigkeit, die durch verschiedene Funktionen wie Copy-on-Write, redundante Metadaten, Protokollierung und andere erreicht wird.

Aufgrund der komplexen Struktur dieses Dateisystems ist herkömmliche Datenwiederherstellungssoftware nicht für die Datenwiederherstellung aus RAIDZ-Arrays geeignet.

Hetman RAID Recovery analysiert die Metadaten, um die korrekte RAID-z-Struktur zu bestimmen und setzt das zerstörte RAID automatisch und schnell wieder zusammen.

Wie man ein RAID-z2 erstellt

Wie man dieses Betriebssystem installiert und konfiguriert und wie man ein RAID-z erstellt, erfahren Sie in unserem Video.

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✔️ So installieren und richten Sie TrueNAS Core ein

Lassen Sie uns einen Blick darauf werfen, wie man ein RAID-z2 (zweiter Level) aufbaut.

Erweitern Sie dazu im TrueNAS-Verwaltungsmenü die Registerkarte – Storage – Pools. Klicken Sie hier auf Add (Hinzufügen) und CreatePool.

Geben Sie einen Poolnamen an, überprüfen Sie dann die Laufwerke, für RAID-z2 sind mindestens 4 Laufwerke erforderlich, und klicken Sie auf den Pfeil unten, um das Speichergerät zur Liste hinzuzufügen. Markieren Sie die Laufwerke aus dieser Liste und wählen Sie den RAID-Level aus der Dropdown-Liste und dann Erstellen.

Es erscheint eine Warnung, dass alle Daten gelöscht werden. Markieren Sie das Kästchen und klicken Sie auf – Pool erstellen, dann werden die Laufwerke formatiert und der RAID-Erstellungsprozess beginnt.

So richten Sie eine FTP-Verbindung ein

Als Beispiel werden wir eine FTP-Verbindung einrichten, die Daten in einen RAID-Array schreiben und einen Geräteverlust oder -ausfall simulieren, bei dem die Daten nicht mehr verfügbar sind.

Fügen Sie also zunächst einen neuen Datensatz (dataset) für die FTP-Verbindung hinzu. Öffnen Sie die Registerkarte Speicher (Storage) – Pools – klicken Sie auf drei Punkte – Datensatz (dataset) hinzufügen.

Benennen Sie den Datensatz, alle anderen Einstellungen bleiben unverändert-Submit. Erstellen Sie einen neuen Benutzer für ftp – Konten(Accounts) – Benutzer(Users) – Hinzufügen(Add).

Geben Sie den Namen und das Kennwort an, deaktivieren Sie das Kontrollkästchen gegenüber – NewPrimaryGroup und wählen Sie aus der Liste – ftp. Geben Sie dann das Verzeichnis an, das Sie zuvor erstellt haben, legen Sie die erforderlichen Rechte fest und speichern Sie die Einstellung.

Kehren Sie zu dem kürzlich erstellten Datensatz (dataset) zurück und ändern Sie die Berechtigungen. Klicken Sie auf drei Punkte – Edit Permission.

Wählen Sie Usera – ftp und group – ftp, markieren Sie das Kästchen, bestätigen Sie, dann markieren Sie die Kästchen ApplyUser und ApplyGroup, speichern Sie die Einstellungen.

Nun müssen Sie den ftp-Server aktivieren. Öffnen Sie – Dienste – Schieben Sie den Schieberegler in die Position “Aktiviert” und aktivieren Sie das Kontrollkästchen “Automatischer Start”.

FTP-Verbindung ist konfiguriert. Prüfen Sie Zugang im Explorer. Geben Sie in die Adressleiste ftp://Ip- des Servers und dann den Benutzernamen und das Passwort des Benutzers ein.

Wie man Daten von RAID-z der ersten und zweiten Ebene wiederherstellt

Wiederherstellung von RAID-z-Daten

Werfen wir nun einen Blick auf die Wiederherstellung von versehentlich gelöschten Daten aus einem RAID-z-Array.

RAID-z1 stellt sicher, dass jeder einzelne Datenblock so geschrieben wird, dass er bei einem Ausfall einer einzelnen Festplatte wiederhergestellt werden kann. Die Daten werden dann automatisch auf die bestmögliche Weise dem Laufwerk zugeordnet. RAID-Z1 ist fast identisch mit RAID 5, da es eine einzige Parität verwendet. Es übernimmt den Betrieb, wenn ein Laufwerk im Array ausfällt. Aber wie ich bereits gesagt habe, ist die Wiederherstellung eines solchen Systems nur mit einer kleinen Anzahl von Wiederherstellungsprogrammen möglich.

Hetman RAID Recovery unterstützt das ZFS-Dateisystem und alle Ebenen von RAID-z-Arrays. Die Software ist in der Lage, automatisch einen RAID-Array aus Laufwerken aufzubauen, die mit diesem Dateisystem erstellt wurden. Dies ist eine umfassende NAS-Datenwiederherstellungslösung, mit der Sie Dateien in verschiedenen Fällen wiederherstellen können. Das Programm unterstützt die gängigsten Dateisysteme und RAID-Typen.

Sie müssen Ihre Festplatten von Ihrem Server entfernen und an Ihren Windows-PC anschließen, um sie wiederherstellen zu können. Wenn Ihre Hauptplatine nicht über genügend Anschlüsse verfügt, gibt es verschiedene Erweiterungsadapter.

Die Software durchsucht die Laufwerke automatisch nach Serviceinformationen und erstellt daraus sofort ein RAID. Wie Sie sehen können, wird mein RAID-z-Array im Laufwerk-Manager angezeigt.

Um den Wiederherstellungsprozess zu starten, starten Sie die Analyse, klicken Sie mit der rechten Maustaste auf das Array – Öffnen, wählen Sie – Schneller Scan. Wie Sie sehen können, war das Programm als Ergebnis einer schnellen Analyse nicht in der Lage, gelöschte Dateien zu finden, aber diejenigen, die auf den Festplatten verblieben sind, stehen alle für die Wiederherstellung zur Verfügung. Eine schnelle Analyse hilft Ihnen bei der Wiederherstellung von Daten im Falle eines Hardware-oder Gerätefehlers.

Die Metadatenstruktur von ZFS und RAIDz ist so konzipiert, dass der schnelle Software-Analysealgorithmus gelöschte Daten nicht finden kann, da die Informationen darüber in den Protokolldateien überschrieben werden. Um gelöschte Dateien zu finden, müssen Sie die Festplatte mit einer vollständigen Analyse scannen.

Klicken Sie also mit der rechten Maustaste auf die Partition, wählen Sie – Neu analysieren und ausführen – Vollständige Analyse, geben Sie das Dateisystem an – Weiter und warten Sie, bis der Scan abgeschlossen ist. Dieser Vorgang dauert je nach Größe des Laufwerk-Arrays lang genug.

Sobald der Scanvorgang abgeschlossen ist, navigieren Sie zum Speicherort der gelöschten Dateien und suchen Sie hier nach den Dateien, die wiederhergestellt werden sollen; zur Vereinfachung verfügt die Software über eine Suchfunktion für Dateinamen. Der Inhalt der Dateien kann auch in der Vorschau angezeigt werden.

Wie Sie sehen können, hat die Software alle Dateien gefunden, die von dem Laufwerk gelöscht wurden. Wählen Sie zum Wiederherstellen die gewünschten Dateien aus, klicken Sie auf – Wiederherstellen und geben Sie das Verzeichnis an, in dem Sie die Dateien speichern möchten. Es wird nicht empfohlen, die Daten auf demselben Laufwerk wiederherzustellen, daher sollten Sie sicherstellen, dass Sie über ein anderes Speichermedium verfügen, um die Daten zu sichern. Danach befinden sich die Dateien in dem angegebenen Ordner.

So stellen Sie Daten von einem RAIDz2-Array der zweiten Ebene wieder her

Um Daten von RAID-z2 (zweite Ebene) wiederherzustellen, müssen Sie die Laufwerke auch an Ihren Windows-Computer anschließen und die Hetman RAID Recovery Software ausführen.

RAID-z2 ist fehlertoleranter, da es zwei Paritätsblöcke und zwei Datenblöcke aus einem einzigen Informationsblock verwendet. Dies ist ein Analogon zu RAID 6 und kann auch den Zusammenbruch von zwei ganzen Festplatten überstehen. RAID-Z2 hat maximal vier Festplatten. Wenn Ihr PC also nicht über genügend Steckplätze verfügt, um alle Laufwerke anzuschließen, können Sie 2 Laufwerke aus dem Array ausschließen.

Wie Sie sehen können, hat die Software ein RAID auch ohne zwei Laufwerke erstellt. Klicken Sie mit der rechten Maustaste auf das Array und führen Sie eine Schnellanalyse (Schneller Scan) durch. Sie sehen die Dateien, die noch auf den Laufwerken vorhanden sind. Markieren Sie die Dateien, die Sie wiederherstellen müssen, und stellen Sie sie wieder her.

Wenn das Programm einige Dateien nicht gefunden hat, sind sie vielleicht überschrieben worden; versuchen Sie in diesem Fall, die vollständige Analyse durchzuführen. Das Programm findet sogar gelöschte Daten.

Schlussfolgerung

Als Ergebnis dieses Tests war Hetman RAID Recovery in der Lage, 100 % der Daten von dem ZFS-basierten RAID-Z wiederherzustellen, das auf dem TrueNAS-Server installiert war. Die Software stellte die Dateien in ihrer ursprünglichen Form ohne Schäden oder Qualitätsverluste wieder her.

Hetman RAID Recovery hilft bei der Wiederherstellung verlorener Daten im Falle einer versehentlichen Löschung von Dateien auf dem NAS-Gerät, bei der Formatierung des Laufwerks, bei falscher Konfiguration, bei Fehlern aufgrund von Softwarefehlern, fehlerhafter Firmware und anderen Situationen mit Datenverlust oder Verlust des Zugriffs auf das Netzlaufwerk und RAID-Array-Schäden.