Wiederherstellung von Daten aus mit BitLocker verschlüsseltem Parity- und Simple-RAID in Windows Server 2022

In diesem Artikel untersuchen wir die Wiederherstellung von Daten aus softwarebasierten RAID-5- und RAID-0-Arrays, die im Server Manager erstellt wurden, über Storage Spaces unter Windows Server 2022. Sie erfahren, wie sich versehentlich gelöschte Dateien schnell wiederherstellen lassen und wie der Zugriff auf geschäftskritische Informationen wiederhergestellt werden kann, wenn ein Server ausfällt, ein Laufwerk nicht mehr funktioniert oder das System das Array nicht mehr erkennt.

Wiederherstellung von Daten aus mit BitLocker verschlüsseltem Parity- und Simple-RAID in Windows Server 2022

Storage Spaces in Windows Server 2022 ermöglicht es, physische Laufwerke zu einem gemeinsamen virtuellen Speicherpool zusammenzufassen und darin virtuelle Datenträger mit unterschiedlichen Datenlayout-Typen zu erstellen, darunter Simple und Parity. Solche Konfigurationen werden verwendet, um die Leistung zu verbessern, die Nutzung der Festplattenkapazität zu optimieren und vor dem Ausfall einzelner Laufwerke zu schützen. Darüber hinaus kann der Inhalt eines virtuellen Datenträgers mit BitLocker verschlüsselt werden, um Schutz vor unbefugtem Zugriff zu bieten.

Eine Beschädigung der Storage Spaces-Konfiguration, der Ausfall einer oder mehrerer Festplatten, das versehentliche Löschen eines virtuellen Datenträgers oder Probleme mit BitLocker können jedoch zum Verlust des Zugriffs auf wichtige Dateien führen. In solchen Fällen ermöglichen die Standardtools von Windows nicht immer die Wiederherstellung der Speicherstruktur und den Zugriff auf die Daten.

In diesem Artikel untersuchen wir, wie Daten aus mit BitLocker verschlüsselten Simple- und Parity-Speicherbereichen unter Windows Server 2022 wiederhergestellt werden, wie die Array-Struktur identifiziert wird, was bei beschädigten Storage Spaces zu tun ist und welche Voraussetzungen für eine erfolgreiche Entschlüsselung und Dateiwiederherstellung erforderlich sind. Besonderes Augenmerk gilt Situationen, in denen der Zugriff auf den Speicher verloren gegangen ist, die physischen Laufwerke und ein Teil der Serviceinformationen jedoch intakt geblieben sind.

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Datenwiederherstellung von mit BitLocker verschlüsselten Laufwerken

Datenwiederherstellung von mit BitLocker verschlüsselten Laufwerken

WSS-RAID-Funktionen

In Windows Server 2022 wird die Erstellung von softwarebasiertem RAID über Storage Spaces im Server Manager implementiert.

Dieses moderne System zur Speichervirtualisierung arbeitet nach dem Pool-Prinzip. Zunächst werden physische Laufwerke zu einem gemeinsamen Storage Pool zusammengefasst, und anschließend werden darin virtuelle Datenträger mit dem erforderlichen Fehlertoleranzniveau erstellt, z. B. Simple– oder Parity-Arrays, die klassischen RAID 0 bzw. RAID 5 entsprechen. Dieser Ansatz bietet flexible Kapazitätsverwaltung und hohe Skalierbarkeit für Serverspeicher.

Ein weiterer wichtiger Parameter virtueller Datenträger in Storage Spaces ist der Provisioning-Typ. Das System bietet zwei Optionen: Thin und Fixed, die von technischen Fachkräften häufig als Thick oder Thick bezeichnet werden. Der Typ Fixed reserviert die vollständig angegebene Kapazität sofort auf den physischen Laufwerken, während Thin Speicherplatz dynamisch zuweist, sobald Dateien tatsächlich geschrieben werden.

Windows Server 2022: Storage Spaces mit Fixed- und Thin-Volumes

In unserem Test verwenden wir beide Optionen: Das Parity-Array wurde mit dem festen Thick-Provisioning-Typ erstellt, während das Simple-Array dynamisches Thin-Provisioning verwendet.

Windows Server 2022 Storage Spaces: Parity mit Fixed-Provisioning
Windows Server 2022 Storage Spaces: Simple mit Thin-Provisioning

Unabhängig vom ausgewählten Typ erkennen die Algorithmen von Hetman RAID Recovery beide Strukturen gleichermaßen effektiv.

Zur Datenwiederherstellung von ausgefallenen RAID-Arrays, NAS-Geräten und anderen Speichersystemen mit mehreren Festplatten.

Ein wichtiges Detail ist, dass beide unserer Arrays mit dem modernen ReFS (Resilient File System) formatiert sind. Das Programm Hetman RAID Recovery unterstützt eine große Anzahl von Dateisystemen, darunter ReFS. Daher erkennen die Algorithmen unabhängig vom ausgewählten Provisioning-Typ und der architektonischen Komplexität ihre Struktur gleichermaßen effektiv.

Das zentrale Merkmal dieser Technologie besteht darin, dass die Array-Konfiguration als Metadaten auf den Laufwerken selbst und nicht im Betriebssystem gespeichert wird. Dadurch lassen sich Festplatten problemlos zwischen Servern verschieben, gleichzeitig entstehen jedoch Risiken. Jeder Ausfall des Betriebssystems oder eine Beschädigung der Metadaten führt sofort zum Ausfall des Pools, woraufhin Windows die Laufwerke als nicht zugeordnet anzeigt. Die Wiederherstellung des Zugriffs mit den integrierten Tools wird unmöglich, aber Hetman RAID Recovery scannt automatisch die Sektoren, findet Reste von Storage Spaces-Metadaten und rekonstruiert das Array virtuell für eine sichere Dateiwiederherstellung.

Merkmal Simple Mirror Parity
Anzahl der Festplatten Ab 1 Ab 2 Ab 3
Funktionsprinzip Datenverteilung über mehrere Festplatten ohne Redundanz Spiegelung der Daten Datenverteilung mit Paritätsinformationen
RAID-Entsprechung RAID 0 RAID 1 / RAID 10 RAID 5
Schutz vor Festplattenausfall Nein Ja Ja
Lesegeschwindigkeit Hoch Hoch Hoch
Schreibgeschwindigkeit Hoch Hoch Niedriger aufgrund der Paritätsberechnung
Speicherplatzeffizienz Hoch Niedriger aufgrund der Duplizierung Höher als Mirror
Wiederherstellung nach Festplattenausfall Ohne Backup nicht möglich Möglich, wenn eine Datenkopie verfügbar ist Möglich, wenn die erforderliche Anzahl an Laufwerken erhalten bleibt
Fehlertoleranz 0 Laufwerke Abhängig von der Konfiguration In der Regel 1 Laufwerk
Hauptzweck Leistung und maximale Speicherausnutzung Zuverlässigkeit und Datenschutz Ausgewogenes Verhältnis zwischen Kapazität und Schutz
Risiko eines Datenverlusts Hoch, wenn ein Laufwerk ausfällt Gering Mittel
Verwendung für kritische Daten Ohne Backup nicht empfohlen Empfohlen Empfohlen
Besonderheiten der Wiederherstellung Daten müssen von einzelnen Laufwerken wiederhergestellt werden Die Spiegelkopie kann verwendet werden Struktur und Paritätsparameter müssen korrekt identifiziert werden
BitLocker-Verschlüsselung Möglich Möglich Möglich
Typischer Anwendungsfall Temporäre Daten, Cache, Arbeitsdateien Server und kritische Daten Dateiserver und große Speichersysteme

BitLocker-Festplattenverschlüsselung

Ein weiterer wichtiger Aspekt ist der Einsatz von BitLocker, der Daten durch Verschlüsselung auf Sektorebene schützt.

Wenn die virtuellen Datenträger in Ihrem Array verschlüsselt waren, benötigen Sie im Fall des Zugriffsverlusts auf den Pool auf jeden Fall das 48-stellige Wiederherstellungspasswort oder eine .bek-Schlüsseldatei.

BitLocker-Laufwerksverschlüsselung: Speicheroptionen für Wiederherstellungsschlüssel

Da die Informationen auf physischer Ebene verschlüsselt sind, muss ein solches Volume für die erfolgreiche Suche nach Dateien mit Hetman RAID Recovery zunächst direkt in der Programmoberfläche entsperrt werden. Erst nach dem Entfernen des Schutzes können die Algorithmen die logische Struktur analysieren und alle verlorenen Daten finden.

Daten aus mit BitLocker verschlüsselten Parity- und Simple-RAID-Arrays wiederherstellen

SCHRITT 1. Anschließen der Laufwerke an den PC

Bevor Sie mit dem eigentlichen Wiederherstellungsprozess beginnen, müssen Sie die Laufwerke aus dem betroffenen Server entfernen und mit Ihrer Workstation verbinden.

Die beste und zuverlässigste Methode besteht darin, die Laufwerke direkt über SATA-Ports oder mithilfe zusätzlicher SAS– oder HBA-Erweiterungskarten mit dem Mainboard zu verbinden. Dieser Ansatz bietet maximale Datenlesegeschwindigkeit und gewährleistet einen stabilen Betrieb während der Analyse.

Es ist außerdem ein wichtiger Punkt zu beachten: Da unser Testszenario ein RAID-5-Array als Beispiel verwendet, müssen nicht zwingend alle Laufwerke angeschlossen werden, um es erfolgreich wiederaufzubauen und die Daten vollständig wiederherzustellen. Es genügt, nur die minimal erforderliche Anzahl funktionierender Festplatten anzuschließen; das Programm berechnet die fehlenden Daten automatisch mithilfe der Paritätsblöcke.

Serverlaufwerke für die Datenwiederherstellung an einen Computer anschließen

SCHRITT 2. Arbeiten mit Datenträgerabbildern

Es gibt Situationen, in denen es aufgrund fehlender freier Ports am Computer physisch nicht möglich ist, alle erforderlichen Laufwerke gleichzeitig anzuschließen. In solchen Fällen können Sie die Funktion zur sektorweisen Abbilderstellung verwenden. Dies ist auch eine Standard-Sicherheitsmaßnahme beim Arbeiten mit Festplatten, die Anzeichen eines Hardwarefehlers aufweisen oder fehlerhafte Sektoren haben.

Ein Abbild ist eine exakte Byte-für-Byte-Kopie Ihres physischen Datenträgers, die als normale Datei auf einem anderen Speichermedium mit ausreichender Kapazität gespeichert wird. Sie können die Serverlaufwerke nacheinander anschließen, Abbilder davon erstellen und anschließend einfach alle resultierenden Dateien in Hetman RAID Recovery laden. Das Programm arbeitet mit ihnen genauso wie mit echten physischen Geräten.

Um ein solches Abbild zu erstellen, starten Sie das Programm, wählen Sie das erforderliche Laufwerk aus und klicken Sie im oberen Bereich auf die Schaltfläche Datenträger speichern. Geben Sie anschließend einfach den Speicherort an.

Hetman RAID Recovery: Zum Erstellen eines Datenträgerabbilds auf Datenträger speichern klicken

Es ist wichtig zu beachten, dass die Größe der resultierenden Datei vollständig der Gesamtkapazität des Quelllaufwerks entspricht, unabhängig davon, wie viele Daten darauf gespeichert sind. Stellen Sie sicher, dass ausreichend freier Speicherplatz vorhanden ist.

Hetman RAID Recovery: Optionen und Größe eines physischen Datenträgerabbilds

Nachdem der Speichervorgang abgeschlossen ist, öffnen Sie das Hauptmenü und wählen Sie Datenträger einbinden.

Hetman RAID Recovery: Zum Einbinden eines Abbilds auf Datenträger einbinden klicken

Wählen Sie aus den verfügbaren Optionen Rohdatenträgerabbilder aus und öffnen Sie die soeben erstellten Dateien.

Hetman RAID Recovery: Datenträger einbinden - Rohdatenträgerabbilder

Sie werden sofort in der allgemeinen Liste der verfügbaren Geräte angezeigt. Das Programm ist nun vollständig bereit, Ihr Array automatisch neu aufzubauen.

Hetman RAID Recovery: Eingebundenes Datenträgerabbild in der Geräteliste

SCHRITT 3. Automatische Wiederherstellung des RAID-Arrays

Nachdem alle Laufwerke erfolgreich mit der Workstation verbunden oder ihre sektorweisen Abbilder eingebunden wurden, starten Sie Hetman RAID Recovery. Das Programm analysiert die Strukturen automatisch und erkennt sofort die zuvor erstellten Parity– und Simple-Arrays.

Zur Datenwiederherstellung von ausgefallenen RAID-Arrays, NAS-Geräten und anderen Speichersystemen mit mehreren Festplatten.

Anhand unseres Testsystems sehen wir die erfolgreiche automatische Rekonstruktion des softwarebasierten Parity-Arrays selbst bei physisch fehlendem Laufwerk. Dies bestätigt erneut, dass es für die vollständige Wiederherstellung der Informationen ausreicht, die minimal erforderliche Anzahl aktiver Festplatten anzuschließen, während das Hilfsprogramm die fehlenden Daten eigenständig anhand der Paritätsblöcke berechnet.

Hetman RAID Recovery: automatische Rekonstruktion eines softwarebasierten Parity-Arrays

Da unsere Test-Volumes zuvor mit BitLocker verschlüsselt wurden, müssen sie zum Zugriff auf die Dateien entsperrt werden. Hier ist ein wichtiger technischer Aspekt zu beachten, der erklärt, warum wir dies speziell in der macOS-Umgebung durchführen.

Wenn Sie die Serverlaufwerke an einen regulären Computer mit Windows anschließen und versuchen, das Array mit Systemtools zu entsperren, erstellen Hintergrundprozesse sofort versteckte Ordner und aktualisieren Metadaten. Dies führt fast immer zu einem teilweisen Überschreiben der verlorenen Informationen. Durch die Arbeit auf einem Mac und das Entsperren der Volumes ausschließlich innerhalb der sicheren Umgebung von Hetman RAID Recovery vermeiden wir dieses Risiko vollständig.

Das Programm unterstützt drei komfortable Entschlüsselungsmethoden:

  • Eingabe eines Klartextkennworts;
  • Verwendung des 48-stelligen Wiederherstellungsschlüssels;
  • Laden einer speziellen .bek-Datei.

In unserem Beispiel wählen wir die einfachste Option und geben das Kennwort ein, woraufhin das Hilfsprogramm den Schutz automatisch entfernt und den Zugriff auf das Volume öffnet.

Hetman RAID Recovery: Entsperren eines verschlüsselten BitLocker-Datenträgers

Wenn Sie Ihre problematischen Laufwerke bereits in Windows geöffnet haben, kann sich die Dateistruktur geändert haben. In diesem Fall reicht der grundlegende Fast scan-Algorithmus, den wir gleich verwenden werden, möglicherweise nicht aus. Sie müssen dann einen Full scan ausführen. Diese Methode führt einen tiefen Byte-für-Byte-Scan durch und findet Daten anhand eindeutiger Signaturen auch nach teilweiser Überschreibung effizient.

Nun gehen wir zur letzten Phase über. Klicken Sie auf das zusammengestellte und entsperrte Array und starten Sie den Fast scan-Algorithmus.

Hetman RAID Recovery: Fast scan eines verschlüsselten BitLocker-Datenträgers

Nach der Schnellanalyse erkennt das Programm die logische Struktur des ReFS-Dateisystems korrekt und zeigt alle gefundenen Daten an, wobei die ursprüngliche Verzeichnisstruktur für die weitere sichere Wiederherstellung vollständig erhalten bleibt.

Hetman RAID Recovery: erkannte logische Struktur des ReFS-Dateisystems

SCHRITT 4. Gelöschte Dateien wiederherstellen

Obwohl die Quelldaten in einer Windows Server-Umgebung erstellt wurden, arbeitet das Programm problemlos mit Dutzenden verschiedener Dateisysteme und verarbeitet die Besonderheiten unseres auf ReFS basierenden Volumes erfolgreich, sodass die ursprüngliche Array-Struktur korrekt erkannt wird.

Im Ergebnisfenster sehen Sie sofort das gesamte Dateisystem mit vorhandenen und gelöschten Ordnern. Daten, die vor dem kritischen Array-Ausfall verloren gegangen sind, lassen sich in der Liste leicht finden, da sie mit einem speziellen roten Kreuz markiert sind.

Hetman RAID Recovery: Gelöschte Daten sind mit einem roten Kreuz markiert

Vor der Wiederherstellung können Sie das Ergebnis im Vorschaumodus prüfen. Mit der Funktion Vorschau können Sie den Inhalt eines beliebigen Dokuments, Fotos oder einer Datenbank sofort öffnen, um dessen Integrität zu überprüfen.

Hetman RAID Recovery: Vorschau wiederherstellbarer Dateien

Um die gefundenen Daten wiederherzustellen, wählen Sie die gewünschten Elemente aus und klicken Sie auf die Schaltfläche Wiederherstellung. Geben Sie im angezeigten Fenster einen sicheren Speicherort an.

Hetman RAID Recovery: Wiederherstellung ausgewählter gefundener Dateien

Beachten Sie die wichtigste Regel: Um Datenkorruption zu vermeiden, speichern Sie wiederhergestellte Dateien niemals auf demselben RAID-Array, von dem Sie arbeiten. Nach Abschluss des Kopiervorgangs haben Sie im angegebenen Verzeichnis vollen Zugriff auf alle wiederhergestellten Dateien.

Fazit

Die Wiederherstellung von Daten aus mit BitLocker verschlüsselten Parity- und Simple-RAID-Arrays unter Windows Server 2022 ist eine komplexe Aufgabe, da gleichzeitig die Storage-Spaces-Struktur, die Verteilung der Daten auf physische Laufwerke und der BitLocker-Verschlüsselungsmechanismus berücksichtigt werden müssen. Das bloße Anschließen der Laufwerke an einen anderen Computer ermöglicht nicht immer den Zugriff auf die Dateien, insbesondere wenn die Konfiguration des virtuellen Speichers beschädigt oder teilweise verloren gegangen ist.

Bei Simple bedeutet das Fehlen von Redundanz, dass die Beschädigung oder der Verlust eines Laufwerks zum Verlust eines Teils oder aller Daten führen kann. Bei Parity sind die Wiederherstellungsoptionen besser, da ein Teil der Informationen mithilfe der Paritätsdaten rekonstruiert werden kann; dafür müssen jedoch die Speicherstruktur und die Parameter des Datenlayouts korrekt identifiziert werden.

Wenn die Daten mit BitLocker verschlüsselt wurden, ist für den Zugriff ein Kennwort, ein Wiederherstellungsschlüssel oder eine andere gültige Entsperrmethode erforderlich. Ohne den erforderlichen Schlüssel ist die Wiederherstellung des Inhalts des verschlüsselten Volumes praktisch unmöglich.

Die wichtigste Regel beim Verlust des Zugriffs auf ein solches Speichersystem lautet, Formatierungen, Initialisierungen oder das Neuerstellen von Storage Spaces zu vermeiden. Es wird außerdem empfohlen, keine neuen Daten auf die Laufwerke zu schreiben. Vor der Wiederherstellung sollten bytegenaue Kopien der Laufwerke erstellt und mit diesen gearbeitet werden, um die Originaldaten zu erhalten.

Der Erfolg der Wiederherstellung hängt somit vom Zustand der physischen Laufwerke, dem Erhalt der Storage-Spaces-Metadaten, dem Typ der RAID-Konfiguration, dem Ausmaß der Beschädigung und der Verfügbarkeit des BitLocker-Schlüssels ab. In komplexen Fällen kann der Einsatz spezialisierter Software für die RAID-/Storage-Spaces-Analyse und Datenwiederherstellung die Chancen auf die Wiederherstellung des Zugriffs auf wichtige Dateien erheblich erhöhen.

Glib Khomenko

Autor: , Technischer Schreiber

Hlib Khomenko ist Übersetzer und IT-Techniker im Unternehmen „Hetman Software“. Der Autor hat eine spezialisierte Hochschulausbildung und hat langjährige Erfahrung in der deutschen Übersetzung.

Alexandr Shafarenko

Editor: , Technischer Schreiber

Olexander Schafarenko hat langjährige Erfahrungen im Schreiben von Artikeln. Seine Artikel auf dem Blog wurden von Millionen von Benutzern gelesen. Der Autor hat eine spezialisierte Hochschulausbildung und teilt sein Wissen im Bereich IT mit den Lesern.

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