ZFS-Datenwiederherstellung: Ein Leitfaden für RAIDZ1, RAIDZ2, RAIDZ3 und Striping

• Autor:
  
  Glib Khomenko
• Editor:
  
  Alexandr Shafarenko
• Aktualisiert: 15.04.2026 9:15

In diesem Artikel betrachten wir Verfahren zur Datenwiederherstellung von RAIDZ1-, RAIDZ2-, RAIDZ3- und ZFS-Stripe‑Arrays, die im Betriebssystem TrueNAS SCALE erstellt wurden. Wir zeigen die Abfolge von Maßnahmen bei einem Hardwareausfall des Servers sowie die Methodik zur Wiederherstellung des Zugriffs auf den Datenpool, wenn ein oder mehrere Laufwerke ausfallen oder Daten versehentlich aus dem Array gelöscht wurden.

Inhalt

• Funktionen von TrueNAS SCALE
• Methode 1. Automatische Wiederherstellung von ZFS‑Arrays
• Methode 2. Wiederherstellung von RAIDZ mit fehlenden Laufwerken
• Methode 3. Wiederherstellung gelöschter Dateien
• Fazit
• Fragen und Antworten
• Bemerkungen

Neben Hardwareausfällen behandeln wir die Wiederherstellung nach dem Löschen eines gesamten Datasets, Pool‑Beschädigungen, kritischen Betriebssystemfehlern, Beschädigungen des ZFS‑Dateisystems, Fehlern beim Hinzufügen neuer Festplatten, fehlerhaftem Verhalten von Controllern und versehentlicher Initialisierung von Laufwerken in einem anderen System.

Die Datenwiederherstellung wird unter Linux Ubuntu demonstriert, ist jedoch auch in Windows– und macOS-Umgebungen möglich.

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Datenwiederherstellung von SHR-2 und SHR-1 RAID-Arrays, erstellt auf einer Synology DS418play NAS

Funktionen von TrueNAS SCALE

TrueNAS ist ein offenes Betriebssystem zum Aufbau von Netzwerkspeichern, basiert auf Linux und verwendet das ZFS‑Dateisystem. Es bietet Datenschutz, Integritätsprüfungen, effizientes Festplattenmanagement und unterstützt den Betrieb von virtuellen Maschinen.

Die Plattform unterstützt verschiedene RAID‑Typen, einschließlich RAIDZ, das Leistung und Fehlertoleranz kombiniert. TrueNAS SCALE ermöglicht horizontale Skalierung durch die Kombination mehrerer Knoten zu einem Cluster, wobei zentrale ZFS‑Funktionen erhalten bleiben: Self‑Healing, Snapshots, Kompression, Deduplizierung und Verschlüsselung.

Das System ist kompatibel mit den Protokollen SMB, NFS, iSCSI und S3 und ermöglicht außerdem das Ausführen von Containern und Kubernetes, wodurch es eine vielseitige Lösung für die Speicherung und Verarbeitung von Daten in verschiedenen Umgebungen darstellt.

RAIDZ ist ein redundantes Platten‑Array in ZFS mit verteilter Parität. Der Einsatz variabler Blockgrößen optimiert Schreibvorgänge und ermöglicht automatische Fehlerkorrektur beim Lesen.

Beim Wiederaufbau eines degradierten Arrays (Resilvering) erhöht sich die Belastung der verbliebenen Festplatten deutlich. Daher eignet sich RAIDZ am besten für Umgebungen mit moderaten Anforderungen an die Fehlertoleranz oder für Festplatten mit geringerer Kapazität, bei denen die Rekonstruktionszeit des Arrays minimal ist.

Methode 1. Automatische Wiederherstellung von ZFS‑Arrays

Bei Ausfall von Server‑Hardwarekomponenten (Netzteil, Mainboard oder Festplattencontroller) wird der direkte Zugriff auf die Daten aus dem Betriebssystem unmöglich.

Solche Situationen treten auch auf, wenn der Server aufgrund eines kritischen Fehlers während eines TrueNAS SCALE‑Updates nicht mehr bootet oder die Systempartition beschädigt ist.

Selbst wenn Dateien und Festplatten nicht physisch beschädigt sind, kann der Zugriff auf ein RAIDZ‑Array verloren gehen und Standard‑ZFS‑Werkzeuge erkennen die Laufwerke möglicherweise nicht oder erlauben keinen Pool‑Import. In solchen Fällen ermöglicht spezialisierte Software wie Hetman RAID Recovery einen sicheren Zugriff auf die Daten und die Wiederherstellung von Informationen.

In diesem Beispiel demonstrieren wir den automatisierten Wiederherstellungsprozess auf einem Computer mit Ubuntu.

Fahren Sie zuerst den Server herunter und entnehmen Sie vorsichtig alle Laufwerke, die Teil des Arrays waren.

Verbinden Sie diese mit einer Workstation: Die optimale Option ist die direkte Verbindung zum Mainboard über SATA‑Kabel für maximale Geschwindigkeit und Stabilität der Datenübertragung. Falls das Mainboard keine freien Anschlüsse hat, können externe USB‑Docking‑Stationen oder USB‑zu‑Festplatten‑Adapter verwendet werden.

Beachten Sie, dass bei Verbindung über Docking‑Stationen die Scan‑Geschwindigkeit niedriger sein kann. Bei großen Datenmengen ist daher die Nutzung interner Ports vorzuziehen.

Nach dem Anschluss prüfen Sie in Ubuntu im Dienstprogramm “Laufwerke” (Disks), ob die Laufwerke angezeigt werden, und initialisieren Sie sie nicht, wenn das System diese Aktion vorschlägt.

Starten Sie unmittelbar nach der Überprüfung Hetman RAID Recovery, um die automatische Array‑Zusammenstellung durchzuführen.

Das zentrale Merkmal von Hetman RAID Recovery ist die tiefe Analyse der ZFS‑Metadaten. Die Software benötigt kein funktionierendes Betriebssystem oder einen Controller — sie liest Servicedaten direkt von den Laufwerken und rekonstruiert automatisch die Pool‑Struktur.

Da ZFS alle kritischen Array‑Konfigurationsdaten innerhalb des Pools selbst speichert, bleibt die logische Integrität der Dateien erhalten, selbst wenn die Serverumgebung vollständig nicht verfügbar ist. Dadurch erhält der Anwender Zugriff auf die Daten in bekannter Form, unabhängig vom ursprünglichen System.

In diesem Artikel werden verschiedene Array‑Konfigurationen demonstriert:

• RAIDZ1 auf drei Festplatten,
• RAIDZ2 auf vier,
• RAIDZ3 auf fünf,
• und Stripe auf zwei Laufwerken.

Wir analysieren den Wiederherstellungsalgorithmus im Detail für ein dreiplattiges RAIDZ1‑Array im Fall eines vollständigen Serverhardwareausfalls oder eines kritischen Fehlers nach einem TrueNAS SCALE‑Update.

Es ist wichtig zu beachten, dass dieser Ansatz universell ist und auch auf RAIDZ2-, RAIDZ3‑ und Stripe‑Konfigurationen angewendet werden kann.

Nach dem Start von Hetman RAID Recovery scannt das Programm automatisch alle angeschlossenen Geräte. Das Programm liest ZFS‑Servicemetadata, analysiert die Konfiguration der virtuellen vdev‑Gruppen und rekonstruiert auf Basis der gewonnenen Daten das korrekte RAIDZ1‑Modell.

Im Arbeitsfenster werden erkannte Laufwerke und zusammengesetzte logische Strukturen angezeigt — Sie können sofort mit ihnen arbeiten: eine detaillierte Analyse durchführen, die Datenstruktur ansehen oder benötigte Dateien wiederherstellen.

Wählen Sie das benötigte RAIDZ1 aus der Liste der rekonstruierten Arrays und starten Sie den Schnellscan (Fast scan), um die Datenstruktur zügig zu erfassen.

Nach Abschluss des Scans wird das wiederhergestellte Dateisystem mit vollständiger Verzeichnis‑ und Dateihierarchie im Hauptfenster angezeigt. Wählen Sie die erforderlichen Objekte aus und klicken Sie auf Wiederherstellen.

Im nächsten Schritt geben Sie einen Ordner zum Speichern der Daten an — vorzugsweise auf einem separaten Medium mit ausreichend freiem Speicherplatz.

Bestätigen Sie den Start des Vorgangs, geben Sie den Zielpfad an und klicken Sie erneut auf Wiederherstellen, um den Kopiervorgang zu starten. Nach Abschluss der Operation klicken Sie auf Fertig.

Als Ergebnis werden die Daten aus dem ZFS RAIDZ1‑Pool wiederhergestellt und für die normale Nutzung verfügbar sein.

Methode 2. Wiederherstellung von RAIDZ mit fehlenden Laufwerken

Betrachten wir nun den Fall von einem oder mehreren Ausfällen in einem RAIDZ‑Array.

Die RAIDZ‑Architektur bietet je nach Array‑Typ Fehlertoleranz:

• RAIDZ1 toleriert den Ausfall einer Festplatte.
• RAIDZ2 toleriert den Ausfall von zwei Festplatten.
• RAIDZ3 toleriert den Ausfall von drei Festplatten.

Im Fall eines Stripe gibt es keine Redundanz, daher führt der Ausfall eines Laufwerks zu totalem Datenverlust.

Wenn nicht alle Laufwerke angeschlossen werden können, können Sie ein Abbild des fehlenden Laufwerks erstellen und dieses zusammen mit den übrigen Laufwerken für die weitere Wiederherstellung verwenden.

Dank verteilter Paritätsmechanismen und Integritätsprüfungen kann spezialisierte Software wie Hetman RAID Recovery verlorene Blöcke rekonstruieren und den Zugriff auf Informationen wiederherstellen, sofern die Anzahl ausgefallener Laufwerke das zulässige Maß für den jeweiligen RAIDZ‑Typ nicht überschreitet.

Wird dieser Schwellenwert überschritten, ist die logische Struktur des Arrays gestört und Standard‑Softwaremethoden werden wirkungslos. In solchen Fällen ist eine Wiederherstellung nur mit professionellem Equipment in spezialisierten Laboren möglich.

Stellen Sie sicher, dass das Zielmedium ausreichend freien Speicherplatz zum Speichern der wiederhergestellten Daten bietet, und entnehmen Sie die Laufwerke sorgfältig aus dem Server. Verbinden Sie sie mit einem Computer über SATA‑Anschlüsse oder eine externe Docking‑Station. Es ist wichtig, Schreibzugriffe auf diese Laufwerke zu vermeiden, da dies zu irreversiblen Datenverlusten führen kann.

Schließen Sie vor Beginn alle Anwendungen, die diese Laufwerke verwenden könnten, und deaktivieren Sie temporär automatische Backups oder Synchronisationen. Wenn das System das Array nicht einbindet, initialisieren Sie die Laufwerke nicht, erstellen Sie keine Partitionen und formatieren Sie sie nicht.

Belassen Sie die Laufwerke in ihrem aktuellen Zustand und fahren Sie direkt mit dem Wiederherstellungsverfahren fort. Die Beachtung dieser Empfehlungen erhöht die Chancen auf eine erfolgreiche und sichere Datenwiederherstellung erheblich – unabhängig vom RAIDZ‑Typ oder der Stripe‑Konfiguration.

Falls die Architektur Ihrer Workstation nicht ermöglicht, alle Laufwerke gleichzeitig anzuschließen, ist die optimale Lösung die Verwendung von virtuellen Festplattenabbildern. Dabei werden exakte Bit‑für‑Bit‑Kopien jeder Festplatte für die anschließende Analyse erstellt.

Nach dem Einbinden des Abbilder des fehlenden Laufwerks behandelt Hetman RAID Recovery dieses als vollwertiges physisches Gerät und rekonstruiert zusammen mit den verfügbaren Laufwerken automatisch die Array‑Struktur. Dieser Ansatz ermöglicht den Start der Datenwiederherstellung selbst bei begrenzten Anschlussmöglichkeiten — wobei Sicherheit und Datenintegrität in jeder Phase gewahrt bleiben.

Wir erläutern den Wiederherstellungsprozess am Beispiel von RAIDZ3, bei dem drei Laufwerke gleichzeitig ausgefallen sind.

Diese Array‑Konfiguration bietet selbst bei einem derart schweren Ausfall die Möglichkeit der Datenwiederherstellung — wir führen dies mit Hetman RAID Recovery durch.

Sofort nach dem Start scannt die Software automatisch alle angeschlossenen Laufwerke, liest Servicedaten aus und rekonstruiert auf dieser Grundlage die ursprüngliche Array‑Struktur. Im Arbeitsfenster werden alle erkannten physischen Datenträger und die gebildeten virtuellen Konfigurationen angezeigt, die sofort genutzt werden können. Wählen Sie das gefundene RAIDZ3 aus und starten Sie den Schnellscan.

Sobald die Prüfung abgeschlossen ist, zeigt das Arbeitsfenster die vollständige Struktur des rekonstruierten Arrays mit allen Verzeichnissen und Dateien an.

Markieren Sie die benötigten Objekte und klicken Sie auf Wiederherstellen. Geben Sie dann den Ordner für das Speichern an und bestätigen Sie die Operation durch erneutes Klicken auf Wiederherstellen.

Wenn der Kopiervorgang abgeschlossen ist — klicken Sie auf Fertig.

Nach Abschluss aller Schritte sind die wiederhergestellten Dateien aus dem RAIDZ3‑Array uneingeschränkt nutzbar.

Methode 3. Wiederherstellung gelöschter Dateien

Abschließend betrachten wir eines der häufigsten Szenarien — das versehentliche Löschen von Dateien aus einem RAID‑Array.

In diesem Beispiel stellen wir Daten aus einem Stripe wieder her, das aus zwei Festplatten unter dem ZFS‑Dateisystem erstellt wurde.

Das Kennzeichen eines Stripe ist, dass Daten ohne Redundanz über alle Laufwerke verteilt werden. Das bedeutet, dass keine einzelne Platte vollständige Dateien enthält. Für eine erfolgreiche Wiederherstellung müssen alle Laufwerke gleichzeitig angeschlossen und als eine logische Einheit behandelt werden. Fehlt eines der Laufwerke oder ist es nicht angeschlossen, kann die Software die Daten nicht lesen.

Stellen Sie vor Beginn sicher, dass alle Laufwerke physisch mit dem Computer verbunden sind — direkt per SATA an das Mainboard oder über eine externe Docking‑Station.

Schreiben Sie auf diese Laufwerke keine neuen Daten und initialisieren Sie sie nicht im System, um ein Überschreiben der verlorenen Dateien zu vermeiden.

Starten Sie in Ubuntu Hetman RAID Recovery.

Die Software scannt automatisch alle angeschlossenen Laufwerke, liest die ZFS‑Metadaten und rekonstruiert entsprechend die logische Stripe‑Struktur. Im Hauptfenster sehen Sie die physischen Disks und das zusammengesetzte Array, das zur Bearbeitung bereitsteht.

Wählen Sie anschließend das Stripe aus der Liste der erkannten Arrays und starten Sie einen Vollscan (Full Scan). Ein Vollscan ist erforderlich, da nach dem Löschen von Dateien in ZFS nur eine tiefe Analyse die Fragmentierung der Daten zusammenführen und die korrekte Ordnerstruktur wiederherstellen kann.

Zusätzliche Einstellungen sind in der Regel nicht erforderlich; klicken Sie einfach auf Weiter und warten Sie, bis der Vorgang abgeschlossen ist. Nach Abschluss des Scans zeigt das Hauptfenster die wiederhergestellte Array‑Struktur mit allen Ordnern und Dateien an. Verwenden Sie bei Bedarf die Vorschau, um den Inhalt von Dokumenten, Bildern oder anderen Dateien zu überprüfen.

Wählen Sie die gewünschten Dateien und Ordner aus und klicken Sie auf Wiederherstellen.

Geben Sie das Ziel für die wiederhergestellten Daten auf einem separaten Medium mit ausreichend freiem Speicherplatz an und bestätigen Sie den Start des Vorgangs durch erneutes Klicken auf Wiederherstellen.

Nach Abschluss der Kopie klicken Sie auf Fertig.

Als Ergebnis werden alle Dateien wiederhergestellt und für die normale Nutzung verfügbar sein.

Dieser Prozess gewährleistet die Datensicherheit, ermöglicht die Wiederherstellung von Dateien selbst nach versehentlichem Löschen und bewahrt die Struktur des ZFS‑Dateisystems, ohne andere Daten auf den Laufwerken zu gefährden.

Fazit

Die Datenwiederherstellung aus dem ZFS‑Dateisystem und aus RAIDZ1-, RAIDZ2-, RAIDZ3‑ und Stripe‑Arrays ist komplex, aber mit der richtigen Vorgehensweise und einem Verständnis der Architektur dieser Lösungen vollständig machbar. Dank der integrierten Datenintegritäts‑ und Fehlerprüfmechanismen bietet ZFS ein hohes Schutzniveau, insbesondere in RAIDZ2‑ und RAIDZ3‑Konfigurationen.

Nichtsdestotrotz sind selbst solche zuverlässigen Systeme nicht gegen Datenverlust infolge von Hardwareausfällen, Bedienfehlern oder kritischer Pool‑Beschädigung gefeit. Die am wenigsten geschützte Konfiguration bleibt Stripe, bei der das Fehlen von Redundanz bei Ausfall eines Laufwerks zum vollständigen Datenverlust führt.

Der Erfolg einer Wiederherstellung hängt von vielen Faktoren ab: dem RAID‑Typ, der Anzahl ausgefallener Laufwerke, dem Zustand des Dateisystems und der Schnelligkeit des Handelns. Zentrale Empfehlungen sind, Schreibzugriffe auf das betroffene Array sofort zu stoppen, eine korrekte Diagnose durchzuführen und spezialisierte Software oder professionelle Dienste zu nutzen.

Daher ist es zur Minimierung des Datenverlust­risikos wichtig, nicht nur zu wissen, wie Daten wiederhergestellt werden können, sondern auch im Voraus Backup‑Strategien zu implementieren und das geeignete RAID‑Level entsprechend der Kritikalität der Informationen zu wählen.