Cómo recuperar datos de discos virtuales QCOW2 y snapshots de KVM (QEMU) en RHEL 7.9
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Autor:
Raidel Arbelay Becerra
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Editor:
Angel Villares
En este artículo explicaremos cómo recuperar discos virtuales y snapshots de KVM en Red Hat Enterprise Linux 7.9, identificar la causa de la pérdida de datos y restaurar el acceso a la información mediante las herramientas adecuadas.
- Arquitectura de KVM y LVM en RHEL 7.9
- Conexión de los discos al ordenador
- Cómo recuperar máquinas virtuales KVM (QEMU) y snapshots desde RHEL 7.9
- Conclusión
- Preguntas frecuentes
- Comentarios
La virtualización basada en KVM (Kernel-based Virtual Machine) y QEMU se utiliza ampliamente en Red Hat Enterprise Linux 7.9 para crear y administrar máquinas virtuales. Sus sistemas operativos, aplicaciones y archivos de usuario se almacenan en discos virtuales, por ejemplo, en formatos QCOW2 o RAW. Los snapshots pueden utilizarse para conservar un estado anterior de las máquinas virtuales, lo que permite volver a un punto específico en el tiempo. Sin embargo, el borrado accidental de archivos, la corrupción de la imagen de disco, el fallo de una unidad física o una cadena de snapshots dañada pueden provocar la pérdida de acceso a datos críticos.
Cómo recuperar máquinas virtuales KVM (QEMU) y snapshots en RHEL 7.9
Arquitectura de KVM y LVM en RHEL 7.9
Analicemos con más detalle la arquitectura de nuestro sistema de servidor.
El propio sistema operativo Red Hat Enterprise Linux 7.9 está instalado en un disco del sistema independiente con el sistema de archivos XFS. Sin embargo, el almacenamiento del entorno de virtualización KVM utiliza un subsistema de discos complejo y multinivel.
El sistema se basa en matrices de discos RAID 5 y RAID 0. Sobre ellas se implementan volúmenes lógicos LVM. Para garantizar la seguridad de los datos, estos volúmenes se cifran adicionalmente mediante el estándar LUKS, y solo dentro de este contenedor criptográfico se crea el sistema de archivos ext4, donde se almacenan directamente los archivos de las máquinas virtuales.
Todo este entorno se gestiona mediante el daemon Libvirt, que abstrae de forma cómoda la jerarquía de discos físicos en pools de almacenamiento y los asocia con la configuración de cada máquina virtual. Sin embargo, en el momento de un fallo, esta comodidad juega en nuestra contra, porque cuando falla la capa de almacenamiento inferior, Libvirt pierde inmediatamente la conexión con los pools. Como resultado, todas las máquinas virtuales simplemente desaparecen de la consola de administración o dejan de estar disponibles de inmediato.
El problema principal es que una arquitectura tan compleja complica significativamente el proceso de recuperación de datos. Toda esta estructura (RAID, LVM, LUKS y ext4) está estrechamente interconectada. Un fallo en cualquiera de estos niveles rompe de inmediato toda la cadena y bloquea por completo el acceso a las máquinas virtuales.
Pongámonos directamente en las máquinas virtuales. Utilizan discos virtuales en el popular formato qcow2. Este formato admite snapshots, es decir, capturas del estado del sistema en un punto específico del tiempo. Almacenar todos los snapshots y los cambios actuales en un único archivo de disco virtual resulta extremadamente práctico para la administración y la gestión de recursos.
Sin embargo, desde el punto de vista de la fiabilidad, esto hace que el sistema sea muy vulnerable. Si este único archivo qcow2 se corrompe lógicamente debido a un fallo del sistema anfitrión, se corre el riesgo de perder no solo la versión de trabajo actual de la máquina virtual, sino también todos sus estados guardados al mismo tiempo.
Afortunadamente, esto no significa una pérdida permanente de la información, ya que con Hetman RAID Recovery es posible analizar la estructura dañada y recuperar con éxito tanto los propios discos virtuales como los datos almacenados en ellos.
| Componente | Finalidad y características |
|---|---|
| KVM (Kernel-based Virtual Machine) | Módulo del kernel de Linux que proporciona virtualización de hardware y permite ejecutar máquinas virtuales en RHEL 7.9. |
| QEMU | Emula hardware virtual y permite el funcionamiento de las máquinas virtuales, incluido el acceso a sus discos virtuales. |
| libvirt | Conjunto de herramientas de gestión de la virtualización que permite crear, iniciar, detener y configurar máquinas virtuales mediante virsh y otras herramientas. |
| Máquina virtual (VM) | Entorno aislado en el que se ejecuta un sistema operativo invitado junto con sus aplicaciones, configuraciones y archivos. |
| Disco virtual QCOW2 | Formato de imagen de disco de QEMU que admite la asignación dinámica de espacio, metadatos y snapshots internos. También puede formar parte de una cadena de snapshots externos. |
| Disco virtual RAW | Imagen de disco sin la estructura adicional del contenedor QCOW2. Puede almacenarse en un archivo o en un dispositivo de bloques LVM. |
| Snapshot (instantánea) | Estado guardado de un disco o de una máquina virtual. Los snapshots pueden ser internos, almacenados en un único archivo QCOW2, o externos, cuando los cambios se escriben en un archivo independiente. |
| Cadena de snapshots externos | Secuencia formada por una imagen base y discos secundarios que almacenan los cambios. Para acceder al estado actual de los datos, es necesario conservar correctamente las relaciones entre los archivos. |
| LVM (Logical Volume Manager) | Sistema de gestión de volúmenes lógicos de Linux que permite combinar dispositivos físicos en grupos de volúmenes y crear volúmenes lógicos para discos virtuales. |
| PV (Physical Volume) | Dispositivo físico o partición preparada para su uso en LVM. Constituye el nivel básico de la estructura LVM. |
| VG (Volume Group) | Grupo de volúmenes que combina uno o varios PV y proporciona espacio para crear volúmenes lógicos. |
| LV (Logical Volume) | Volumen lógico que puede utilizarse como dispositivo de bloques para almacenar un disco virtual RAW o un sistema de archivos que contenga imágenes QCOW2. |
| Sistema de archivos del host | Sistema de archivos de RHEL, como XFS o ext4, en el que se pueden almacenar archivos de discos virtuales y configuraciones de máquinas virtuales. |
| Configuración XML de libvirt | Contiene los parámetros de la máquina virtual, incluida la ruta del disco, el tipo de controlador y otros ajustes. Ayuda a determinar qué imagen de disco utilizaba la máquina virtual. |
| Metadatos de LVM | Contienen información sobre los volúmenes físicos, los grupos de volúmenes y los volúmenes lógicos. Los daños en estos metadatos pueden impedir el acceso a los volúmenes lógicos y a los datos almacenados en ellos. |
Conexión de los discos al ordenador
Para iniciar el proceso de recuperación, es necesario retirar físicamente los discos del servidor problemático y conectarlos a un ordenador. La mejor y más rápida opción es una conexión directa a la placa base del ordenador mediante puertos SATA o SAS.
También puede utilizar estaciones de acoplamiento USB externas o adaptadores, pero tenga en cuenta que esto puede reducir la velocidad de análisis.
Una regla importante al montar matrices: para recuperar correctamente datos de una matriz RAID 5, basta con conectar todos los discos excepto uno averiado. En una matriz RAID 0, en cambio, es obligatorio conectar absolutamente todas las unidades que formaban parte de la matriz; de lo contrario, la recuperación será imposible.
Si no hay suficientes puertos libres para conectar todas las unidades, o si los discos muestran signos de fallo de hardware, la mejor solución es crear imágenes sector por sector. Esta función integrada de Hetman RAID Recovery permite guardar una copia exacta, byte a byte, de cada disco como un archivo normal. Trabajar con imágenes es una práctica estándar de seguridad, porque el análisis se realiza sin carga física sobre las unidades originales del servidor.
Para crear una imagen, seleccione el disco conectado en la ventana principal y haga clic en el botón Guardar disco del panel superior, especificando la ruta de guardado.
Después de crear todas las imágenes, móntelas en el programa: abra el menú principal y seleccione Montar disco.
Seleccione el tipo Imágenes de disco RAW y abra los archivos guardados.
Aparecerán inmediatamente en la lista de dispositivos disponibles, listos para el ensamblaje automático de la matriz y el análisis posterior.
Cómo recuperar máquinas virtuales KVM (QEMU) y snapshots desde RHEL 7.9
MÉTODO 1. Recuperación de archivos de máquinas virtuales
Passemoss a la práctica y consideremos la recuperación del acceso a un archivo de disco virtual qcow2.
En nuestro caso, el archivo no se eliminó, pero el acceso a él quedó completamente bloqueado debido a un fallo repentino de hardware del servidor y la posterior destrucción de la estructura lógica de la matriz.
Sin embargo, los algoritmos de Hetman RAID Recovery permiten sortear este problema con facilidad. En la ventana principal del programa podemos ver una matriz RAID 5 ya ensamblada automáticamente, pero para acceder a los datos primero es necesario desbloquear su volumen lógico introduciendo la contraseña de LUKS.
Solo después de eliminar correctamente la protección criptográfica seleccionamos este volumen e iniciamos el algoritmo de Análisis rápido, que analizará de inmediato la estructura de nuestro sistema de archivos, que en este caso es ext4.
Vaya a la carpeta donde se almacenaba la máquina virtual. El programa reconstruyó correctamente el árbol de directorios y encontró nuestro archivo qcow2 intacto.
Seleccione la imagen encontrada y haga clic en el botón Recuperación del panel superior; a continuación, elija necesariamente una ubicación segura en el disco local del ordenador o en otro dispositivo de almacenamiento para evitar sobrescribir los datos.
MÉTODO 2. Recuperación de archivos desde sistemas operativos invitados
Ahora consideremos otro escenario común: la pérdida de datos se produjo directamente dentro de la propia máquina virtual. En nuestro ejemplo, el sistema operativo invitado es Windows 10.
Normalmente, acceder a estos archivos requiere iniciar el hipervisor y arrancar completamente la máquina virtual, algo que no siempre es posible o seguro tras fallos del sistema. Sin embargo, Hetman RAID Recovery permite trabajar directamente con el formato qcow2. Puede abrir el disco virtual directamente en la interfaz del programa sin utilizar un hipervisor.
Para ello, abra el menú Montar disco, seleccione la opción adecuada para máquinas virtuales, especifique la ruta a la carpeta que contiene su archivo qcow2 guardado,
y haga clic en Montar carpeta.
Después de eso, el disco virtual aparecerá inmediatamente en la lista general de dispositivos. Como nuestro sistema invitado es Windows 10, vemos de inmediato su partición con el sistema de archivos NTFS.
Seleccione esta partición e inicie el análisis de Análisis rápido. El programa analizará en profundidad la estructura interna del disco virtual y encontrará los datos eliminados o perdidos. En nuestro caso, se trata de un conjunto de archivos de prueba. Gracias a la función de vista previa, puede evaluar visualmente la integridad de documentos y fotos directamente antes de la recuperación.
Después de verificar la corrección de la información encontrada, seleccione los archivos necesarios, haga clic en el botón Recuperación y guárdelos en el disco local de su ordenador.
MÉTODO 3. Recuperación de datos mediante snapshots
Otra potente función de Hetman RAID Recovery es el trabajo con snapshots, es decir, capturas del estado del sistema.
Como mencionamos al principio del video, el formato qcow2 almacena todos los snapshots en un único archivo. Cuando se monta un disco virtual de este tipo, el programa encuentra automáticamente todos los snapshots contenidos en él y los muestra como unidades conectadas independientes en la lista general.
Esto facilita la recuperación de datos de estados anteriores del sistema. Por ejemplo, si un archivo importante fue modificado o eliminado por completo y ya no existe en la versión de trabajo actual de la máquina virtual, puede volver simplemente a un snapshot anterior. Seleccione el snapshot requerido en la lista e inicie el algoritmo de Análisis rápido.
El programa analizará su estructura y encontrará versiones anteriores de los archivos. Después de eso, solo tendrá que verificar visualmente los datos encontrados, seleccionar los archivos necesarios y guardarlos en un disco local seguro mediante el botón Recuperación.
Conclusión
La recuperación de discos virtuales y snapshots de KVM en Red Hat Enterprise Linux 7.9 requiere comprender la arquitectura de virtualización, la estructura de almacenamiento y la forma en que se guardan los datos. Según la configuración de la máquina virtual, su disco puede representarse mediante un archivo QCOW2 o RAW ubicado en un sistema de archivos, o mediante un volumen lógico LVM. Esto determina la elección de las herramientas y la secuencia de acciones durante la recuperación.
Si la máquina virtual ya no arranca, el disco se eliminó accidentalmente o un snapshot está dañado, el primer paso consiste en determinar la causa del problema y verificar la disponibilidad de los datos originales. Debe prestarse especial atención a los snapshots externos de QCOW2, ya que los enlaces dañados entre las imágenes base y secundarias pueden provocar la pérdida de acceso al estado actual del disco virtual. Cuando se utiliza LVM, es necesario comprobar el estado de los volúmenes físicos, los grupos de volúmenes y los volúmenes lógicos sin modificar innecesariamente su estructura.
Para aumentar las posibilidades de una recuperación exitosa, se recomienda dejar de escribir en el dispositivo de almacenamiento dañado, evitar eliminar archivos residuales de snapshots y, si es posible, crear una copia sector por sector de la unidad o una copia de seguridad de las imágenes. Puede utilizarse software especializado de recuperación de datos para buscar archivos perdidos, incluidas las soluciones de Hetman Software. Al mismo tiempo, el resultado depende del tipo de daño, del estado de la unidad y de si los datos perdidos han sido sobrescritos.
Para minimizar el riesgo de una pérdida de datos repetida, debe crear copias de seguridad periódicas de los discos virtuales y de las configuraciones de las máquinas virtuales, comprobar la integridad de las copias de seguridad y supervisar el estado del almacenamiento. Los snapshots deben utilizarse como una forma de volver a un estado anterior, no como un reemplazo completo de las copias de seguridad.
