Come recuperare i dati da array LVM RAID 5 e RAID 0 crittografati con LUKS
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Autore:
Anton Kryvoruchko
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Editore:
Mykhailo Miroshnichenko
In questo articolo esamineremo uno dei problemi più complessi di perdita dei dati — il recupero dei dati da array LVM RAID 0 e RAID 5 di server ulteriormente crittografati con lo standard LUKS.
- Caratteristiche di LVM RAID e della crittografia LUKS
- Come collegare le unità a un PC
- Recupero dei dati da array LVM RAID 5 e 0 crittografati con LUKS
- Conclusione
- Domande frequenti
- Commenti
Gli array LVM RAID 5 e RAID 0 crittografati con LUKS (Linux Unified Key Setup) vengono utilizzati in Linux per organizzare lo spazio disco, migliorare le prestazioni o fornire tolleranza ai guasti per l’archiviazione dei dati in RAID 5. Tuttavia, a causa di danni ai dischi, errori di configurazione di LVM, guasti di sistema o perdita dell’accesso alla chiave di crittografia, i dati possono diventare non disponibili. In questo articolo analizzeremo come recuperare le informazioni da tali array, identificarne la struttura, accedere ai volumi crittografati LUKS e ripristinare i file persi utilizzando strumenti specializzati per il recupero dei dati.
I crash del sistema Linux, gli errori dell’hardware del server, i guasti dei dispositivi di archiviazione o l’eliminazione accidentale di un volume логico sono situazioni tipiche che possono distruggere un array e bloccare l’accesso ai file. La presenza di protezione crittografica complica ulteriormente la situazione, poiché per altri sistemi i dischi appaiono come un insieme continuo di dati incomprensibili o dispositivi non allocati, ma ciò non significa una perdita permanente dei dati.
Di seguito illustreremo il processo di recupero dei file e mostreremo come assemblare automaticamente array danneggiati, sbloccare i volumi e recuperare con successo i dati nell’ambiente familiare Windows, macOS o Linux utilizzando Hetman RAID Recovery.
Recupero dati da array LVM RAID 5, 0 crittografati con LUKS
Caratteristiche di LVM RAID e della crittografia LUKS
La base del sottosistema disco nel nostro caso è la tecnologia Logical Volume Manager, o in breve LVM, nell’ambiente Linux. Questa tecnologia combina dischi fisici e crea volumi logici con diversi tipi di architettura, come RAID 0 Stripe e RAID 5 Parity.
Il problema principale è che la configurazione di tale array è memorizzata direttamente sui dischi stessi sotto forma di metadati LVM. Pertanto, qualsiasi guasto del sistema operativo, danneggiamento della struttura logica o guasto fisico di un’unità provoca la completa disgregazione dell’array. Il sistema vede i dischi come dispositivi non allocati e l’accesso ai dati viene immediatamente bloccato.
La situazione diventa notevolmente più complessa quando la crittografia LUKS viene applicata sopra gli array LVM. Quando tali dischi vengono collegati a un computer con Windows 11, si incontrano immediatamente problemi di compatibilità.
Il sistema operativo Microsoft non riconosce l’architettura LVM, non è in grado di lavorare con gli algoritmi LUKS e non comprende affatto i file system Linux.
| Caratteristica | LVM RAID 0 | LVM RAID 5 | Crittografia LUKS |
|---|---|---|---|
| Scopo principale | Aumentare la velocità di lettura e scrittura dei dati | Combinare prestazioni e tolleranza ai guasti | Proteggere i dati tramite crittografia |
| Principio di funzionamento | I dati sono distribuiti su più dischi senza ridondanza | I dati e le informazioni di parità sono distribuiti sui dischi | I dati sul dispositivo a blocchi sono crittografati e diventano accessibili dopo lo sblocco |
| Numero minimo di dischi | 2 | 3 | 1 dispositivo a blocchi o volume |
| Resistenza ai guasti dei dischi | Nessuna: il guasto di un disco può comportare la perdita dell’intero array | Di norma tollera il guasto di un disco | Non protegge contro il guasto del supporto fisico |
| Specificità del recupero | È necessario determinare l’ordine dei dischi, la dimensione dello stripe e la posizione dei blocchi di dati | È necessario determinare l’ordine dei dischi, i parametri di distribuzione dei dati e il posizionamento della parità | È richiesta una password valida, una chiave o un altro metodo di sblocco configurato |
| Impatto del danneggiamento dei metadati | Può complicare l’identificazione della struttura dell’array e il recupero dei file | Può complicare la ricostruzione dell’array e l’identificazione della posizione della parità | Il danneggiamento dell’intestazione LUKS può rendere impossibile lo sblocco standard senza un backup dell’intestazione |
| Recupero senza chiave di crittografia | Possibile se i dati non sono crittografati o sono già disponibili in forma decrittografata | Possibile se i dati non sono crittografati o sono già disponibili in forma decrittografata | Senza una password valida, una chiave o un altro metodo di autenticazione idoneo, il recupero del contenuto è generalmente impossibile |
| Raccomandazioni prima del recupero | Creare immagini disco settore per settore ed evitare di scrivere nuovi dati sull’array | Verificare le condizioni di tutti i dischi e creare immagini disco prima della ricostruzione | Eseguire il backup dell’intestazione LUKS e dei file chiave, e conservare le copie senza modificare il supporto originale |
È qui che entra in gioco Hetman RAID Recovery. Il programma individua automaticamente i metadati richiesti e ricostruisce autonomamente gli array danneggiati. Successivamente, l’utility accetta la password per rimuovere la protezione LUKS e decrittografa istantaneamente la struttura dei file, aprendo la strada al recupero completo dei dati.
Come collegare le unità a un PC
Il collegamento fisico dei dischi dal server problematico a un computer è preferibile tramite porte SATA sulla scheda madre, poiché ciò garantisce la massima velocità e stabilità.
Anche l’utilizzo di dock station USB esterne è un’opzione accettabile, ma la loro velocità di trasferimento è inferiore, il che può aumentare il tempo di scansione.
Durante il collegamento, assicurarsi di ignorare eventuali prompt di Windows che richiedono di formattare o inizializzare i dischi, poiché ciò può portare a una perdita irreversibile dei dati.
Per recuperare con successo i dati da un array RAID 5, è sufficiente collegare il numero minimo richiesto di dischi funzionanti, mentre per un array RAID 0 è importante collegare assolutamente tutti i dischi che facevano parte dell’array.
Tuttavia, nella pratica, spesso è fisicamente impossibile collegare contemporaneamente tutte le unità a causa della mancanza di porte libere sul computer. In questo caso, la creazione di immagini settore per settore è una prassi standard quando si lavora con dischi che mostrano segni di guasto hardware o settori danneggiati.
Un’immagine è una copia esatta, byte per byte, del disco fisico, salvata come normale file su un altro dispositivo di archiviazione. L’uso delle immagini consente di eseguire un’analisi approfondita dei dati senza ulteriore carico fisico sulle unità originali, riducendo significativamente il rischio di guasto completo durante il processo.
Per creare un’immagine di questo tipo, avviare il programma, selezionare l’unità richiesta e fare clic sul pulsante Salva disco nel pannello superiore.
Successivamente, specificare il percorso in cui salvare il file.
È importante ricordare che la dimensione dell’immagine risultante corrisponderà alla capacità totale dell’unità di origine, indipendentemente dalla quantità di dati scritti, quindi assicurarsi che sia disponibile spazio libero sufficiente.
Al termine del processo di salvataggio, aprire il menu principale e selezionare Monta disco.
Dalle opzioni disponibili, selezionare Immagini disco raw e aprire i file creati.
Compariranno immediatamente nell’elenco generale dei dispositivi disponibili e il programma potrà lavorarci con la stessa efficacia dei veri dischi fisici.
Recupero dei dati da array LVM RAID 5 e 0 crittografati con LUKS
METODO 1. Recupero di LVM RAID 5 con LUKS
Il recupero dei dati diventa necessario in situazioni critiche come i guasti dell’hardware del server: il guasto fisico di uno o più dischi, che porta al degrado di RAID 5 o alla completa perdita di accesso a RAID 0. Questo processo è essenziale anche quando compaiono settori danneggiati che bloccano la lettura dei dati crittografati, oppure in caso di gravi problemi software che hanno causato malfunzionamenti di LVM o il danneggiamento della struttura del file system.
Dopo aver collegato le unità o montato le relative immagini, avviare Hetman RAID Recovery. L’utility rileva e assembla automaticamente l’array software LVM RAID 5.
Utilizzando come esempio il banco di prova, dimostriamo l’assemblaggio dell’array in stato degradato, con un disco mancante, grazie alla capacità del programma di calcolare i dati mancanti in base ai blocchi di parità. Ciò consente di accedere ai dati anche quando il supporto fisico è guasto.
Poiché i volumi logici assemblati sono protetti dall’algoritmo LUKS, devono essere sbloccati direttamente nel gestore dischi del programma. La dimostrazione dello sblocco dell’array tramite l’immissione della password dell’utente consente all’utility di accedere al file system senza strumenti di terze parti. È sufficiente inserire la password nel campo appropriato e, dopo la verifica corretta, l’utility rimuoverà la barriera crittografica, rendendo disponibile il contenuto del volume per ulteriori analisi.
Nella fase finale eseguiamo l’algoritmo Scansione rapida sul volume già assemblato e sbloccato.
Il programma riconosce istantaneamente la struttura logica del file system Linux e visualizza tutti i file trovati. Il principale vantaggio di questa fase è il mantenimento completo della gerarchia originale delle cartelle, che consente di recuperare tutte le informazioni necessarie in modo sicuro e pratico. Durante la scansione, l’utility analizza con attenzione i dati, ripristinando i collegamenti del file system per garantirne l’integrità.
Quando tutti i file richiesti sono stati trovati, selezionarli e fare clic sul pulsante Recupero per avviare il processo di salvataggio. Assicurarsi di scegliere un diverso dispositivo di archiviazione fisico, ad esempio un hard disk integro o un’unità USB esterna, poiché il salvataggio dei dati sullo stesso disco in fase di recupero è severamente vietato per evitare la sovrascrittura permanente delle informazioni.
METODO 2. Recupero dei file da LVM RAID 0
Passiamo al secondo array del nostro banco di prova. Si tratta di LVM RAID 0, noto anche come Stripe, costruito da due SSD. La sua principale vulnerabilità risiede nella struttura, che non prevede ridondanza dei dati, quindi qualsiasi guasto software rende le informazioni su entrambi i dischi completamente inaccessibili.
Il programma Hetman RAID Recovery assembla automaticamente questo array in un singolo volume logico, dopodiché rimuoviamo la protezione crittografica LUKS utilizzando la password dell’utente. Ciò apre l’accesso alla struttura interna del volume crittografato.
Avviamo la scansione dell’array RAID 0 sbloccato. Il programma non solo riconosce la struttura logica corrente, ma esegue anche un’analisi approfondita per trovare i file che erano stati eliminati accidentalmente dall’utente dall’interno del volume crittografato prima del verificarsi del guasto del sistema. Questa funzionalità è fondamentale, poiché consente di recuperare informazioni importanti che erano considerate perdute molto prima del guasto critico del disco.
Nella fase finale, esaminiamo le informazioni trovate. La funzione di anteprima consente di valutare visivamente l’integrità di documenti, foto e altri file direttamente prima del recupero.
Dopo aver confermato la correttezza dei dati trovati e aver verificato l’integrità della struttura dei file, selezioniamo i dati disponibili richiesti insieme ai file eliminati recuperati con successo.
Il passaggio finale consiste nella scelta di una posizione sicura in cui salvare i dati, ad esempio sul disco locale di un computer Windows 11.
Ricordiamo che, per garantire la sicurezza dei dati recuperati, questi non devono essere riscritti sui dischi dell’array di origine.
Conclusione
Il recupero dei dati da array LVM RAID 5 e RAID 0 crittografati con LUKS richiede la corretta identificazione della struttura di archiviazione, della sequenza dei suoi componenti e dello stato dei metadati. In caso di danni ai dischi, perdita della configurazione LVM o problemi di accesso al volume crittografato, è importante non eseguire operazioni che possano sovrascrivere i dati o complicare ulteriormente il recupero.
Prima di iniziare, si consiglia di creare immagini settore per settore di tutti i dischi disponibili, verificare lo stato dei supporti e salvare eventuali backup delle intestazioni LUKS, se disponibili. L’accesso alle informazioni crittografate richiede solitamente la password corretta, un file chiave o un altro meccanismo di sblocco fornito. Dopo il ripristino della struttura RAID e dell’accesso ai volumi logici, è possibile procedere alla ricerca e all’estrazione dei file persi.
Per semplificare questo processo, è possibile utilizzare strumenti specializzati come Hetman RAID Recovery, che aiutano ad analizzare i dischi, ricostruire la configurazione RAID e recuperare i dati accessibili. Tuttavia, il risultato dipende dal grado di danneggiamento dell’array, dalle condizioni dei supporti e dalla possibilità di decrittografare le informazioni. Tutti i file recuperati devono essere salvati su un dispositivo di archiviazione fisico separato per evitare la sovrascrittura dei dati che possono ancora essere ripristinati.
