Come ricostruire i dischi dati in Unraid 7.3.1: Single e Dual Parity
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Autore:
Anton Kryvoruchko
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Editore:
Mykhailo Miroshnichenko
In questo articolo esamineremo scenari critici di perdita di dati sui server che eseguono Unraid OS, in particolare il recupero affidabile dei dati da configurazioni di array Single Parity e Dual Parity. Vedremo come collegare correttamente i dischi fisici del server direttamente a un computer e prepararli per una scansione sicura. Applicheremo approcci specializzati per ricostruire array danneggiati e recuperare file in base al numero di dischi funzionanti rimasti.
- Come funzionano Single Parity e Dual Parity in Unraid
- STEP 1. Come collegare i dischi dati e i dischi di parità a un PC
- STEP 2. Come creare e montare le immagini dei dischi
- STEP 3. Recupero dei dati senza ricostruire l’array
- STEP 4. Come determinare l’offset utilizzando un editor HEX
- STEP 5. Come ricostruire Single Parity quando manca un disco
- STEP 6. Come recuperare Dual Parity quando mancano due dischi
- Conclusione
- Domande frequenti
- Commenti
Il sistema operativo Unraid è uno strumento flessibile e potente per la creazione di sistemi di archiviazione di rete.
Naturalmente, in alcuni casi l’accesso all’array può andare perso a causa di guasti hardware del server, di una modifica imprevista degli identificatori dei dischi da parte del controller del disco (SAS/HBA) oppure di un danneggiamento dell’unità flash USB avviabile che contiene la configurazione del sistema, con conseguente impossibilità di montare i dischi.
In queste situazioni interviene Hetman RAID Recovery. Tutto ciò può essere eseguito nell’ambiente Windows, macOS o Linux di propria scelta.
Come recuperare i dati da Unraid 7.3.1 | Single e Dual Parity
Come funzionano Single Parity e Dual Parity in Unraid
L’architettura degli array in Unraid differisce in modo fondamentale dai sistemi RAID classici:
In un array RAID tradizionale, i dati vengono suddivisi in blocchi e distribuiti simultaneamente su tutti i dischi. Al contrario, Unraid scrive ogni file per intero su un’unità specifica, utilizzando file system standard come XFS, EXT4 o BTRFS. Ciò significa che ogni disco dati dell’array è completamente indipendente e può essere letto su qualsiasi altro computer con il sistema operativo appropriato, senza la necessità di ricostruire l’intero array.
Per garantire la tolleranza ai guasti, Unraid utilizza dischi di parità dedicati:
- In una configurazione Single Parity, il sistema assegna un disco per memorizzare le informazioni di parità, consentendo il ripristino dei dati in caso di guasto di un singolo disco.
- Una configurazione Dual Parity utilizza due dischi di parità, fornendo protezione contro la perdita simultanea di due dischi.
È importante notare che i dischi di parità non contengono un file system né i file stessi; memorizzano solo le informazioni necessarie per la ricostruzione matematica dei dati persi.
Questa architettura di archiviazione influisce in modo significativo sull’approccio al recupero dati tramite software. Se il server non funziona ma i dischi dati sono fisicamente integri, Hetman RAID Recovery può analizzarli come volumi XFS separati ed estrarre tutti i file necessari. Se uno o due dischi dati sono completamente guasti, l’utility utilizzerà i dischi di parità per ricostruire virtualmente l’array e recuperare le informazioni perse come se tali dischi fossero ancora collegati al sistema.
| Caratteristica | Single Parity | Dual Parity |
|---|---|---|
| Numero di dischi di parità | 1 | 2 |
| Numero minimo di dischi | 2 dischi: 1 dati + 1 parità | 3 dischi: 1 dati + 2 parità |
| Protezione contro il guasto del disco | Protegge dal guasto di un disco | Protegge dal guasto simultaneo di due dischi |
| Numero di dischi dati | Tutti i dischi tranne un disco di parità | Tutti i dischi tranne due dischi di parità |
| Principio di funzionamento | Le informazioni di parità vengono utilizzate per recuperare i dati da un disco perso | Due insiemi di informazioni di parità consentono di recuperare i dati quando vengono persi due dischi |
| Tipo di parità | Viene utilizzato un insieme di parità | Vengono utilizzati due insiemi di parità indipendenti |
| Protezione dei dati | Elevata in caso di guasto di un disco | Più elevata, soprattutto per array di grandi dimensioni |
| Utilizzo dello spazio su disco | La capacità del disco più grande viene utilizzata per la parità | La capacità dei due dischi più grandi viene utilizzata per la parità |
| Ripristino dopo un guasto | È possibile il ripristino di un disco perso | È possibile il ripristino di due dischi persi |
| Requisiti del disco di parità | Il disco di parità non deve essere più piccolo del disco dati più grande | Entrambi i dischi di parità devono soddisfare i requisiti di capacità di Unraid |
| Prestazioni in scrittura | Di norma superiori rispetto a Dual Parity | Possono essere leggermente inferiori a causa del calcolo di due insiemi di parità |
| Uso consigliato | Array piccoli e medi in cui è sufficiente la protezione contro il guasto di un disco | Array di grandi dimensioni e sistemi in cui è importante la protezione contro il guasto simultaneo di due dischi |
| Vantaggio principale | Minore overhead di spazio su disco per la protezione | Doppia protezione contro il guasto del disco |
| Svantaggio principale | La perdita di un secondo disco prima del completamento del ripristino può causare la perdita di dati | Richiede un disco di parità aggiuntivo e più spazio su disco |
STEP 1. Come collegare i dischi dati e i dischi di parità a un PC
Prima di iniziare il processo di recupero, è necessario rimuovere le unità dal server e collegarle alla workstation. Per una ricostruzione completa dell’array Unraid, sono necessari sia i dischi dati sia i dischi di parità.
Il metodo migliore e più affidabile consiste nel collegare le unità direttamente alla scheda madre tramite porte SATA. Questo approccio garantisce la massima velocità di lettura e assicura un funzionamento stabile durante l’analisi.
Se si utilizzano unità da server oppure non sono disponibili porte sufficienti, potrebbe essere necessario installare nel PC una scheda di espansione SAS o HBA aggiuntiva nello slot disponibile, impostandola обязательно in modalità IT in modo che il sistema operativo rilevi ciascun disco singolarmente.
In alternativa, è possibile utilizzare enclosure esterne o docking station tramite USB. Tuttavia, occorre tenere presente che la larghezza di banda delle porte USB è significativamente inferiore. Ciò può aumentare notevolmente il tempo totale necessario per analizzare e recuperare i file.
STEP 2. Come creare e montare le immagini dei dischi
Esistono situazioni in cui è fisicamente impossibile collegare contemporaneamente tutte le unità necessarie a causa della mancanza di porte disponibili sul computer. In questo caso, è possibile utilizzare la funzione di creazione dell’immagine settore per settore. Questo è anche lo standard di riferimento per la sicurezza quando si lavora con dischi che mostrano segni di guasto hardware.
Immagine è una copia esatta, byte per byte, del disco fisico, salvata come file normale su un altro dispositivo di archiviazione con capacità sufficiente.
È possibile collegare le unità del server una alla volta, crearne le immagini e quindi caricare semplicemente tutti i file risultanti in Hetman RAID Recovery. Il programma lavorerà con essi esattamente allo stesso modo che con dispositivi fisici reali.
Per creare un’immagine di questo tipo, avviare il programma, selezionare l’unità richiesta e fare clic sul pulsante Salva disco nella barra degli strumenti superiore. Quindi specificare semplicemente il percorso di salvataggio.
È importante ricordare che la dimensione del file risultante corrisponderà integralmente alla capacità totale dell’unità di origine, indipendentemente dalla quantità di dati memorizzata. Verificare che sia disponibile spazio libero sufficiente.
Dopo il completamento del processo di salvataggio, aprire il menu principale e selezionare Monta disco. Tra le opzioni disponibili, scegliere Immagini disco raw e aprire i file appena creati.
Essi appariranno immediatamente nell’elenco generale dei dispositivi disponibili. Il programma è ora completamente pronto per lavorare con l’array.
STEP 3. Recupero dei dati senza ricostruire l’array
La configurazione Single Parity consente un recupero sicuro dei dati in caso di assenza completa o guasto di un disco, mentre Dual Parity garantisce la conservazione dei dati anche in assenza di due unità.
Un aspetto importante durante l’utilizzo del programma: l’elemento fondamentale è che i dischi di parità siano collocati nella parte superiore dell’elenco dei dispositivi. L’ordine successivo dei dischi dati è meno critico per la corretta lettura dei dati.
Ai fini dimostrativi, abbiamo collegato tre dischi di un array Single Parity. Come si può vedere, i dischi dati vengono riconosciuti automaticamente dal programma come unità standard con file system XFS. Il disco di parità non dispone di un proprio file system, quindi viene visualizzato in modo differente.
Se i dischi dati sono fisicamente integri e l’accesso è andato perso solo a causa di un guasto logico o di problemi di configurazione di Unraid, non è necessario ricostruire l’intero array. È sufficiente avviare Scansione rapida direttamente su uno dei dischi dati collegati. In questo modo verrà analizzato rapidamente il volume integro e tutti i file persi verranno individuati.
Dopo una breve scansione, il programma visualizzerà l’intera struttura delle directory trovate. È possibile navigare facilmente tra le cartelle e individuare le directory condivise dell’utente. Non resta che selezionare i file richiesti e fare clic sul pulsante Recupera.
Assicurarsi di salvarli su un altro disco rigido locale sicuro del computer, per evitare qualsiasi rischio di sovrascrittura dei dati originali sul volume XFS.
STEP 4. Come determinare l’offset utilizzando un editor HEX
Nell’architettura dell’array Unraid, l’inizio fisico del disco spesso non corrisponde all’inizio del file system. A causa della corruzione dei dati di servizio, il programma potrebbe non rilevare automaticamente questo offset. Pertanto, il valore di offset (Offset) deve essere specificato manualmente durante la ricostruzione dell’array; in caso contrario, la struttura delle directory rimarrà inaccessibile.
Per calcolare l’offset con precisione, utilizzare il HEX editor integrato.
Il file system XFS presenta una firma univoca all’inizio delle proprie strutture di servizio. In formato esadecimale, si tratta della sequenza 58 46 53 42, che corrisponde al testo XFSB.
Selezionare il disco richiesto e premere Ctrl + H. Nella finestra dell’editor HEX, avviare la ricerca Trova testo o valore.
Inserire il valore 58 46 53 42 e обязательно impostare la modalità su Cerca valore HEX.
Per velocizzare il processo, impostare il parametro su Inizio settore. La posizione del marcatore trovato corrisponde al valore esatto dell’offset.
Inoltre, è possibile visualizzare il valore di offset direttamente nella finestra principale del programma: è sufficiente fare clic sul disco dati corrispondente e le informazioni appariranno a destra nel riquadro di visualizzazione dettagliata.
Tenere presente che, nella maggior parte dei casi, il valore di offset XFS in byte sui dischi dati Unraid è esattamente 32768. Questo è il valore che utilizzeremo come riferimento principale.
STEP 5. Come ricostruire Single Parity quando manca un disco
Se uno dei dischi dati è completamente guasto o fisicamente assente, utilizzeremo lo strumento RAID Constructor integrato in Hetman RAID Recovery.
Avviarlo e selezionare Modalità manuale.
Per una ricostruzione riuscita dell’array, è fondamentale seguire il corretto ordine delle unità rimanenti. La regola principale è che il disco di parità deve essere collocato per primo nell’elenco.
Inoltre, per l’assemblaggio corretto dell’array, anche l’ordine successivo dei dischi dati funzionanti è fondamentale e deve corrispondere esattamente al loro ordine originale in Unraid. È necessario aggiungere uno slot vuoto al posto dell’unità mancante.
Successivamente, configurare i parametri tecnici nella finestra della modalità manuale: selezionare il tipo di array, la dimensione del blocco e specificare il valore di offset individuato in precedenza.
Se si è dimenticato o non si conosce l’ordine originale delle unità in Unraid, utilizzare l’opzione Rileva automaticamente l’ordine dei dischi. Quando attivata, il programma selezionerà automaticamente la configurazione corretta in base ai dati disponibili.
Dopo aver applicato le impostazioni, l’array Single Parity assemblato apparirà nella schermata principale del programma come un normale dispositivo fisico. Fare clic su di esso e avviare Scansione rapida.
Utilizzando le informazioni salvate sul disco di parità, l’algoritmo analizzerà completamente la struttura del file system XFS e ricostruirà virtualmente i file persi. Al termine dell’analisi, verrà visualizzata la struttura delle directory trovate.
La navigazione qui è il più semplice e chiara possibile. Individuare le cartelle condivise dell’utente, selezionare i dati richiesti e fare clic sul pulsante Recupera. Assicurarsi di salvare i file su un altro disco locale sicuro del computer.
STEP 6. Come recuperare Dual Parity quando mancano due dischi
La situazione diventa più complessa se l’array utilizzava una configurazione Dual Parity e due unità dati sono guaste o fisicamente non disponibili. In questo caso, utilizziamo nuovamente lo strumento RAID Constructor in Hetman RAID Recovery e selezioniamo Modalità manuale.
Come nel caso precedente, è estremamente importante riprodurre l’esatta sequenza di tutte le unità collegate. Entrambi i dischi di parità devono occupare le prime due posizioni nell’elenco, seguiti dai dischi dati funzionanti, mantenendo rigorosamente il loro ordine originale nel sistema. Gli slot vuoti devono essere aggiunti al posto delle due unità perse.
Quindi specificare i parametri richiesti della configurazione dell’array: tipo, dimensione del blocco e l’offset calcolato in precedenza.
Se non si ricorda la struttura originale in Unraid, l’opzione Rileva automaticamente l’ordine dei dischi può aiutare tentando di determinare autonomamente la configurazione corretta.
Dopo aver confermato le impostazioni, l’array Dual Parity ricostruito apparirà nella finestra principale dell’utility.
Successivamente, avviare Scansione rapida. Il programma utilizzerà i blocchi di dual parity per analizzare rapidamente l’architettura del volume XFS e recuperare virtualmente le informazioni perse.
Al termine della scansione, si aprirà la struttura delle directory recuperate. Utilizzare la navigazione intuitiva per esplorare le cartelle e individuare i dati richiesti. Nell’ultimo passaggio, è sufficiente selezionare il contenuto delle cartelle condivise e fare clic su Recupera.
Assicurarsi di salvare i risultati su un altro disco rigido di lavoro separato del computer.
Conclusione
Il recupero dei dati dai dischi in Unraid 7.3.1 dipende dalla configurazione dell’array e dal numero di dischi guasti. Single Parity offre protezione contro il guasto di un disco, mentre Dual Parity consente di sopportare il guasto simultaneo di due dischi. Le informazioni di parità rendono possibile il recupero del contenuto di un disco perso senza la necessità di conservare una copia di ogni file su un’altra unità.
Se i dischi sono fisicamente integri ma sono diventati inaccessibili a causa di una corruzione del file system, errori di configurazione o altri problemi, non affrettarsi a formattarli o a eseguire operazioni che possano alterare i dati. In questi casi, è importante innanzitutto determinare lo stato di ciascun disco, verificare la configurazione di Unraid e, se possibile, creare copie o immagini delle unità problematiche.
Particolare attenzione va riservata alle situazioni in cui si verificano problemi su più dischi contemporaneamente o le informazioni di parità risultano danneggiate. In tali casi, il recupero standard di Unraid potrebbe non essere sufficiente e potrebbe essere necessario un software specializzato per analizzare la struttura dell’array e recuperare i file.
Il modo migliore per evitare la perdita di dati non è affidarsi esclusivamente a Single o Dual Parity. La parità non è un backup, quindi per i file importanti è consigliabile mantenere un backup separato seguendo la regola 3-2-1. Ciò è particolarmente importante prima di sostituire dischi, ricostruire l’array o eseguire qualsiasi operazione di recupero.
