Recupero dei dati RAID5 e RAID0 da Gestione disco di Windows e Server Manager (WSS)
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Autore:
Anton Kryvoruchko
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Editore:
Mykhailo Miroshnichenko
In questo articolo esamineremo come eseguire il recupero dei dati da RAID software RAID 5 e RAID 0 creati utilizzando gli strumenti Windows Storage Spaces e Gestione disco di Windows in Windows Server 2012. Imparerai come ripristinare rapidamente l’accesso alle informazioni in caso di guasto del server, malfunzionamento di uno dei dischi o quando il sistema operativo smette di riconoscere l’array RAID. Analizzeremo gli scenari di guasto più comuni e dimostreremo metodi efficaci di recupero dati in ambienti in cui gli array sono impiegati per attività critiche: archiviazione di database, servizi server o piattaforme di virtualizzazione.
I sistemi di storage basati su Gestione disco di Windows e Server Manager sono ampiamente utilizzati per creare array RAID software in ambienti Windows. Le configurazioni più comuni restano RAID 0 e RAID 5, che forniscono rispettivamente aumento delle prestazioni o tolleranza ai guasti a seconda del tipo di array.
Tuttavia, anche configurazioni RAID affidabili non garantiscono protezione completa contro la perdita di dati. Le cause dei problemi possono includere guasti dei dischi, corruzione dei metadati del servizio RAID, errori dell’utente, malfunzionamenti del sistema operativo o migrazioni errate dell’array tra server. In tali situazioni l’accesso alle informazioni può essere perso sia in Windows sia dopo il collegamento dei dischi a un altro sistema.
Particolare attenzione va posta alla possibilità di recuperare tali array in un ambiente Ubuntu, che offre un ampio set di strumenti per l’analisi dei dischi, il lavoro con RAID e il recupero dei file system. Grazie al supporto per utility Linux e software specializzati, è possibile ricostruire la struttura RAID, ottenere accesso a partizioni perse e recuperare file importanti.
Questo articolo descrive come recuperare dati da array RAID0 e RAID5 creati in Gestione disco di Windows e Server Manager utilizzando Ubuntu, e delinea le caratteristiche e i rischi da considerare durante la procedura di recupero.
Recupero dati RAID 5/0 da Windows Disk Management e Server Manager su Ubuntu
Metodi di creazione del RAID
In Windows Server 2012 esistono due meccanismi differenti per creare array disco:
- Il primo è implementato tramite Windows Storage Spaces nell’ambiente Server Manager.
- Il secondo utilizza il classico strumento Gestione disco.
Queste tecnologie svolgono un compito simile, ma operano su principi differenti.
| Caratteristica | Storage Spaces | Gestione disco |
|---|---|---|
| Scopo | Sistema moderno di virtualizzazione dello storage | Gestione classica di dischi e RAID |
| Disponibilità | Windows 8 / Server 2012 e versioni successive | In tutte le versioni moderne di Windows |
| Tipo di tecnologia | Pool di archiviazione + disco virtuale | Dischi dinamici |
| Supporto RAID | Simple, Mirror, Parity | RAID 0, RAID 1, RAID 5 |
| Scalabilità | Espansione flessibile del pool | Limitata |
| Aggiunta di dischi | Possibile senza ricostruire il sistema | Limitata |
| Tolleranza ai guasti | Mirror, Parity | RAID 1, RAID 5 |
| Supporto al thin provisioning | Sì | No |
| Recupero dati | Più complesso a causa dei metadati di archiviazione | Più semplice |
| Compatibilità con Linux | Limitata | Migliore riconoscimento |
| Uso principale | Server e sistemi di archiviazione di grandi dimensioni | Piccoli array RAID |
Storage Spaces è un sistema di virtualizzazione dello storage moderno. Prima si crea un pool di dischi e si aggiungono i dischi fisici ad esso, poi si creano dischi virtuali all’interno del pool con il livello di resilienza richiesto: Simple, Mirror o Parity. Questo approccio consente una gestione flessibile delle capacità, l’aggiunta di nuovi dischi senza spegnere il server e l’espansione dello storage senza ricostruire l’array.
Un’altra caratteristica di Storage Spaces è l’uso di metadati che vengono scritti su tutti i dischi del pool. Grazie a questo il sistema può determinare automaticamente la configurazione di storage dopo il ricollegamento dei dischi a un altro server che supporta questa tecnologia.
Al contrario, Gestione disco utilizza la tecnologia dei dischi dinamici. Per creare array RAID il sistema converte i dischi di base nel formato Disco dinamico. Dopo di che è possibile creare i classici array RAID software, inclusi RAID 0, RAID 1 e RAID 5.
In questo caso le informazioni di configurazione dell’array sono memorizzate nell’area di servizio di ciascun disco dinamico. L’array non utilizza un pool di dischi ed è creato direttamente a partire da specifici dischi fisici. La gestione di un RAID di questo tipo è significativamente più semplice, ma la scalabilità è limitata. L’aggiunta di nuovi dischi o la modifica della struttura dell’array spesso richiede la sua ricostruzione o la creazione di un nuovo volume.
Il principio di resilienza differisce inoltre. Storage Spaces utilizza un modello più flessibile di distribuzione dei dati che può applicare diversi livelli di ridondanza all’interno di un singolo pool, creando più dischi virtuali con parametri differenti. In Gestione disco ogni volume ha un tipo RAID fisso che viene definito durante la creazione e non può essere modificato successivamente.
Pertanto, Storage Spaces in Windows Server 2012 è una tecnologia di gestione dello storage più moderna e flessibile, pensata per sistemi server scalabili. Gestione disco, a sua volta, implementa il RAID software classico ed è più spesso utilizzata in configurazioni più semplici o in ambienti server ridotti.
File system ReFS
Nell’esempio descritto in questo articolo lavoriamo con il ReFS (Resilient File System). Questo file system è stato sviluppato da Microsoft specificamente per ambienti server ad alta intensità di carico ed è focalizzato sulla massima resilienza.
La caratteristica principale di ReFS è l’implementazione di meccanismi di verifica dell’integrità dei metadati e di funzioni di auto-riparazione automatica senza downtime del sistema. L’ottimizzazione per grandi volumi di dati e array RAID complessi ne ha fatto uno standard per le configurazioni basate su Windows Server 2012.
È importante notare che nonostante l’architettura proprietaria di Microsoft, questo articolo dimostra la possibilità di ottenere pieno accesso a tali dati anche in un ambiente Linux. Ciò consente analisi professionali e il recupero degli array RAID su qualsiasi sistema indipendentemente dalle limitazioni dell’ecosistema Windows nativo.
Recupero dati
METODO 1. Recupero di un array WSS
Per prima cosa consideriamo il recupero dei dati da un RAID 5 assemblato da tre dischi in Windows Storage Spaces. I dischi utilizzano il file system ReFS e la procedura di recupero sarà eseguita su un computer con Ubuntu.
Se l’hardware del server si guasta, ad esempio a causa di alimentatore, scheda madre o malfunzionamento del controller, la lettura diretta dei dischi sul server può diventare impossibile. In tali casi i dischi devono essere rimossi con cura dal server e collegati a una workstation. Questo può essere fatto direttamente tramite l’interfaccia SATA o utilizzando una stazione di docking esterna.
Nonostante i dischi utilizzino il file system ReFS, pensato per Windows, l’accesso ai dati può essere ripristinato utilizzando Hetman RAID Recovery. Il programma analizza i metadati di Storage Spaces, determina i parametri dell’array e ricostruisce automaticamente la sua struttura. Dopo di ciò diventa possibile navigare nell’albero delle directory ed estrarre i file richiesti, anche se Linux non supporta il montaggio diretto di quel file system.
METODO 2. Utilizzo di un’immagine del disco
Se l’architettura della workstation non consente di collegare tutti i dischi simultaneamente, la soluzione ottimale è utilizzare immagini virtuali dei dischi. Questo metodo prevede la creazione di copie esatte bit-per-bit di ciascun disco per l’analisi successiva.
Dopo aver montato l’immagine del disco mancante direttamente nell’interfaccia di Hetman RAID Recovery, il programma la tratta come un dispositivo fisico completo. Lavorando in combinazione con gli altri dischi disponibili, l’utility ricostruisce automaticamente la struttura dell’array. Questo approccio consente di avviare il processo di recupero anche quando le porte di connessione sono limitate, garantendo sicurezza e integrità dei dati in ogni fase.
METODO 3. Recupero automatico RAID 5
Immediatamente dopo l’avvio, Hetman RAID Recovery avvia una scansione automatica dei dischi collegati. Il programma analizza le informazioni di servizio e tenta di ricostruire la configurazione RAID originale basandosi su di esse. Nella finestra principale vedrai l’elenco di tutti i dischi fisici rilevati oltre agli array virtuali già assemblati e pronti per l’uso.
Seleziona il RAID 5 rilevato e avvia la modalità Scansione rapida.
Dopo il completamento della scansione, la finestra principale del programma mostrerà l’intera struttura dell’array RAID ricostruito con tutti i file e le cartelle. Seleziona i file e le cartelle necessari e fai clic sul pulsante Recupero.
Nel passaggio successivo specifica la destinazione per i dati recuperati e conferma l’azione facendo clic su Recupero.
Dopo aver completato tutti i passaggi di recupero, i dati dell’array RAID saranno nuovamente disponibili per l’uso.
METODO 4. Recupero automatico RAID 0
Nel secondo esempio consideriamo il recupero dei dati da un RAID 0 creato da due dischi in Windows Storage Spaces. L’array utilizza il file system ReFS.
Particolarità di RAID 0 è che i dati sono distribuiti su tutti i dischi dell’array senza ridondanza. Pertanto, per recuperare i dati è necessario collegare tutti i dischi simultaneamente e lavorare con l’array come una struttura unica. I singoli dischi di un tale array non contengono file completi, quindi un programma non può leggerli indipendentemente l’uno dall’altro.
Prima di iniziare, assicurati che tutti i dischi che facevano parte del RAID 0 siano fisicamente collegati al computer. Questo può essere fatto tramite l’interfaccia SATA direttamente alla scheda madre o utilizzando una stazione di docking esterna.
Come nel caso precedente, il recupero sarà eseguito su un computer con Ubuntu, utilizzando Hetman RAID Recovery, che determinerà i parametri dell’array e ricostruirà la sua struttura per l’accesso successivo ai file.
Avvia Hetman RAID Recovery. Il programma analizzerà istantaneamente l’hardware collegato e ricostruirà automaticamente la struttura logica del tuo array. Nella finestra principale vedrai sia i singoli dispositivi fisici sia il RAID 0 ricostruito pronto per il recupero.
Procedi alla voce Scansione rapida e avvia l’analisi.
Dopo il completamento della scansione, il programma mostrerà la struttura recuperata di partizioni, cartelle e file. Tramite la finestra di anteprima puoi verificarne il contenuto e assicurarti che i dati richiesti siano leggibili correttamente.
Successivamente, seleziona le cartelle o i singoli file necessari e fai clic sul pulsante Recupero.
Per salvare i risultati, specifica un altro disco o uno storage esterno. È importante non scrivere i file recuperati sullo stesso supporto dal quale si effettua il recupero per evitare di sovrascrivere i dati.
METODO 5. Recupero di un array Gestione disco
Anche con una corretta configurazione RAID, gli array possono perdere l’accesso ai dati a causa di guasti hardware o errori software.
In tali situazioni è importante agire con la massima cautela: non scrivere nuovi dati sui dischi dell’array poiché ciò può sovrascrivere frammenti di informazioni perse e complicare il recupero.
Di seguito consideriamo uno degli scenari più comuni di perdita di accesso a un array RAID. Questa situazione può verificarsi in seguito a un malfunzionamento del sistema operativo in cui la configurazione dell’array cessa di essere riconosciuta correttamente dal sistema. Può anche essere causata da un guasto hardware del server, dopo il quale il sistema non riesce più a rilevare tutti i dischi appartenenti all’array. In alcuni casi il problema è dovuto a un aggiornamento firmware non riuscito del controller o di altri componenti di sistema. Di conseguenza l’array RAID diventa inaccessibile anche se i dischi rimangono fisicamente integre.
Prima di iniziare il lavoro chiudi tutte le applicazioni che possono utilizzare questi dischi e disabilita temporaneamente i backup automatici.
Se l’array non è montato dal sistema, non inizializzare o formattare i dischi né creare nuove partizioni; è preferibile lasciarli nello stato in cui il sistema li rileva e procedere direttamente alla procedura di recupero.
METODO 6. Recupero automatico RAID 5
Per la dimostrazione useremo un RAID 5 creato con lo strumento Gestione disco in Windows Server 2012. L’array è composto da quattro unità che usano il file system ReFS. In questo esempio mostreremo come ripristinare l’accesso ai dati in caso di guasto del sistema o corruzione della configurazione RAID.
Per il recupero è possibile utilizzare Hetman RAID Recovery.
Seleziona il nostro RAID 5 e avvia la Scansione rapida.
Il programma rileverà automaticamente il file system ReFS, quindi di norma non è richiesta alcuna configurazione aggiuntiva.
Dopo aver selezionato la modalità, fai clic su Avanti per avviare la scansione. Nota che un’analisi completa può richiedere un tempo significativo, soprattutto se l’array ha una grande capacità.
Dopo il completamento della scansione la finestra principale del programma mostrerà le partizioni, le directory e i file rilevati che erano precedentemente memorizzati sull’array e possono essere recuperati.
Se necessario puoi utilizzare la funzione Anteprima per visualizzare il contenuto dei file e verificarne l’integrità.
Successivamente, seleziona le directory o i singoli file necessari e avvia il processo di recupero premendo il pulsante Recupero.
Nella finestra successiva specifica il percorso per salvare i dati recuperati su un altro dispositivo di archiviazione e conferma l’operazione facendo nuovamente clic su Recupero.
Al termine della procedura il programma notificherà l’avvenuto recupero dei dati dal tuo array RAID.
METODO 7. Recupero in RAID Constructor
Nel prossimo esempio consideriamo uno scenario più complesso in cui uno dei quattro dischi di un RAID 5 è guasto o quando l’array è stato accidentalmente formattato dall’utente.
In questo caso il programma potrebbe non rilevare automaticamente la struttura dell’array, pertanto si raccomanda di utilizzare il RAID Constructor in modalità manuale per ricostruire la configurazione.
Dopo la rimozione dei dischi dal server è essenziale registrare il loro ordine originale nell’array RAID prima di eseguire qualsiasi azione di recupero.
Ogni disco in un RAID 5 ha una posizione definita nella sequenza di calcolo dei dati e della parità, quindi modificare l’ordine dei dischi può provocare un’assemblaggio errato dell’array, la corruzione del file system e complicare notevolmente il recupero.
È importante considerare che RAID 5 consente il recupero dei dati anche se un disco è mancante, perché le informazioni possono essere ricostruite utilizzando i blocchi di parità.
In questa configurazione l’inizio fisico di un disco non coincide con l’effettivo inizio del file system. A causa della parziale corruzione o cancellazione dei dati di servizio, il programma perde i riferimenti necessari per la rilevazione automatica dell’offset.
Di conseguenza l’algoritmo non è in grado di determinare con precisione il settore zero della partizione logica. In questa situazione il valore di offset deve essere specificato manualmente durante la ricostruzione dell’array. Se ciò non avviene, il file system può essere visualizzato in modo errato o rimanere non disponibile per l’analisi e il recupero.
Un Offset impostato in modo errato può anche portare a una visualizzazione scorretta della struttura delle directory o a file mancanti.
Per determinare il valore di offset esatto utilizza l’editor integrato HEX.
Se l’ordine dei dischi nell’array RAID è sconosciuto, la ricerca della firma e il calcolo dell’Offset devono essere eseguiti individualmente per ogni disco dell’array. Questo approccio consentirà di stabilire l’offset corretto per ciascun dispositivo e garantire una corretta ricostruzione dell’intera configurazione.
Il file system ReFS possiede una firma unica ubicata all’inizio delle sue strutture di servizio. Tuttavia, in alcune strutture ReFS la firma può non iniziare esattamente al blocco zero ma con un piccolo offset all’interno della struttura dei metadati. In rappresentazione esadecimale appare come la sequenza di byte 00 00 00 52 65 46 53 00, che nel campo testuale dell’editor corrisponde alla stringa ReFS.
Per attivare lo strumento seleziona il disco richiesto e usa la combinazione di tasti Ctrl + H o l’elemento corrispondente nel menu contestuale.
Nella finestra dell’Editor HEX esegui la funzione di ricerca Trova testo o valore e inserisci la sequenza esadecimale 00 00 00 52 65 46 53 00 nel campo appropriato.
Assicurati di impostare la modalità di ricerca su Ricerca per valore HEX. Per una maggiore accuratezza e analisi più rapida è inoltre consigliabile selezionare l’opzione Inizio del settore, dato che la firma del file system ReFS è ubicata all’inizio di un settore.
Dopo che l’editor trova il marcatore corrispondente, posiziona il cursore sulla posizione trovata o visualizza l’indirizzo del blocco corrente nell’interfaccia del programma. Questo permetterà di determinare il valore di offset esatto da utilizzare durante la successiva ricostruzione del RAID.
Per aumentare l’affidabilità del risultato è opportuno verificare che la firma trovata corrisponda effettivamente all’inizio delle strutture di servizio del file system e non sia una sequenza di byte casuale all’interno dei dati.
Dopo aver individuato il valore di Offset, apri lo strumento RAID Constructor e seleziona la Modalità manuale.
Quando crei manualmente l’array devi specificare i parametri primari che sono stati utilizzati durante la sua formazione: tipo RAID, ordine di posizionamento dei blocchi, dimensione del blocco e byte per settore.
Per RAID 5 i seguenti valori sono tipicamente usati nelle configurazioni più comuni:
- Ordine dei blocchi – Sincrono a sinistra,
- Dimensione blocco – 64 KB,
- Byte per settore – 512 byte.
Nella finestra del constructor, nel campo Dischi disponibili seleziona le unità che appartengono al tuo array RAID e spostale nel campo Dischi selezionati.
Se uno dei dischi è fisicamente mancante o ha subito un guasto, utilizza la funzione Aggiungi disco vuoto che permette di integrare un disco virtuale vuoto nella struttura dell’array per simulare il componente mancante, preservando l’integrità dell’architettura RAID 5 e consentendo un recupero dati di successo.
Per applicare i parametri di offset calcolati fai doppio clic sul disco richiesto o utilizza l’icona Modifica offset/dimensione disco. Nella finestra di dialogo che si apre inserisci il valore di offset ottenuto – 264192 – nel campo Offset.
Prima di confermare cambia le unità da Byte a Settori – ciò eviterà errori di calcolo poiché il programma convertirà automaticamente il numero di settori specificato in byte.
Dopo aver cliccato OK ripeti questa procedura per ogni disco che fa parte del tuo array RAID. Questa configurazione precisa di ogni componente è critica per la sincronizzazione dei blocchi e la corretta ricostruzione della struttura logica del file system ReFS.
Se l’ordine esatto dei dischi è sconosciuto, può essere determinato manualmente per tentativi sequenziali. Modifica le posizioni dei dischi nella lista Dischi selezionati spostandoli su o giù con le frecce, e dopo ogni cambiamento verifica se nella parte inferiore della finestra viene visualizzata una configurazione del volume logico corretta. Questo approccio consente di controllare visivamente il processo di ricostruzione dell’array in tempo reale e di valutare rapidamente la correttezza dell’ordine scelto.
Inoltre, puoi utilizzare la funzione Rileva automaticamente l’ordine dei dischi che esegue una enumerazione automatica di tutte le possibili disposizioni dei dischi nell’array RAID. Sebbene questa procedura possa richiedere più tempo a seconda del numero di dischi nella configurazione, riduce significativamente la probabilità di errore e aiuta a determinare l’ordine corretto nei sistemi di storage complessi.
Dopo aver apportato le modifiche clicca il pulsante Aggiungi per aggiungere l’array RAID ricostruito alla schermata principale del programma per la scansione e il recupero dei file.
Dopo che l’array RAID è stato correttamente ricostruito nel RAID Constructor, viene eseguita la scansione e i risultati dell’analisi appaiono nella schermata principale del programma; premi il pulsante Recupero.
Nella finestra che si apre fai clic su Avanti, seleziona l’opzione Salva su disco rigido e specifica la cartella per il salvataggio. Al termine del processo potrai recuperare i dati richiesti salvandoli su un altro disco.
Conclusione
Il recupero dati da array RAID 0 e RAID 5 creati con Gestione disco di Windows o Server Manager in un ambiente Ubuntu è del tutto possibile anche dopo guasti gravi o perdita di accesso all’array. Grazie agli strumenti Linux e al software specializzato, è possibile ricostruire la struttura RAID, analizzare la configurazione dei dischi e ripristinare file importanti.
Allo stesso tempo va considerato che RAID0 non ha ridondanza, quindi il danneggiamento anche di un singolo disco può portare a perdita critica dei dati. RAID5 offre maggiore protezione; tuttavia errori di ricostruzione, guasti del controller o corruzione dei dati di servizio possono anch’essi rendere il sistema inaccessibile.
Per un recupero efficace è importante non scrivere sui dischi problematici, determinare correttamente i parametri dell’array e utilizzare metodi di analisi sicuri. I migliori risultati si ottengono creando immagini dei dischi e lavorando con copie dei dati.
Pertanto, Ubuntu può essere una piattaforma efficace per il recupero di array RAID Windows, specialmente nei casi in cui gli strumenti nativi del sistema operativo non consentono più l’accesso ai dati.
