Odzyskiwanie danych z szyfrowanych BitLockerem macierzy RAID typu Parity i Simple w Windows Server 2022
-
Autor:
Oksana Volyniuk
-
Redaktor:
Michał Mirosznyczenko
W tym artykule omówimy jak odzyskać dane z programowych macierzy RAID 5 i RAID 0 utworzonych w Server Manager za pomocą Storage Spaces w Windows Server 2022. Dowiesz się, jak szybko przywrócić przypadkowo usunięte pliki lub odzyskać dostęp do krytycznych informacji w przypadku awarii serwera, zatrzymania pracy dysku albo gdy system przestaje rozpoznawać macierz.
- Funkcje WSS RAID
- Odzyskiwanie danych z zaszyfrowanych przez BitLocker macierzy RAID Parity i Simple
- Podsumowanie
- Najczęściej zadawane pytania
- Komentarze
Storage Spaces w Windows Server 2022 umożliwia łączenie fizycznych dysków w wirtualne pule magazynów danych z różnymi typami układu danych, w tym Simple i Parity. Takie konfiguracje są używane w celu zwiększenia wydajności, optymalizacji wykorzystania pojemności dysków oraz ochrony przed awarią pojedynczych nośników. Ponadto zawartość dysku wirtualnego można zaszyfrować za pomocą BitLocker, zapewniając ochronę przed nieautoryzowanym dostępem.
Uszkodzenie konfiguracji Storage Spaces, awaria jednego lub kilku dysków, przypadkowe usunięcie dysku wirtualnego lub problemy z BitLocker mogą jednak spowodować utratę dostępu do ważnych plików. W takich przypadkach standardowe narzędzia systemu Windows nie zawsze umożliwiają przywrócenie struktury magazynu i dostęp do danych.
W tym artykule omówimy, jak odzyskać dane z zaszyfrowanych przez BitLocker przestrzeni dyskowych Simple i Parity w Windows Server 2022, jak określić strukturę macierzy, co zrobić w przypadku uszkodzenia Storage Spaces oraz jakie warunki są wymagane do skutecznego odszyfrowania i odzyskania plików. Szczególną uwagę poświęcimy sytuacjom, w których dostęp do magazynu zostaje utracony, ale fizyczne dyski i część informacji serwisowych pozostają nienaruszone.
Odzyskiwanie danych z nośników zabezpieczonych technologią BitLocker
Funkcje WSS RAID
W Windows Server 2022 tworzenie programowej macierzy RAID jest realizowane za pomocą Storage Spaces w Server Manager.
Ten nowoczesny system wirtualizacji pamięci masowej działa w oparciu o pulę. Najpierw fizyczne dyski są łączone we wspólną Storage Pool, a następnie wewnątrz niej tworzone są dyski wirtualne o wymaganym poziomie odporności na awarie, takie jak macierze Simple lub Parity, odpowiadające klasycznym rozwiązaniom RAID 0 i RAID 5. Takie podejście zapewnia elastyczne zarządzanie pojemnością i wysoką skalowalność pamięci masowej serwera.
Innym ważnym parametrem dysków wirtualnych w Storage Spaces jest typ aprowizacji. System oferuje dwie opcje: Thin i Fixed, które specjaliści techniczni często określają jako grubą lub Thick. Typ Fixed rezerwuje od razu pełną określoną pojemność na dyskach fizycznych, natomiast Thin przydziela miejsce dynamicznie w miarę rzeczywistego zapisu plików.
W naszym przykładzie wykorzystujemy obie opcje: macierz Parity została utworzona z użyciem stałego typu aprowizacji thick, natomiast macierz Simple korzysta z dynamicznej aprowizacji thin.
Niezależnie od wybranego typu algorytmy Hetman RAID Recovery równie skutecznie wykrywają obie struktury.
Ważnym szczegółem jest to, że obie nasze macierze są sformatowane nowoczesnym systemem plików ReFS (Resilient File System). Program Hetman RAID Recovery obsługuje bardzo wiele systemów plików, w tym ReFS, więc niezależnie od wybranego typu aprowizacji i złożoności architektury, algorytmy równie skutecznie wykrywają ich strukturę.
Kluczową cechą tej technologii jest to, że konfiguracja macierzy jest przechowywana jako metadane bezpośrednio na dyskach, a nie w systemie operacyjnym. Ułatwia to przenoszenie dysków między serwerami, ale też wprowadza ryzyko. Każda awaria systemu operacyjnego lub uszkodzenie metadanych natychmiast przerywa działanie puli, po czym Windows wyświetla dyski jako nieprzydzielone. Przywrócenie dostępu za pomocą wbudowanych narzędzi staje się niemożliwe, natomiast Hetman RAID Recovery automatycznie skanuje sektory, wyszukuje pozostałości metadanych Storage Spaces i wirtualnie odbudowuje macierz w celu bezpiecznego odzyskania plików.
| Cecha | Simple | Mirror | Parity |
|---|---|---|---|
| Liczba dysków | Od 1 | Od 2 | Od 3 |
| Zasada działania | Rozmieszczenie danych na dyskach bez redundancji | Lustrzane odwzorowanie danych | Rozmieszczenie danych z parzystością |
| Odpowiednik RAID | RAID 0 | RAID 1 / RAID 10 | RAID 5 |
| Ochrona przed awarią dysku | Nie | Tak | Tak |
| Wydajność odczytu | Wysoka | Wysoka | Wysoka |
| Wydajność zapisu | Wysoka | Wysoka | Niższa z powodu obliczania parzystości |
| Efektywność wykorzystania przestrzeni dyskowej | Wysoka | Niższa z powodu duplikacji | Wyższa niż Mirror |
| Odzyskiwanie po awarii dysku | Niemożliwe bez kopii zapasowej | Możliwe, jeśli dostępna jest kopia danych | Możliwe, jeśli zachowana jest wymagana liczba dysków |
| Odporność na awarie | 0 dysków | Zależy od konfiguracji | Zwykle 1 dysk |
| Podstawowy cel | Wydajność i maksymalne wykorzystanie przestrzeni | Niezawodność i ochrona danych | Równowaga między pojemnością a ochroną |
| Ryzyko utraty danych | Wysokie w przypadku awarii dowolnego dysku | Niskie | Średnie |
| Zastosowanie dla danych krytycznych | Niewskazane bez kopii zapasowej | Zalecane | Zalecane |
| Specyfika odzyskiwania | Dane należy odzyskiwać z pojedynczych dysków | Można wykorzystać kopię lustrzaną | Należy prawidłowo określić strukturę i parametry parzystości |
| Szyfrowanie BitLocker | Możliwe | Możliwe | Możliwe |
| Typowy scenariusz użycia | Dane tymczasowe, pamięć podręczna, pliki robocze | Serwery i dane krytyczne | Serwery plików i duże systemy pamięci masowej |
Szyfrowanie dysków BitLocker
Innym ważnym aspektem jest użycie BitLocker, który chroni dane poprzez szyfrowanie na poziomie sektorów.
Jeśli dyski wirtualne w macierzy były zaszyfrowane, to w przypadku utraty dostępu do puli będziesz na pewno potrzebować 48-cyfrowego hasła odzyskiwania lub pliku klucza .bek.
Ponieważ informacje są szyfrowane na poziomie fizycznym, aby skutecznie wyszukać pliki w Hetman RAID Recovery, taki wolumin należy najpierw odblokować bezpośrednio w interfejsie programu. Dopiero po usunięciu ochrony algorytmy mogą przeanalizować strukturę logiczną i znaleźć wszystkie utracone dane.
Odzyskiwanie danych z zaszyfrowanych przez BitLocker macierzy RAID Parity i Simple
KROK 1. Podłączenie dysków do komputera
Przed rozpoczęciem samego procesu odzyskiwania należy wyjąć dyski z uszkodzonego serwera i podłączyć je do stacji roboczej.
Najlepszą i najbardziej niezawodną metodą jest bezpośrednie podłączenie dysków do płyty głównej przez porty SATA lub przy użyciu dodatkowych kart rozszerzeń SAS albo HBA. Takie podejście zapewnia maksymalną prędkość odczytu danych i stabilną pracę podczas analizy.
Warto również zwrócić uwagę na ważny szczegół: ponieważ w naszym scenariuszu testowym jako przykład wykorzystano macierz RAID 5, nie trzeba koniecznie podłączać wszystkich dysków, aby skutecznie ją odbudować i całkowicie odzyskać dane. Wystarczy podłączyć tylko minimalną wymaganą liczbę sprawnych dysków, a program automatycznie obliczy brakujące dane na podstawie bloków parzystości.
KROK 2. Praca z obrazami dysków
Zdarzają się sytuacje, w których fizyczne podłączenie wszystkich wymaganych dysków jednocześnie jest niemożliwe z powodu braku wolnych portów w komputerze. W takich przypadkach można skorzystać z funkcji tworzenia obrazu sektor po sektorze. Jest to również standardowy środek bezpieczeństwa podczas pracy z dyskami wykazującymi objawy awarii sprzętowej lub posiadającymi bad sektory.
Obraz to dokładna kopia fizycznego dysku bajt po bajcie, zapisana jako zwykły plik na innym nośniku o wystarczającej pojemności. Możesz podłączać dyski serwera jeden po drugim, tworzyć z nich obrazy, a następnie po prostu wczytać wszystkie uzyskane pliki do Hetman RAID Recovery. Program będzie pracować z nimi dokładnie tak samo jak z rzeczywistymi urządzeniami fizycznymi.
Aby utworzyć taki obraz, uruchom program, wybierz odpowiedni dysk i kliknij przycisk Zapisz dysk na górnym panelu. Następnie wskaż lokalizację zapisu.
Ważne jest, aby pamiętać, że rozmiar wynikowego pliku będzie w pełni odpowiadał całkowitej pojemności dysku źródłowego, niezależnie od ilości zapisanych na nim danych. Upewnij się, że masz wystarczającą ilość wolnego miejsca.
Po zakończeniu procesu zapisu otwórz menu główne i wybierz Montuj dysk.
Z dostępnych opcji wybierz Raw disk images i otwórz właśnie utworzone pliki.
Natychmiast pojawią się one na ogólnej liście dostępnych urządzeń. Program jest teraz w pełni gotowy do automatycznej rekonstrukcji macierzy.
KROK 3. Automatyczne odzyskiwanie macierzy RAID
Po pomyślnym podłączeniu wszystkich dysków do stacji roboczej lub zamontowaniu ich obrazów sektor po sektorze uruchom Hetman RAID Recovery. Program automatycznie analizuje struktury i natychmiast rozpoznaje utworzone wcześniej macierze Parity i Simple.
Na przykładzie naszego stanowiska testowego widać pomyślną automatyczną rekonstrukcję programowej macierzy Parity nawet przy fizycznym braku jednego dysku. Po raz kolejny potwierdza to, że do pełnego odzyskania informacji wystarczy podłączyć minimalną wymaganą liczbę aktywnych dysków, a narzędzie samodzielnie obliczy brakujące dane na podstawie bloków parzystości.
Ponieważ nasze testowe dyski wirtualne zostały wcześniej zaszyfrowane za pomocą BitLocker, aby uzyskać dostęp do plików należy je odblokować. Warto tutaj zwrócić uwagę na ważny niuans techniczny, który wyjaśnia, dlaczego robimy to właśnie w środowisku macOS.
Jeśli podłączysz dyski serwera do zwykłego komputera z systemem Windows i spróbujesz odblokować macierz za pomocą narzędzi systemowych, procesy działające w tle natychmiast utworzą ukryte foldery i zaktualizują metadane. Prawie zawsze prowadzi to do częściowego nadpisania utraconych informacji. Pracując na Mac i odblokowując woluminy wyłącznie w bezpiecznym środowisku Hetman RAID Recovery, całkowicie eliminujemy to ryzyko.
Program obsługuje trzy wygodne metody deszyfrowania:
- wprowadzenie hasła w postaci tekstu jawnego;
- użycie 48-cyfrowego klucza odzyskiwania;
- wczytanie specjalnego pliku .bek.
W naszym przykładzie wybieramy najprostszy wariant i wpisujemy hasło, po czym narzędzie automatycznie usuwa ochronę i otwiera dostęp do woluminu.
Jeśli wcześniej próbowano otwierać problematyczne dyski w Windows, struktura plików mogła ulec zmianie. W takim przypadku podstawowy algorytm Szybkie skanowanie, którego za chwilę użyjemy, może okazać się niewystarczający. Konieczne będzie uruchomienie Pełnego skanowania. Ta metoda wykonuje głębokie skanowanie bajt po bajcie i skutecznie wyszukuje dane po unikalnych sygnaturach nawet po częściowym nadpisaniu.
Przejdźmy teraz do ostatniego etapu. Kliknij złożoną i odblokowaną macierz i uruchom algorytm Szybkie skanowanie.
Po szybkim zakończeniu analizy program poprawnie rozpoznaje logiczną strukturę systemu plików ReFS i wyświetla wszystkie odnalezione dane, w pełni zachowując oryginalną hierarchię katalogów na potrzeby dalszego bezpiecznego odzyskiwania.
KROK 4. Odzyskiwanie usuniętych plików
Chociaż dane źródłowe zostały utworzone w środowisku Windows Server, program bez problemu obsługuje dziesiątki różnych systemów plików i skutecznie radzi sobie ze specyfiką naszego woluminu opartego na ReFS, dzięki czemu prawidłowo rozpoznaje oryginalną strukturę macierzy.
W oknie wyników natychmiast zobaczysz cały system plików z istniejącymi i usuniętymi folderami. Dane utracone przed krytyczną awarią macierzy można łatwo odnaleźć na liście, ponieważ są oznaczone specjalnym wskaźnikiem czerwonego krzyżyka.
Przed odzyskaniem można ocenić wynik w trybie podglądu. Funkcja Podgląd umożliwia natychmiastowe otwarcie zawartości dowolnego dokumentu, zdjęcia lub bazy danych w celu sprawdzenia jej integralności.
Aby przywrócić znalezione dane, zaznacz wymagane elementy i kliknij przycisk Odzyskaj. W wyświetlonym oknie wskaż bezpieczną lokalizację zapisu.
Pamiętaj o podstawowej zasadzie: aby uniknąć uszkodzenia danych, nigdy nie zapisuj odzyskanych plików na tej samej macierzy RAID, z której pracujesz. Po zakończeniu procesu kopiowania będziesz mieć pełny dostęp do wszystkich odzyskanych plików we wskazanym katalogu.
Podsumowanie
Odzyskiwanie danych z zaszyfrowanych przez BitLocker macierzy RAID Parity i Simple w Windows Server 2022 jest złożonym zadaniem, ponieważ jednocześnie wymaga uwzględnienia struktury Storage Spaces, rozmieszczenia danych na fizycznych dyskach oraz mechanizmu szyfrowania BitLocker. Samo podłączenie dysków do innego komputera nie zawsze umożliwia dostęp do plików, zwłaszcza jeśli konfiguracja pamięci wirtualnej została uszkodzona lub częściowo utracona.
W przypadku Simple brak redundancji oznacza, że uszkodzenie lub utrata jednego dysku mogą prowadzić do utraty części lub całości danych. W przypadku Parity możliwości odzyskiwania są większe, ponieważ część informacji można odtworzyć na podstawie danych parzystości; wymaga to jednak prawidłowego określenia struktury magazynu i parametrów układu danych.
Jeśli dane były zaszyfrowane za pomocą BitLocker, dostęp do nich wymaga hasła, klucza odzyskiwania lub innej prawidłowej metody odblokowania. Bez wymaganego klucza odzyskanie zawartości zaszyfrowanego woluminu jest w praktyce niemożliwe.
Najważniejszą zasadą w przypadku utraty dostępu do takiego magazynu jest unikanie formatowania, inicjalizacji lub ponownego tworzenia Storage Spaces. Zaleca się również nie zapisywać nowych danych na dyskach. Przed odzyskiwaniem warto utworzyć kopie dysków na poziomie bajtów i pracować na nich, aby zachować oryginalne dane.
Zatem skuteczność odzyskiwania zależy od stanu fizycznych dysków, zachowania metadanych Storage Spaces, typu konfiguracji RAID, zakresu uszkodzeń oraz dostępności klucza BitLocker. W złożonych przypadkach użycie specjalistycznego oprogramowania do analizy RAID/Storage Spaces i odzyskiwania danych może znacząco zwiększyć szanse na przywrócenie dostępu do ważnych plików.
