如何在 Windows、Linux 和 macOS 上从故障 RAID 中恢复数据

了解如何使用 Hetman RAID Recovery 从发生故障的硬件 RAID、软件 RAID、NAS 设备、DAS 系统和服务器存储中恢复数据。本指南涵盖完整的恢复流程:准备原始磁盘并选择安全的连接方式,根据元数据自动重建 RAID,在配置丢失或损坏时手动重建阵列,以及分析重建后的卷以查找、预览并保存可恢复文件。

程序可以处理直接连接的物理磁盘、磁盘镜像,以及通过 SSH 添加的远程块设备。它会以虚拟方式重建存储配置,不会修改源磁盘上的原始数据。要开始操作,请在用于访问和分析 RAID 成员磁盘的 Windows、Linux 或 macOS 计算机上 下载并安装 Hetman RAID Recovery

步骤 1:

准备进行 RAID 数据恢复
并连接源磁盘

开始恢复之前,请立即停止使用受影响的 RAID、NAS、DAS 或服务器存储系统。任何重建、初始化、格式化、文件系统修复或其他写入操作都可能覆盖 RAID 元数据或仍可恢复的文件数据。

不要重建或重新配置原始阵列。 不要初始化磁盘、创建新分区、格式化卷,也不要运行 CHKDSK、FSCK 或其他修复工具。

准备进行 RAID 数据恢复

记录原始 RAID 配置

在移除或重新连接任何磁盘之前,请尽可能收集原始存储系统的信息:

  • 拍摄磁盘槽位以及当前磁盘顺序的照片。
  • 为每块磁盘标记槽位编号或原始位置。
  • 记录每块磁盘的型号和序列号。
  • 记录 NAS、RAID 控制器、主板或服务器的型号。
  • 如果已知,请记录 RAID 级别、成员磁盘数量、磁盘容量和 stripe 大小。
  • 记录哪些磁盘发生故障、被替换、曾作为 hot spare 使用或已从阵列中移除。
  • 记录近期进行过的任何 rebuild、迁移、扩容、磁盘更换或配置变更。

保留与阵列有关的所有可用磁盘,包括故障盘、替换盘、hot spare,以及在中断的 rebuild 过程中移除的磁盘。它们可能包含不同版本的 RAID 元数据或文件数据,有助于正确重建存储结构。

直接连接磁盘

除非硬件文档明确支持安全热拔插,否则在移除磁盘之前请关闭原设备。通过兼容的 SATA、NVMe、SAS、SCSI 或 Fibre Channel 硬件,将所有可用成员磁盘连接到恢复计算机。

控制器或适配器必须将每块磁盘作为独立物理设备提供给系统。请使用 HBA、JBOD 机箱,或工作在 HBA/JBOD 模式下的控制器。不要把源磁盘重新组合成新的 RAID 阵列,也不要在操作系统提示时初始化这些磁盘。

创建并挂载磁盘镜像

如果磁盘不稳定、出现读取错误、意外断开连接,或在重复扫描期间可能继续恶化,请在分析前创建完整的逐扇区镜像。当恢复计算机没有足够端口同时连接全部 RAID 成员时,磁盘镜像同样非常有用。

在这种情况下,请逐块连接磁盘,为每块磁盘创建完整镜像,然后在 Hetman RAID Recovery 中挂载所有镜像。挂载后的镜像可以替代原始物理磁盘进行恢复。

通过 SSH 连接 NAS 或服务器

如果 NAS 或服务器仍能启动并提供 SSH 访问,则可以在不拆出磁盘的情况下,远程添加其物理磁盘、分区或其他块设备。访问源设备可能需要管理员或 root 权限。

物理磁盘、已挂载镜像和远程 SSH 设备可以在同一个恢复会话中一起使用。当只有部分 RAID 成员能够直接连接时,这种方式尤其有用。

为磁盘镜像和恢复文件准备存储空间

请使用单独且健康的存储设备保存磁盘镜像和恢复出的文件。目标位置不能位于属于或曾经属于受损 RAID 的磁盘上。

创建完整磁盘镜像时,应准备与待成像源磁盘总容量大致相同的可用空间。同时还应准备足够的独立存储空间,用于保存预计要恢复的文件。

检查已连接的源设备

启动 Hetman RAID Recovery,并确认所有可用物理磁盘、已挂载镜像和 SSH 设备都显示在 Drive Manager 中,且型号、序列号和容量与预期一致。

如果某块磁盘缺失、显示容量错误、频繁断开或报告读取错误,请不要继续反复扫描。应先检查连接或创建完整磁盘镜像。当所有可用源设备准备就绪后,再继续进行 RAID 自动检测和重建。

步骤 2:

自动检测并重建 RAID

添加所有可用的物理磁盘、磁盘镜像和远程 SSH 设备后,Hetman RAID Recovery 会自动读取可用的 RAID 元数据,并比较不同源设备上的信息。

程序利用这些元数据确定原始存储配置,包括 RAID 级别、成员磁盘数量和顺序、stripe 或 block 大小、起始 offset、block 顺序、parity 布局、磁盘组、缺失成员,以及其他由控制器或厂商决定的参数。

根据硬盘上的服务信息自动检测 RAID 参数

等待 RAID 自动检测完成

确认所有可用源设备都显示在 Drive Manager 中,并让程序完成初始分析。当可用元数据足够时,Hetman RAID Recovery 会自动重建阵列,并将其显示为独立的逻辑存储设备。

重建后的 RAID 可能包含:

  • 一个或多个分区;
  • 一个文件系统卷;
  • LVM、Storage Spaces、ZFS、Btrfs 或其他逻辑存储层;
  • 在同一 storage pool 上创建的多个卷;
  • 以虚拟方式表示的一个或多个缺失成员磁盘。

当重建后的阵列可用时,不要逐个扫描 RAID 成员磁盘。文件系统分析应针对最终的 RAID 卷,或 RAID 内部的逻辑卷执行。

检查重建后的阵列

在 Drive Manager 中选择自动检测到的 RAID 并检查其配置。将重建后的存储与恢复前收集的信息进行比较。

如果下列参数可用,请逐项核对:

  • RAID 级别和存储布局;
  • 成员磁盘总数;
  • 磁盘顺序及其原始位置;
  • 缺失成员的数量和位置;
  • stripe 或 block 大小;
  • 每块成员磁盘的起始 offset;
  • block 顺序和 parity 布局;
  • 重建后的总容量;
  • 阵列内部检测到的分区、卷和逻辑存储层。

磁盘被标记为缺失并不一定意味着配置错误。如果原始 RAID 允许在一个或多个成员故障时继续工作,程序会为不可用磁盘添加虚拟占位符,并根据现有成员和 parity 信息重建其余数据。

验证自动重建结果

在开始完整文件系统分析之前,请打开重建后的阵列,检查其结构是否与原始存储系统一致。

出现以下情况时,自动重建结果很可能是正确的:

  • 总容量接近预期的 RAID 容量;
  • 显示了预期的分区和逻辑卷;
  • 检测到了正确的文件系统;
  • 卷从合理的 offset 开始;
  • 文件夹结构与原始存储大致一致;
  • 可以看到已知的文件夹和文件名;
  • 在“预览”中显示的文件可以正常打开。

出现以下情况时,重建可能错误或不完整:

  • 重建后的容量与预期大小差异明显;
  • 阵列中包含了错误的磁盘;
  • 分区缺失或大小明显不合理;
  • 未检测到预期的文件系统;
  • 文件夹中出现损坏或无意义的名称;
  • 已知文件的大小不正确,或无法在“预览”中打开;
  • 数据仅在卷的开头看起来正常,后面的数据开始损坏。

决定下一步操作

如果正确的 RAID、分区和卷已自动检测出来,请进入最后阶段,分析重建后的存储以查找并恢复文件。

出现以下情况时,请转到 RAID Constructor:

  • 未检测到所需阵列;
  • 程序只显示过时或不完整的配置;
  • 成员磁盘或其顺序不正确;
  • 重建后的容量与原始 RAID 不一致;
  • 缺少预期的分区或文件系统;
  • 文件无法在“预览”中正常打开;
  • RAID 元数据缺失、损坏或不一致。

RAID Constructor 可以通过测试可能的参数自动查找存储配置,也可以从厂商专用配置文件中选择参数,或完全手动定义配置。

步骤 3:

使用 RAID Constructor 手动重建 RAID

在 rebuild 被中断、磁盘更换、存储迁移、阵列扩容、控制器故障、误操作导致重新配置,或 RAID 元数据被部分覆盖之后,可能需要手动重建。当来自多个旧配置的磁盘同时连接,或一个或多个成员磁盘不可用时,也可能需要手动重建。

RAID Constructor 会创建原始阵列的虚拟表示。它不会重建物理 RAID,不会向源磁盘写入 RAID 元数据,也不会修改源设备上存储的数据。

在手动模式下自动选择参数来创建阵列

打开 RAID Constructor 并选择配置方式

RAID Constructor 提供三种阵列重建方式:

  • 自动配置搜索 — 测试可能的磁盘顺序和 RAID 参数;
  • 按厂商搜索 — 使用与特定 NAS、控制器、芯片组或存储平台相关的配置文件;
  • 手动配置 — 允许直接定义每一个 RAID 参数。

自动搜索配置

当您知道哪些磁盘属于 RAID,但不知道准确顺序、stripe 大小、parity 布局、起始 offset 或其他参数时,请使用“自动配置搜索”。

要自动搜索 RAID 配置,请选择所有可用成员磁盘,并指定原始阵列中包含的磁盘总数,其中也要包括缺失或故障的成员。

搜索过程中,程序可以测试以下参数的不同组合:

  • 成员磁盘顺序;
  • 缺失磁盘的位置;
  • RAID 级别和存储布局;
  • stripe 或 block 大小;
  • 数据起始 offset;
  • block 顺序;
  • parity 位置和轮转方式;
  • parity delay;
  • 嵌套 RAID 布局使用的磁盘组。

请检查程序找到的多个配置,而不要直接选择第一个结果。不同配置都可能生成可识别的分区,但只有正确配置才能在整个卷范围内提供一致的文件数据。

按厂商搜索

如果原始 RAID 由已知 NAS 设备、RAID 控制器、主板芯片组、操作系统或存储平台创建,请使用“按厂商搜索”。

选择相应的厂商或存储技术,并添加原始成员磁盘。RAID Constructor 会应用已知的配置模式,把搜索范围缩小到该硬件或软件常用的参数。

此方法适用于 NAS 系统、硬件 RAID 控制器、主板 RAID 工具以及其他厂商专用存储实现创建的阵列。

厂商配置文件有助于识别可能的参数,但并不保证该厂商的每种设备都使用完全相同的配置。请始终通过容量、分区、文件夹结构和文件内容验证重建后的阵列。

手动定义 RAID 配置

当原始 RAID 参数已知,或自动搜索无法得到正确结果时,请使用“手动配置”。

指定原始存储布局,并按预期顺序添加磁盘。根据 RAID 类型设置以下参数:

  • RAID 级别 — 例如 JBOD、linear RAID、RAID 0、RAID 1、RAID 5、RAID 6、RAID 10 或其他受支持的布局;
  • 成员磁盘 — 属于阵列的所有物理磁盘、磁盘镜像和 SSH 设备;
  • 磁盘顺序 — 每个成员在阵列中的原始位置;
  • 缺失磁盘 — 用虚拟占位符表示不可用成员;
  • 起始 offset — RAID 数据在每块磁盘上的起始位置;
  • Stripe 或 block 大小 — 在切换到下一成员之前,连续写入当前成员的数据量;
  • Block 顺序 — 数据块和 parity 块在各磁盘之间分布的顺序;
  • Parity 布局 — parity 块的位置和轮转模式;
  • Parity delay — 使用延迟 parity 的布局中,parity 位置改变之前采用的间隔;
  • 磁盘组 — RAID 10、RAID 50、RAID 60 以及其他嵌套配置中的成员磁盘组合方式;
  • 扇区大小 — 当原始存储使用的逻辑扇区大小与自动检测值不同时,指定其原始逻辑扇区大小。

只要原始成员顺序已知,就应保留该顺序。不要假设物理槽位顺序始终与控制器或存储系统使用的逻辑磁盘顺序一致。

不要把 hot spare 当作活动 RAID 成员加入,除非它已经替换故障磁盘并参与过 rebuild。rebuild 中断后,故障磁盘和替换磁盘可能分别包含阵列中不同但仍有用的数据部分,因此应分别测试相关配置。

预览并验证重建后的阵列

在把阵列添加到 Drive Manager 或开始文件系统分析之前,请使用 RAID Constructor 的预览功能检查重建后的存储。

较可能正确的配置应显示:

  • 预期的 RAID 总容量;
  • 有效的分区表或逻辑存储结构;
  • 带有预期文件系统的分区和卷;
  • 重建卷根目录中可识别的文件夹;

出现以下情况时,配置很可能需要调整:

  • 预期分区缺失;
  • 文件系统无法识别;
  • RAID 磁盘根目录中没有可识别的文件夹;

如果预览结果不一致,请返回配置界面并尝试其他磁盘顺序、缺失磁盘位置、block 大小、offset、parity 布局或磁盘分组。重建后的存储通过这些检查之前,不要开始耗时很长的文件系统分析。

添加重建后的 RAID

当配置看起来正确时,将重建后的 RAID 添加到 Drive Manager。程序会把它显示为虚拟存储设备,并同时显示其中找到的分区、卷和逻辑存储层。

不要把重建后的配置写回原始磁盘,也不要使用源磁盘创建新的物理 RAID。应继续分析生成的虚拟 RAID 卷,并把需要的文件保存到独立存储设备。

步骤 4:

分析重建后的 RAID
并恢复文件

RAID 自动重建完成或使用 RAID Constructor 创建后,请分析生成的虚拟存储设备,以查找其中的分区、文件系统、文件夹和可恢复文件。

请针对 Drive Manager 中显示的重建 RAID、storage pool 或逻辑卷进行操作。除非您专门需要检查存储在 RAID 区域之外的数据,否则不要单独扫描成员磁盘。

选择正确的卷进行分析

选择正确的卷进行分析

在 Drive Manager 中展开重建后的 RAID,并检查其中发现的各层存储结构。根据原始系统的不同,阵列可能包含分区表、一个或多个文件系统、LVM volume group、Storage Spaces pool、ZFS pool、Btrfs 卷、加密容器、虚拟磁盘或其他逻辑存储结构。

选择以前存放所需文件的最低层逻辑卷。例如:

  • 如果直接显示 NTFS、ReFS、EXT4、XFS、Btrfs、APFS、HFS+、ZFS 或其他文件系统卷,请选择该卷;
  • 选择 LVM 或 Windows Storage Spaces 内部所需的逻辑卷;
  • 如果原始系统包含多个逻辑存储对象,请选择相应的 dataset、ZVOL、subvolume 或 storage volume;
  • 在分析加密卷内部的文件系统之前,先解锁该卷;
  • 如果预期的分区或逻辑卷缺失,需要在分析过程中重新找到,则选择重建后的 RAID 本身。

开始扫描之前,请检查卷容量、文件系统、分区位置和卷标。如果显示了多个相似卷,请根据原始存储配置和预期文件夹结构进行比较。

选择分析方式

右键单击所需 RAID 卷并开始分析。程序会根据文件系统状态和数据丢失原因提供不同的扫描方法。

快速扫描



首先使用 快速扫描 当 RAID 配置正确且文件系统大体完整时使用此方法。它会读取现有文件系统元数据,并快速显示:

  • 原始文件夹结构;
  • 现有文件和文件夹;
  • 最近删除的文件;
  • 从回收站删除的文件;
  • 因轻微文件系统损坏而丢失的数据。

检查结果,并在“预览”中打开所需文件。如果缺少预期文件夹或文件,请返回 Drive Manager 并运行 完整分析

完整分析



当 RAID 卷已被格式化、分区被删除、文件系统损坏、存储布局发生变化,或者快速扫描找不到所需数据时,请使用 完整分析

完整分析会扫描所选卷的全部空间,查找文件系统记录、丢失分区、已删除文件夹和文件内容。配置扫描时,请选择原始存储可能使用过的文件系统。将搜索范围限制为相关文件系统可以减少无关结果。

基于内容的分析 即使文件名、文件夹路径和文件系统记录已经不存在,也可以通过文件内部签名识别文件。这些文件会按类型分组,并可能使用自动生成的名称,因为原始元数据并不总能恢复。

对于容量较大的 RAID,完整分析可能耗时很长,因为程序必须读取整个重建后的地址空间,并根据可用成员和 parity 计算数据。扫描过程中不要断开源磁盘,也不要中断对已挂载镜像或 SSH 设备的访问。

处理加密卷



如果重建后的存储包含 BitLocker、LUKS、VeraCrypt、FileVault、加密 APFS、加密 HFS+ 或其他受支持的加密卷,请使用正确密码、恢复密钥、密钥文件或其他必要凭据将其解锁。

解锁加密卷后,选择其中的文件系统并执行适当分析。RAID 重建只会恢复原始 block 顺序,并不会绕过加密,因此仍然需要有效的解密凭据。

使用 Windows EFS 或 Linux fscrypt 单独保护的文件,也可能需要原始证书、密钥、密码或用户凭据,才能正确访问其内容。

检查扫描结果



分析完成后,浏览重建后的文件夹树,并与原始存储结构比较。根据文件系统状态,程序可能显示:

  • 位于原始位置的现有文件和文件夹;
  • 带有相应标记的已删除文件;
  • 找到或重建的分区;
  • 归类到系统文件夹或恢复文件夹中的文件;
  • 按文件类型分组的基于内容的分析结果;
  • 来自 snapshot、以前的文件系统状态或旧存储结构的文件(如果可用)。

使用搜索和筛选器按文件名、扩展名、大小、创建日期、修改日期或删除状态查找数据。当重建 RAID 包含多个卷或数百万个文件时,这一点尤其有用。

将文件保存到独立存储设备

单击 恢复 并选择位于另一台健康存储设备上的目标位置。把恢复的文件保存到其他物理磁盘、外部存储设备、网络共享或任何不属于源 RAID 的目标位置。

绝不要把恢复文件保存到重建后的 RAID,也不要保存到属于或曾经属于原始阵列的任何磁盘。 向源磁盘写入数据可能覆盖文件系统元数据、已删除文件内容、RAID 元数据或其他尚未恢复的信息。

配置恢复时,如果原始文件夹结构和文件名仍然可用,请尽量保留。如果目标文件系统对文件名长度、不支持字符、最大文件大小、sparse 文件、权限或 alternate data stream 有限制,请选择能够正确保存恢复数据的目标位置。

对于大型恢复任务,请优先保存最重要的数据。先恢复难以或无法重新创建的文件,例如数据库、业务文档、项目、虚拟机、照片和唯一归档。

快速启动

观看本视频,了解如何使用 Hetman RAID Recovery 从 RAID 阵列中恢复数据。

常见问题

  • 如果 RAID 控制器报告 foreign configuration,我该怎么办?

    在为成员磁盘创建镜像或评估其状态之前,请不要清除、初始化、导入或 rebuild foreign configuration。根据控制器的不同,导入 foreign configuration 可能修改 RAID 元数据或启动向磁盘写入数据的操作。

    记录控制器显示的配置,包括 RAID 级别、磁盘顺序、缺失成员、stripe 大小和虚拟磁盘容量。然后关闭系统,并在不修改磁盘的情况下进行分析。

  • RAID 1 镜像中只有一块磁盘时可以恢复数据吗?

    在许多标准 RAID 1 配置中,每个成员都保存一份完整数据副本,因此一块健康且数据最新的磁盘可能已经足够。只要其分区和文件系统可以访问,就可以单独分析该磁盘。

    但并非所有镜像存储都如此。RAID 1E、嵌套 RAID、厂商专用布局、未完成的 rebuild、加密或其他存储层可能要求使用全部可用成员进行重建。如果镜像磁盘包含不同版本的数据,应分别分析并比较结果。

  • 基于 SSD 的 RAID 执行 TRIM 或 discard 后还能恢复数据吗?

    RAID 配置仍有可能被重建,但已经被 discard 且由 SSD 物理擦除的块中存储的文件可能无法再恢复。当相应变化作为有效 discard 操作被有意传播到整个阵列时,RAID parity 无法恢复这些数据。

    立即停止使用该存储设备,避免以读写模式挂载其卷,并在进一步的后台清理或 garbage collection 发生前为所有可用 SSD 创建镜像。

  • Hetman RAID Recovery 能修复恢复后仍然损坏的文件吗?

    程序会重建 RAID 布局、分析文件系统并复制所有可读取的文件数据。但它无法重新创建已经被覆盖、discard 或超出原始 RAID 冗余能力而永久丢失的扇区。

    如果恢复文件包含全部必要数据,但内部结构已损坏,可能需要针对该文件类型使用专业修复工具。数据库、压缩包、虚拟磁盘、文档和多媒体文件应在恢复后使用原生应用程序或完整性检查工具进行验证。

  • NAS 恢复出厂设置、重新安装固件或重新创建 storage pool 后还能恢复数据吗?

    如果重置或重新配置没有覆盖所需文件数据,仍然可能恢复。恢复出厂设置或新建 storage pool 可能会替换分区表、RAID 元数据、文件系统结构或原始卷的开头部分,同时其他区域仍保持完整。

    请立即停止使用 NAS,保留所有原始磁盘和替换磁盘,并在分析前创建完整镜像。程序可能检测到旧版 RAID 元数据,也可能需要手动重建之前的配置。最终可恢复的数据量取决于重置后又写入了多少新数据。

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  • 发布日期: