RAID – Informacje o budowie oraz zagrożeniach

RAID (ang. Redundant Array of Independent Disks) – czyli innymi słowy –  Nadmiarowa macierz niezależnych dysków. Polega na współpracy dwóch lub więcej dysków twardych, które zapewniają dużą wydajność i bezpieczeństwo dzięki optymalnej liczbie napędów. Dyski skonfigurowane w macierz RAID poprawiają wydajność operacji dyskowych, a także osiągalność danych. Przepustowość zwiększa się dzięki jednoczesnej pracy kilku napędów z danymi, które mogą być łączone jedną lub kilka jednostek logicznych. Systemy RAID oprócz większej dostępności danych charakteryzują się również większą odpornością na awarie. Informacje, które zostały utracone w wyniku awarii nośnika można odtworzyć poprzez ich rekonstrukcję na podstawie danych z pozostałych dysków tej samej macierzy. Macierz RAID nie jest i nie funkcjonuje, jak kopia zapasowa danych. Dane nadpisane czy zmanipulowane są w macierzy nie do odtworzenia.

RAID zyskuje coraz większe uznanie dzięki nadmiarowości danych (oznacza to, że część z nich może być duplikowana, dzięki czemu zmniejsza się ryzyko utraty). RAID staje się coraz bardziej popularny także wśród użytkowników domowych, dzięki spadającym systematycznie cenom dysków jak i samych kontrolerów, których konfiguracja nie jest wielkim wyczynem.

Na konfiguratorów RAIDU czyhają jednak pewne zawiłości i niebezpieczeństwa, które mogą spowodować nie tylko brak dostępu do macierzy, ale również utratę Danych. Nie ma rozwiązania, które zabezpieczy RAID przed utratą Danych. Oczywiście może zminimalizować ryzyko utraty Danych spowodowane uszkodzeniem dysku, ale tego ryzyka nie wyeliminuje. Oto kilka porad dotyczących macierzy:

– RAID działa nawet po awarii jednego nośnika – jednak nie warto zwlekać z jego wymianą, gdyż większość macierzy toleruje tylko taką awarię. Usterka kolejnego dysku naraża niestety na utratę wszystkich Danych z macierzy. Dyski w RAIDzie tworzą nadmiarową kopię Danych, jednak nie w każdej konfiguracji. Np. dyski zestawione na poziomie 0 – nie zapewniają żadnej ochrony, a jedynie stripping – czyli bloki z danymi są zapisywane naprzemiennie na poszczególnych dyskach.

– Macierze przeważnie buduje się z identycznych modeli dysków, które mają określony Mean Time Between Failures – średni czas pomiędzy awariami, co zwiastuje możliwość awarii kolejnych dysków w krótkim odstępie czasu. Jeżeli uszkodzeniu ulegnie jeden dysk, możemy się spodziewać awarii kolejnego. Należy więc wymienić uszkodzony dysk niezwłocznie. Większość macierzy nie jest odporna na awarie więcej niż jednego dysku.

– Jeżeli doszło do awarii i macierz będzie odbudowywana, należy pamiętać o kopi zapasowej przed rozpoczęciem tego procesu. Nowy dysk przejmie rolę uszkodzonego, natomiast cała operacja jest skomplikowana i obciążona ryzykiem niepowodzenia.

– Nie należy zmieniać konfiguracji RAIDu. Zmiana opcji ustawień może spowodować nadpisanie Danych, co w konsekwencji uniemożliwi ich odzyskanie. W przypadku błędów macierzy należy jak najszybciej zabezpieczyć backup.

– W przypadku awarii lub podejrzanych odgłosów z któregoś z dysków jak najszybciej wyłącz komputer przyciskiem, nie czekając na zamkniecie systemu. Komputer podczas zamykania systemu może nadpisać dane , na których Ci zależy.

– Warto ręcznie ponumerować dyski macierzy. W przypadku awarii ułatwi to „emulację RAIDu” i przywrócenie Danych. Niektórzy zapisują też konfigurację sprzętową, co nie jest złym pomysłem w przypadku konieczności odzysku utraconych informacji.

Odzyskiwanie Danych z macierzy RAID

Najczęstsze przyczyny awarii RAIDu to:

• uszkodzenia systemu;
• uszkodzenia kilku dysków;
• awarii kontrolera lub jego oprogramowania;
• działalności złośliwego oprogramowania lub wirusów;
• awarii komputera spowodowanej nagłym zdarzeniem losowym – zalaniem , pożarem, przepięciem
• przypadkowe przekonfigurowanie macierzy RAID i odbudowanie niewłaściwego obrazu.

Dzięki najnowszym rozwiązaniom technicznym odzyskanie Danych z macierzy jest możliwe praktycznie z każdego jej poziomu. Wymaga to jednak odpowiedniej wiedzy, wyposażenia i umiejętności. Duże znaczenie ma też postępowanie użytkownika tuż przed awarią w trakcie i zaraz po niej.

W przypadku utraty dostępu do danych zapisanych na macierzy RAID- należy jak najszybciej odłączyć ją od zasilania (bez zamykania systemu). Ważne jest też by nie wyjmować dysków, nie wymieniać dysków miejscami, ani nie zmieniać konfiguracji dysków w macierzy. W przypadku braku dostępu do Danych automatyczne odbudowywanie macierzy nie przyniesie nic dobrego. Może tylko pogorszyć sytuację. Wszystkie operacje w macierzy powinno się wykonywać na kopiach posektorowych dysków. Próby odbudowy macierzy lub odzyskiwanie danych bezpośrednio na dyskach macierzy może doprowadzić do trwałej ich utraty przy popełnieniu nawet niewielkiego błędu.

Nieciągłe rozmieszczenie danych na dyskach zamontowanych do macierzy jest jednym z głównych problemów przy odzyskiwaniu. W przypadku macierzy bardzo rozbudowanych, gdzie podłącznych jest kilkanaście lub kilkadziesiąt dysków, analiza struktury macierzy może być najbardziej pracochłonną częścią procesu odzyskiwania danych. Odzyskanie struktury pozwala na odtworzenie poziomów RAIDu i sposobu zapisu na nim Danych.

Podsumowanie

Aby podejść do Odzyskiwania Danych z macierzy należy wykonać wiele ważnych czynności, żeby zabezpieczyć się przed błędami, czy nieracjonalnymi działaniami. To zadanie skomplikowane i najlepiej powierzyć je profesjonalnej firmie, która wykona niezbędne kroki:

Wstępna analiza systemu RAID – Jest to pozyskanie informacji w oparciu o które będziemy mogli zadecydować, jaką ścieżkę postępowania mamy przyjąć w dalszej kolejności.

W przypadku uszkodzeń kopii nadmiarowej , dane powinny być widoczne – spada jedynie jej prędkość  – jest to najlepszy moment na zgranie Danych. Jeżeli dane już są niewidoczne należy wykonać binarną kopię dysków. Jeżeli zdiagnozujemy niewłaściwie uszkodzenie dysku, to w konsekwencji odbudowy macierzy (w systemach nadmiarowych lub mirrorowych) po wymianie niewłaściwego dysku, zniszczymy dane w sposób nieodwracalny.

W przypadku zniszczenia macierzy RAID mamy niestety ograniczone działanie, gdyż najprawdopodobniej uszkodzeniu uległo więcej dysków. Najprawdopodobniej będziemy zmuszeni skorzystać z firmy odzyskującej dane profesjonalnie. Po procesie Odzyskiwania z poszczególnych dysków – być może możliwy będzie dostęp do Danych dzięki Emulacji programowej RAID .

Jak widać macierz RAID nie jest żadnym backupem Danych a jedynie zabezpieczeniem w przypadku awarii. RAID nie jest kopią zapasową– Kopia zapasowa – to pełny zrzut danych do bezpiecznego punktu w czasie, który nie jest już dalej modyfikowany. Dzięki temu jest możliwość przywrócenia danych z tego określonego punktu czasu w przypadku ich uszkodzenia.