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服务器数据备份和恢复研究

2015-07-21张国生

科技与创新 2015年12期
关键词:数据恢复数据备份服务器

张国生

摘 要:从服务器数据备份、恢复着手,详细介绍了服务器RAID-1常见故障及相关处理方式。

关键词:服务器;数据备份;数据恢复;软件故障

中图分类号:TP309.3 文献标识码:A DOI:10.15913/j.cnki.kjycx.2015.12.079

1 RAID基本知识介绍

1.1 概述

RAID(Redundant Array of Inexpensive Disks),直译为“独立冗余磁盘阵列”,也简称为“磁盘阵列”,通俗的说,RAID就是通过将多个磁盘按照一定的形式和方案组织起来,通过这样的形式能够获取比单个硬盘更高的速度、更好的稳定性、更大的存储能力的存储解决方案,用户不必关心磁盘阵列究竟由多少块硬盘组成,使用中,整个阵列就如同一块硬盘一样。

1.2 RAID技术的优越性

1.2.1 提供更大的存储空间

使用RAID技术,就可以把多块硬盘组成一个更大的存储空间供用户使用。比如,利用RAID-0技术把5块2 TB的硬盘组织起来,能够提供10 TB的存储空间。

1.2.2 提供更快的传输速度

著名的摩尔定律告诉我们,CPU的处理速度以几何数量级迅猛增长,CUP的性能每隔18个月就会提高1倍,可见其速度增长之快。然而,硬盘作为计算机中最重要的存储设备,在容量飞速增长的同时,速度却提高缓慢,已经成为计算机速度发展的瓶颈。如果采用RAID技术,可以让很多硬盘同时传输数据,而这些硬盘在逻辑上又表现为一块硬盘,所以使用RAID可以达到单个硬盘几倍,甚至几十倍的速率。

1.2.3 提供更高的安全性

RAID可以通过数据校验提供容错功能,在很多RAID模式中都有较为完备的冗余措施,甚至是直接相互的镜像备份,从而大大提高了RAID系统的容错性,让系统的稳定性更好、安全性更高。

1.3 如何实现RAID

一般有两种方法可以实现RAID,一种是使用RAID控制器组建RAID,称为硬RAID;另外一种是直接用程序创建RAID,称为软RAID。

2 RAID-1技术详解

RAID-1又被称为磁盘镜像,需要两个物理盘共同构建。使用磁盘镜像(Disk Mirroring)技术,方法是在工作磁盘(Working Disk)之外再加一额外的备份磁盘(Backup Disk),两个磁盘所储存的数据完全一样,数据写入工作磁盘的同时也写入备份磁盘,也就是将一块物理盘的内容完全复制到另一块物理盘上,所以两块物理盘所构成的RAID-1阵列,其容量仅等于一块硬盘的容量。

RAID-1是磁盘阵列中单位成本最高的,但提供了很高的数据安全性和可用性。当一个物理盘失效时,系统可以自动切换到镜像磁盘上读写,而不需要重组失效的数据。

3 服务器故障处理

服务器在使用过程中,经常会遇到一些与RAID相关的常见故障,这也使得RAID-1在给我们带来高冗余的同时,带来了很多难以估计的数据风险。

3.1 常见RAID故障及可恢复性分析

3.1.1 软件故障

软件故障主要有:①突然断电造成RAID磁盘阵列卡信息丢失数据的恢复;②重新配置RAID阵列信息所导致的数据丢失恢复;③如果磁盘顺序出错,将会导致系统不能识别数据;④误删除、误格式化、误分区、误克隆、文件解密、命毒损坏等数据恢复工作。

3.1.2 硬件损坏

硬件损坏情况主要有以下几种:①RAID一般都会有几块硬盘,其中某一块硬盘出现损坏,数据将无法读取;②RAID出现坏道,导致数据丢失,这种恢复成功率比较大;③如果硬盘同时出现2块以上的损坏,恢复工作非常复杂,成功率也比较低。

其中,RAID-1逻辑盘丢失或不可访问,导致RAID-1故障的原因主要有以下几种:①RAID控制器出现物理故障。RAID控制器如果出现物理故障,将不能被计算机识别,也就无法完成对RAID-1中各个物理成员盘的控制。在这种情况下,通过RAID控制器虚拟出来的逻辑盘自然就不存在了。②RAID信息出错。RAID信息出错就是指该RAID-1的配置信息出现错误,导致RAID程序不能正确地组织管理RAID-1中的成员盘,从而导致RAID-1逻辑盘丢失或不能访问。③RAID-1成员盘出现物理故障。RAID-1可以允许其中一块成员盘离线,如果RAID-1中的某一块成员盘出现物理故障,比如电路损坏、磁头损坏、固件损坏、出现坏扇区等,该成员盘就不能正常使用,但剩下的一块成员盘中的数据完好无损,RAID-1还不会崩溃。④人为误操作。如果误将RAID-1中的两块成员盘都拔出,或不小心删除了RAID-1的配置信息等,都会造成RAID-1崩溃。

3.2 RAID-1数据恢复思路

RAID-1是所有RAID中最简单的一种,RAID-1中两块硬盘互为镜像,所有数据都是完全一样的,如果是RAID控制器故障或RAID信息出错导致RAID-1的数据无法访问,只要将两块物理盘中的一块从服务器上拆下来,作为单独的硬盘接在一台计算机上,就很容易恢复数据。

如果RAID-1中一块硬盘出现故障,则不会影响服务器的运行,只要把故障硬盘更换为一块好的硬盘就可以了。如果没有及时更换,导致第二块硬盘也出现故障,这时,RAID-1就会失效,因为先出现故障的硬盘中的数据已经不完整,所以不能以第一块硬盘为基准进行数据恢复,而应该用后出现故障的硬盘进行数据恢复,一般情况下,都能够完全恢复出所有的数据。

3.3 RAID故障注意事项

RAID故障注意事项主要有:①数据丢失后,用户千万不要对硬盘进行任何操作,而要将硬盘按顺序卸下来,用镜像软件将每块硬盘做成镜像文件,也可以交给专业数据恢复中心进行;②不要对RAID卡进行Rebuild操作,否则会加大恢复数据的难度;③标记好硬盘在RAID卡上面的顺序;④一旦出现问题,可以拨打专业数据恢复中心的咨询电话找专业工程师,切忌盲目修复。

4 结束语

服务器的运行方式、状态、故障类型对备份与恢复有着决定性的影响。数据备份是保障服务器数据安全运行的最后一道屏障,也是最至关重要的。

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