【服務器數(shù)據(jù)恢復】ZFS文件系統(tǒng)服務器數(shù)據(jù)恢復案例

服務器數(shù)據(jù)恢復環(huán)境：
SUN ZFS系列某型號存儲陣列；
40塊磁盤組建的存儲池（其中4塊磁盤用作全局熱備盤），池內劃分出若干空間映射到服務器使用；
服務器使用Windows操作系統(tǒng)。

服務器故障：
服務器在工作時由于未知原因崩潰，排除斷電、進水或者誤操作等外部因素。管理員重啟服務器后發(fā)現(xiàn)無法進入系統(tǒng)，需要恢復該存儲內的所有數(shù)據(jù)。

服務器數(shù)據(jù)恢復過程：
1、對故障存儲中所有硬盤以只讀方式做鏡像備份，后續(xù)的數(shù)據(jù)分析和數(shù)據(jù)恢復操作都基于鏡像文件進行，避免對原始數(shù)據(jù)造成二次破壞。
2、分析磁盤鏡像，發(fā)現(xiàn)故障設備是通過ZFS文件系統(tǒng)來管理所有磁盤。磁盤內記錄系統(tǒng)元信息的NVLIST較為混亂，只能粗略得知以下信息：故障存儲中的磁盤被分為三組，每組12塊；每個組使用ZFS文件系統(tǒng)獨有的RAIDZ管理磁盤。RAIDZ級別為2，即每個組最多可缺失2塊磁盤；故障存儲內的4塊全局熱備全部啟用。
Tips：ZFS文件系統(tǒng)中的池被稱為ZPOOL。ZPOOL的子設備可以有很多類型：塊設備、文件、磁盤等等。本案例中所采用三組RAIDZ作為子設備。
3、經(jīng)過進一步分析，發(fā)現(xiàn)三組RAIDZ內有兩組分別啟用的熱備盤個數(shù)為1和3。在熱備盤啟用后，第一組內又出現(xiàn)一塊離線盤，第二組內則又出現(xiàn)兩塊離線盤。通過上面分析得到的結論可以模擬故障現(xiàn)場：三組RAIDZ中的第一組和第二組分別出現(xiàn)離線盤，熱備盤及時進行替換；在熱備盤無冗余的狀態(tài)下第一組RAIDZ又出現(xiàn)一塊離線盤，第二組RAIDZ則又出現(xiàn)兩塊離線盤，ZPOOL進入高負荷狀態(tài)（每次讀取數(shù)據(jù)都需要經(jīng)過校驗才能得到正確數(shù)據(jù)）。當?shù)诙MRAIDZ出現(xiàn)了第三塊離線盤時候，RAIDZ崩潰、ZPOOL下線、服務器崩潰。
4、由于ZFS文件系統(tǒng)管理的存儲池與常規(guī)存儲不同。常規(guī)RAID在存儲數(shù)據(jù)時只會按照特定的規(guī)則組建池，不關心文件在子設備上的位置。而ZFS文件系統(tǒng)在存儲數(shù)據(jù)時會為每次寫入的數(shù)據(jù)分配適當大小的空間，并計算出指向子設備的數(shù)據(jù)指針。ZFS文件系統(tǒng)的這種特性決定了RAIDZ缺盤時無法直接通過校驗得到數(shù)據(jù)，必須將整個ZPOOL作為一個整體進行解析。于是，北亞企安數(shù)據(jù)恢復工程師手工截取事務塊數(shù)據(jù)，并編寫程序獲取最大事務號入口。
獲取文件系統(tǒng)入口：

北亞企安數(shù)據(jù)恢復——ZFS文件系統(tǒng)數(shù)據(jù)恢復

獲取到文件系統(tǒng)入口后，北亞企安數(shù)據(jù)恢復工程師編寫數(shù)據(jù)指針解析程序進行地址解析。
解析數(shù)據(jù)指針：

北亞企安數(shù)據(jù)恢復——ZFS文件系統(tǒng)數(shù)據(jù)恢復

獲取到文件系統(tǒng)入口點在各磁盤的分布情況后，數(shù)據(jù)恢復工程師開始手工截取并分析文件系統(tǒng)內部結構。由于入口分布所在的磁盤組無缺失盤，可直接提取信息。根據(jù)ZFS文件系統(tǒng)的數(shù)據(jù)存儲結構找到用戶映射的LUN名稱，進而找到其節(jié)點。
5、經(jīng)過分析發(fā)現(xiàn)故障存儲中的ZFS文件系統(tǒng)版本與開源版本有很大差別，無法使用之前開發(fā)的解析程序進行解析，所以北亞企安數(shù)據(jù)恢復工程師重新編寫了數(shù)據(jù)提取程序提取數(shù)據(jù)。

北亞企安數(shù)據(jù)恢復——ZFS文件系統(tǒng)數(shù)據(jù)恢復

6、由于磁盤組內缺盤個數(shù)較多，每個IO流都需要通過校驗得到，所以提取進度極為緩慢。與用戶溝通后得知，此ZVOL卷映射到XenServer作為存儲設備，用戶所需的文件在其中一個大小約為2T的vhd內。提取ZVOL卷頭部信息，按照XenStore卷存儲結構進行分析，發(fā)現(xiàn)這個2T的vhd在整個卷的尾部，計算其起始位置后從此位置開始提取數(shù)據(jù)。
7、Vhd提取完畢后，驗證其內部的壓縮包、圖片和視頻等文件，均可正常打開。聯(lián)系用戶親自驗證數(shù)據(jù)，經(jīng)過反復驗證后確定文件數(shù)量與系統(tǒng)自動記錄的文件數(shù)量相差無幾，缺失的那部分極少數(shù)量的文件可能因為是最新生成還未刷新到磁盤。驗證文件可用性，文件全部可正常打開，本次數(shù)據(jù)恢復工作完成。

審核編輯黃宇