服务器数据恢复ZFS文件系统下RAIDZ数据恢复案例

Posted 2023-01-31

服务器数据恢复环境：

ORACLE Sun ZFS Storage；

32块磁盘分为4组，每组8块硬盘，热备盘全部启用。

ZFS文件系统，Windows操作系统。

服务器故障&分析：

设备在正常工作时候突然崩溃，经过检查排除了断电、进水、异常操作、供电不稳定等因素。用户重启设备无法进入系统。

ZFS文件系统中，池被称为ZPOOL。ZPOOL的子设备有很多种，其中包括块设备、文件、磁盘等，在本案例中ZPOOL的子设备是三组RAIDZ。

经过北亚企安工程师的分析发现，三组RAIDZ中的两组分别启用了1个热备盘和3个热备盘。在热备盘启用后，第一组RAIDZ内又出现一块离线盘，第二组RAIDZ内则又出现两块离线盘。故障场景还原：三组RAIDZ内第一组和二组出现离线盘，热备盘及时启动替换离线盘；热备盘无冗余状态下第一组RAIDZ又出现一块离线盘，第二组RAIDZ则又出现两块离线盘，ZPOOL进入了高负荷状态（每次读取数据都需要进行校验才能得到正确数据）；第二组RAIDZ内出现第三块离线盘，RAIDZ崩溃、ZPOOL下线、设备崩溃。

服务器数据恢复过程：

1、重组ZPOOL，追踪数据入口

ZFS文件系统管理的存储池与常规存储不同，是由ZFS管理所有磁盘。常规RAID在存储数据时按照特定的规则组建池，不关心文件在子设备上的位置。而ZFS文件系统在存储数据时会为每次写入的数据分配适当大小的空间，并通过计算获取到指向子设备的数据指针。这种特性导致RAIDZ缺盘时无法直接通过校验得到数据，必须将整个ZPOOL作为一个整体进行解析。

2、手工截取事务块数据，北亚企安数据恢复工程师编写程序获取最大事务号入口。

获取文件系统入口：

3、获取到ZFS文件系统入口后，北亚企安数据恢复工程师编写数据指针解析程序解析地址。

解析数据指针：

4、获取到ZFS文件系统入口点在各磁盘的分布情况后，北亚企安数据恢复工程师手工截取并分析文件系统内部结构，入口分布所在的磁盘组无缺失盘，可直接提取信息。根据ZFS文件系统的存储结构找出映射的LUN名称，进而找到其节点。

5、提取数据。北亚企安数据恢复工程师编写数据提取程序提取数据。

由于磁盘组内缺盘个数较多，每个IO流都需要通过校验得到，提取进度极为缓慢。与用户沟通后得知，ZVOL卷映射到XenServer作为存储设备，用户所需的文件在一个vhd内。提取ZVOL卷头部信息，按照XenStore卷存储结构进行分析后发现这个vhd在ZVOL卷的尾部，通过计算得知该vhd的起始位置，从此位置开始提取数据。

6、完成数据提取后，验证Vhd内部的压缩包及图片、视频等文件，发现均可正常打开。让用户亲自对数据进行验证，确定文件数量与系统自动记录的文件数量一致，全部文件可正常打开，服务器数据恢复完成。