Причини виходу з ладу RAID масивів

У сучасному світі всі вже давно зрозуміли, яку цінність має інформація і який величезний потенціал закладений у розвитку IT технологій. Оскільки сервери та комп’ютери можуть виходити з ладу, автоматично постає питання, як забезпечити безпеку даних, тому що втрата важливої інформації може стати причиною банкрутства цілих компаній, а збитки можуть досягати багатьох мільйонів. У свою чергу це призвело до появи RAID масивів – технології, яка покликана запобігти втраті інформації шляхом об’єднання кількох накопичувачів в один масив. Однак, як показала практика, RAID масиви також можуть ламатися.

У цій статті ми розглянемо основні причини виходу з ладу RAID масивів.

Зміст

Історія розвитку RAID

На початку розвитку комп’ютерних технологій вся увага була спрямована на те, як зробити комп’ютери максимально зручними для користувача. У ті часи не існувало поняття «персональний комп’ютер», оскільки найчастіше комп’ютери використовувалися у військовій промисловості (але там зовсім інша історія, оскільки військова індустрія має свої напрацювання з безпеки інформації тощо) і у великих корпораціях. Але в ті часи функціонал комп’ютерів був дуже невеликим і з ними здебільшого працювали програмісти.

Навіть у 1970-х роках, коли Apple і Microsoft розпочали свою діяльність, питання безпеки даних не стояло на першому місці.

Все змінилося з появою та розвитком інтернету, який почав охоплювати все більше країн і дозволяв користувачам обмінюватися інформацією. До того часу всі вже звикли до персональних комп’ютерів і зрозуміли, що вони здатні сильно полегшити життя, обробляючи величезні масиви інформації.

З появою цифрових фотоапаратів та відеокамер для особистого використання всім стало зрозуміло, що персональні комп’ютери так чи інакше будуть практично у кожному будинку. Після цього почався бум цифрової індустрії, який автоматично порушив питання безпеки даних.

Чимало цьому допомогли великі компанії, які вже в ті часи мали великі сервери для зберігання даних, від яких дуже залежав рівень їх ефективності. Тому в 1987 році було придумано RAID масиви. Їхнім головним завданням було уникнення втрат важливої інформації, і оскільки технологія була ефективною і пропонувала на вибір кілька варіантів захисту даних залежно від потреб користувача – вона швидко набула поширення. Приблизно так виглядає блок дисків, об’єднаних у RAID:

Незважаючи на те, що жодної стандартизації не проводилося – такі рівні масиву RAID були прийняті як стандарт:

RAID 1 – дзеркальний масив, при використанні якого кожен диск є повною копією іншого;
RAID 2 – масив дисків, у якому використовується код Хеммінгу;
RAID 3,4 — дискові масиви з чергуванням та виділеним диском парності;
RAID 5 — дисковий масив із чергуванням та відсутністю виділеного диска парності;
RAID 0 – дисковий масив, головним завданням якого є збільшення швидкості запису/читання даних та повністю відсутня надмірність;

Всі інші типи RAID масивів (такі як RAID 10, RAID 50 і т.д.) побудовані на перерахованих вище типах RAID і так чи інакше використовують їх концепцію.

Використання масивів RAID виявилося настільки ефективним, що на сьогодні практично всі сучасні сховища даних (сервера, NAS і т.д.) використовують RAID масиви в тому чи іншому вигляді.

Однак, незважаючи на всю надійність такого рішення, ймовірність втрати даних все ж таки залишилася (хоч і суттєво знизилася) так як навіть RAID масиви іноді виходять з ладу. Це може відбуватися з багатьох причин, про які й поговоримо далі.

Що таке деградований режим RAID?

RAID масив, як і звичайні диски, може піддаватися збоям, і у випадку, якщо один із дисків вийде з ладу – весь масив перейде в так званий «Деградований режим».

У цьому режимі дані залишаються доступними і масив продовжує свою роботу, але з сильним зниженням продуктивності.

За перехід масиву в “деградований режим” відповідає контролер, який переводить масив у цей режим у разі виявлення збоїв у роботі будь-якого з дисків масиву або повної відсутності одного з дисків.

У разі переходу масиву в деградований режим користувач побачить повідомлення “DegradedArray event was detected on device md dev/md/1” або “ARRAY IS DEGRADED – 1 disk is missing“

Так само про перехід масиву в деградований режим може свідчити символ «[U_]» під час перевірки стану RAID масиву в терміналі. Зазвичай він знаходиться біля пошкодженого диска і означає, що він розсинхронізований.

У цьому випадку слід негайно замінити пошкоджений диск, так як у разі виходу з ладу ще одного диска всі дані масиву будуть втрачені.

Причини втрати даних на RAID масивах

При використанні RAID масивів дані зберігаються на таких же накопичувачах, що й у звичайних комп’ютерах, які можуть ламатися тощо.

Технологія RAID дозволяє запобігти втраті даних, але процес відновлення інформації може сильно затягнутися, оскільки нерідко при виході з ладу одного накопичувача швидкість роботи всього RAID масиву помітно знижується, особливо це актуально, коли мова заходить про терабайти інформації, як, наприклад, на сервері.

Крім того, в деяких випадках, щоб замінити пошкоджений носій на новий, потрібно відключення живлення, що теж не дуже підходить для серверів. Тому найкраще знати головні причини виходу з ладу RAID масивів, щоб мати можливість запобігти неприємностям.

Отже, серед основних причин можна виділити такі:

Вихід з ладу RAID контролера

Контролер RAID масиву є одним з найбільш важливих елементів, оскільки саме він відповідає за розподіл даних між накопичувачами та дозволяє працювати з масивом як з єдиним накопичувачем.

Якщо масив припиняє свою роботу, найчастіше це викликано саме поломкою контролера.

Варто зазначити, що апаратні контролери ламаються трохи рідше ніж програмні, але й коштують вони на порядок дорожче.

Крім того, між апаратними контролерами різних виробників немає сумісності.

Тобто якщо ви придбали контролер від фірми Supermicro, то для відновлення працездатності масиву вам доведеться купити таку саму модель. В іншому випадку ви мусимете створювати масив заново, що призведе до втрати даних.

Серед причин, через які контролер виходить з ладу, можна виділити такі, як перепад напруги або різке відключення енергії. Це актуально як для апаратних RAID контролерів, так і для програмних. Тому обов’язково подбайте про безперебійне джерело живлення, щоб забезпечити ваш RAID масив від можливих проблем.

Помилка перескладання/складання RAID масиву

Під час кожного перезавантаження комп’ютера RAID масив перезбирається заново і від того, чи пройде складання нормально, залежить подальша робота масиву. Якщо під час перебудови масиву відбудеться перепад напруги або інша форс-мажорна подія – масив не буде перезбраний, і користувач може втратити дані.

Вихід накопичувача з ладу

Так, головним призначенням RAID масивів є захист даних на випадок виходу з ладу одного або двох дисків. І зазвичай RAID масив без проблем справляється із цим завданням. Але іноді трапляються ситуації, коли при виході одного або кількох дисків з ладу, ушкоджуються дані на сусідньому носії. В такій ситуації RAID масив може бути повністю непрацездатним, що призведе до втрати інформації. Тому рекомендується періодично перевіряти стан накопичувачів, з яких побудований RAID масив.

Відсутність розділів масиву

Для забезпечення нормальної роботи RAID масивів застосовується технологія чергування, головним завданням якої є розподіл інформації між дисками у межах одного логічного тома. Це дозволяє забезпечити високий рівень продуктивності та захисту даних, однак, якщо механізм чергування буде пошкоджений, дані виявляться недоступними, навіть якщо вони фізично в повному порядку.

Вся справа в тому, що RAID масив просто не зможе визначити диски з даними і, відповідно, не зможе зібрати масив для подальшої роботи.

Поломка сервера

Хост комп’ютер, як і будь-який інший, може поламатися або дати збій. Це, в свою чергу, відобразиться на RAID масиві. У 70% таких випадків дані виявляються недоступними.

Всі перераховані вище поломки найчастіше стають причинами виходу з ладу RAID масивів. Зазвичай, після таких поломок доводиться використовувати спеціальне програмне забезпечення для відновлення даних. Про те, як відновити дані на RAID масиві, читайте в наступному пункті цієї статті.

Що робити під час збою RAID масиву, або Якщо RAID масив не збирається після перезавантаження

Якщо ваш RAID масив перестав працювати після збою або не збирається після перезавантаження, то для відновлення робочого стану без втрати даних вам слід спочатку витягти дані з масиву, щоб не пошкодити їх під час відновлення працездатності RAID. Для цього:

Крок 1: Вимкніть живлення вашого комп’ютера/сервера або NAS пристрою та від’єднайте накопичувачі, з яких складався RAID масив.

Крок 2: Підключіть ці диски до робочого комп’ютера (попередньо відключивши його).

Крок 3: Увімкніть комп’ютер. Потім завантажтеі встановіть програму RS RAID Retrieve, слідуючи підказкам майстра інсталяції Windows.

Ми спеціально вибрали цю програму, оскільки вона має широкі можливості відновлення даних та інтуїтивно зрозумілий інтерфейс одночасно, а значить вона відмінно підходить як для недосвідчених користувачів, так і для професіоналів.

Крок 4: Запустіть RS RAID Retrieve, двічі клацнувши по іконці на робочому столі. Перед вами відкриється вбудований RAID конструктор.

Крок 5: Виберіть тип додавання RAID масиву для сканування. RS RAID Retrieve пропонує три варіанти:

Автоматичний режим – дозволяє просто вказати диски, з яких складався масив, і програма автоматично визначить їхній порядок, тип масиву та інші параметри;
Пошук виробника – цю опцію слід вибрати, якщо вам відомий виробник вашого RAID контролера. Ця опція також автоматична і не вимагає будь-яких знань про структуру масиву RAID. Наявність даних про виробника дозволяє скоротити час на побудову масиву, відповідно вона швидше за попередню;
Створення вручну – цю опцію варто використовувати, якщо ви знаєте який тип RAID масиву ви використовуєте. У цьому випадку ви можете вказати всі параметри, які ви знаєте, а ті, яких ви не знаєте, програма визначить автоматично.

Після того, як виберете потрібний варіант – натисніть «Далі»

Крок 6: Виберіть диски, з яких складався RAID масив і натисніть «Далі». Після цього розпочнеться процес виявлення конфігурацій масиву. Після завершення натисніть «Готово»

Крок 7: У вікні програми оберіть ваш масив, клацніть правою кнопкою миші по ньому і виберіть «Зберегти диск», а потім вкажіть місце для збереження копії диска і знову натисніть «Зберегти»

Після цього розпочнеться копіювання файлів у вказане місце. Ви також можете зберегти окремі файли або відновити втрачені дані, якщо потрібно. Для цього двічі клацніть по масиву та виберіть тип сканування. RS RAID Retrieve пропонує два типи сканування: швидке сканування та повне сканування. Перший варіант варто вибрати, якщо ви просто хочете скопіювати файли на інший носій, а другий варіант виберіть, якщо хочете відновити втрачені дані.

На цьому етапі також виберіть тип файлової системи вашого масиву. RS RAID Retrieve підтримує всі сучасні файлові системи. Тепер, коли все налаштовано, натисніть «Далі».

Почнеться процес сканування масиву, після чого ви побачите колишню структуру файлів і папок.

Крок 8: Виберіть файл, який хочете відновити, і клацніть по ньому. Потім виберіть місце, куди хочете зберегти загублений файл. Це може бути жорсткий диск, ZIP-архів або FTP-сервер. Головне – не записуйте нові файли на диски масиву. Потім натисніть «Відновити»

Тепер, коли дані перебувають у безпеці, можна розпочинати відновлення працездатності самого масиву. Насамперед, потрібно знайти причину проблеми та усунути її.

RAID масив може не перезбиратися після перезавантаження з наступних причин:

Помилка у файлі mdadm.conf (він знаходиться не там, або файл не існує);
Помилка збирання;
Вірус або шкідливе програмне забезпечення;
Ушкоджені сектори на RAID-дисках;
Людська помилка;
Інші причини;

Перші дві причини досить поширені, тому на них варто звернути особливу увагу.

Якщо збій був зумовлений фізичними причинами, замініть потрібні елементи, що вийшли з ладу.

Якщо ви не хочете витрачати час на виправлення програмних помилок, ви можете просто створити RAID масив заново, а потім скопіювати дані назад зі збереженої копії.

Поширені запитання

Деградований режим означає, що один або кілька дисків масиву вийшли з ладу, але масив ще працює. У такій ситуації наполегливо рекомендується знайти причину і замінити частини, що вийшли з ладу.

ТАК. Завдяки розвиненим алгоритмам RS RAID Retrieve без проблем перебудує ваш масив і відновить інформацію. Процес відновлення детально розписаний на нашому сайті.

Насамперед вам слід перевірити стан дисків масиву, оскільки саме через вихід накопичувачів з ладу спостерігається сильне зниження продуктивності.

Ця помилка означає, що один диск не працює. Тому, при виникненні такої помилки перевірте стан масиву та замініть неробочі деталі, інакше ви можете втратити інформацію.

Серед головних причин виходу з ладу RAID можна виділити такі як вихід з ладу RAID контролера, вихід з ладу одного або декількох дисків, поломки сервера/комп'ютера/NAS, відсутність розділів масиву і т.д. Детальніше читайте на нашому сайті.