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Wie ist es möglich, Daten aus einem mehrschichtigen Enterprise Storage System wiederherzustellen?

Enterprise Storage System

Moderne Enterprise-Storage-Systeme sind mehr denn je komplexe Kreationen in IT-Architektur und -Datenstruktur. Während sich vor einigen Jahren diese Storages nur auf eine Grundtechnologie stützten – RAID (Redundant array of independent (or inexpensive) disk) – hat sich das für immer verändert. Während moderne Enterprise Storage Arrays immer noch auf dieser Technologie aufbauen, haben die meisten dieser High-End-Systeme dazu noch viele weitere Technologien implementiert. Das sind zum Beispiel Virtualisierung, Deduplizierung und das Konzept von kombinierten Data-Pools, -Speichern oder Containern und anderen Technologien. Mit der Kombination von Virtualisierung und der Verteilung von Dateien und Daten über viele Festplatten innerhalb des Speichersystems ist zumindest eine weitere Schicht von Datenstrukturen zu berücksichtigen: die Virtualisierungsschicht. Wenn eine einzigartige Technologie verwendet wird, um alle virtuellen Maschinen in einer softwaredefinierten Struktur zu kombinieren, haben sie eine  weitere Ebene. Abhängig davon, wie der Hersteller sein Produkt entworfen hat, werden Daten auf  vielen verschiedenen Schichten gespeichert, die alle bei einem Datenverlust rekonstruiert werden müssen. Aber auch wenn moderne Speichersysteme unterschiedliche und komplexe Technologien nutzen und der Prozess der Datenrettung herausfordernder und schwieriger wird, ist es nicht unmöglich! Es ist nur härter. Aber es hängt immer vom spezifischen Fall ab.

Es gibt viele Fälle, in denen die Spezialisten von Kroll Ontrack eine erfolgreiche Datenrettung eines High-End-Speichersystems mit mehreren Datenschichten durchgeführt haben. Einer dieser Fälle war ein fast nagelneues VMware vSAN System, das komplett ausfiel, wegen nur eines einzigen SSD-Speichers, der im Storage-System als Cache benutzt wird. VMware bietet die vSAN-Option für vSphere ESXi-Server zur Sicherung und Verwaltung erst seit März 2014 an. Trotzdem fiel das System bereits ein paar Monate später aus. Ein solches vSAN-System kombiniert Anwendungen oder Daten, die in virtuellen Maschinen und in einem gemeinsamen, geclusterten Shared Storage Datastore gespeichert werden. Alle angeschlossenen Host-Computer und deren Festplatten sind Teil dieses gemeinsamen Datastore. Das bedeutet, dass die Datenrettungsingenieure im Falle eines Hardwarefehlers oder eines Datenverlusts mit einer zusätzlichen Informationsebene umgehen müssen. Dieses besondere System bestand aus 15 Festplatten und 3 SSD-Speichern, aber mit dem Zusammenbruch dieser einen SSD fielen drei Host-Computer / Knoten aus und es kam zu einem vorübergehender Verlust von vier großen virtuellen Maschinen.

Um alle fehlenden Daten aus dem ausgefallenen Speichersystem wiederherzustellen und zu speichern, mussten Kroll Ontrack Ingenieure neue Software-Tools entwickeln, um die für die Identifikation und Zusammenstellung der Daten notwendigen Beschreibungs- und Protokolldateien zu finden. Die Datastores funktionierten als Container, sodass die Experten zunächst die Links zu den enthaltenen virtuellen Maschinen identifizieren und dann im nächsten Schritt rekonstruieren mussten. Dank der neuen Tools konnten sie Informationen darüber erhalten, wie die virtuellen Maschinen im VSAN-Datenspeicher abgelegt und auf die betroffenen Festplatten verteilt wurden. Dies ermöglichte den Datenrettungsexperten, die notwendigen Beschreibungs- und Protokolldateien viel schneller zu finden, was den Wiederherstellungsprozess wesentlich erleichterte. Mit diesen Tools konnten die Spezialisten die virtuellen Maschinen und alle im vSAN-System gespeicherten Daten wiederherstellen.

Ein weiterer Fall der zeigt, dass eine Wiederherstellung von Daten aus einem hochkomplexen und mehrschichtigen strukturierten High-End-Speichersystem schwierig, aber nicht unmöglich ist, erfolgte in Deutschland Anfang des letzten Jahres, als die Ingenieure eine HP Storage Works EVA (Enterprise Virtual Array) 6000 zur Datenrettung bekamen, die sehr wichtige geschäftskritische SQL-Datenbankdateien sowie Mitarbeiterinformationen enthielt. Da das Speichersystem aufgrund einer Naturkatastrophe überflutet wurde, konnte nicht mehr darauf zugegriffen werden.

Da ein HP EVA-System vollständig virtualisiert ist, arbeitet es mit Plattengruppen und virtuellen Festplatten anstelle von normalen RAID-Sets und logischen Laufwerksvolumes. In einem HP EVA sind also alle physischen Datenträger und ihr Inhalt auf beliebige Weise in Plattengruppen organisiert. Die logischen Laufwerke in der virtuellen Welt von EVA – vDisks – werden über alle installierten Festplatten verteilt. In diesem Fall enthielten alle 80 Festplatten insgesamt 18 virtuelle RAID-Volumes mit sowohl VRAID 1 als auch VRAID 5-Arrays.

Nachdem 25 Festplatten des Speichersystems von den Reinraum-Experten behandelt werden mussten, um sie zu reinigen und zu reparieren, um auf die Daten zuzugreifen, begann der logische Datenrettungs-Job: Um den Zugriff auf die Daten auf den beschädigten Festplatten wiederherzustellen, mussten die Ingenieure nicht nur herausfinden, wie das EVA-Dateisystem als Ganzes strukturiert war, sondern auch das gesamte System von Grund auf nachbauen.

Um herauszufinden, wie das EVA-System konzipiert wurde, wurde identische Hardware erworben.  Diese wurde in verschiedenen Konfigurationen eingerichtet, um herauszufinden, wie benutzerdefinierte EVA-Dateisystemstrukturen aufgebaut sind. Diese kontrollieren, wie die Daten auf den Laufwerken verteilt werden. Nachdem die Ingenieure in der Lage waren, die virtuellen RAIDs sowie die Dateisystemstruktur zu identifizieren und herauszufinden wie die vDisks über alle Platten abgebildet wurden, mussten die Ingenieure das gesamte EVA-System mit allen physischen Datenträgern neu aufbauen. Da die HP EVA Datenrettung auf Festplattenebene stattfindet, haben Kroll Ontrack Ingenieure virtuell die Plattengruppen und Untergruppen zusammengebaut und dann die vDisks virtuell neu aufgebaut. Um die in den vDisks enthaltenen Daten wiederherzustellen, mussten das Forschungs- und Entwicklungsteam und seine Softwareentwickler völlig neue Tools zur Extraktion der Daten erstellen.

Nach fast sechs Wochen umfangreicher Entwicklungs-, Reengineering- und Recovery-Arbeit wurde das Projekt erfolgreich beendet. Mit den neu erstellten Tools konnten die Datenrettungsspezialisten vier Terabyte sensibler SQL-Datenbankdateien wiederherstellen, was fast 90 Prozent des Gesamtbetrags der Daten, die durch die  Flut verlorengegangen waren, entsprach.

Diese beiden Beispiele zeigen, dass es auf jeden Fall möglich ist, Storages wieder zurückzugewinnen, die viele verschiedene Technologien verwenden und daher viele Schichtdatenstrukturen haben, auf die nacheinander zugegriffen werden muss, um letztlich die wirklichen Daten wiederherzustellen. Wie viele dieser Schichten neu aufgebaut werden müssen, hängt vom Speicherprodukt und der zugrunde liegenden Architektur ab. Eine Sache ist sicher: Wenn ein Hersteller sein eigenes einzigartiges Dateisystem verwendet oder viele Technologien in seinem System mischt, so härter und schwieriger ist es für die Datenrettungsexperten herauszufinden, was wirklich los ist, nachdem ein Fehler und Datenverlust aufgetreten ist. Jedes System- und Datenrettungsprojekt hat also seine eigenen Besonderheiten, die dann überwunden werden müssen. Deshalb ist es wichtig, im Falle eines Ausfalls eines solchen High-End-Speichersystems den richtigen und erfahrenen Datenrettungsdienstleister zu wählen, der über die notwendigen Werkzeuge und Kenntnisse verfügt, um Ihnen bei Ihrem spezifischen Problem und dem Speichersystem zu helfen.

Bildnachweis: Kroll Ontrack