磁盘阵列的数据恢复探析

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1、磁盘阵列的数据恢复探析摘要：随着电子政务、电子商务及全球信息化的发展，企业级服务器正在国家职能部门、企事业单位等得到普及。而这些服务器人多采用了磁盘阵列技术，一旦磁盘阵列发生故障，如何能快速地恢复该服务器中的数据至关重要。就针对磁盘阵列的工作原理、技术规范、恢复方法、恢复工具等方面作了简要的探讨。关键词：磁盘阵列；工作原理；恢复方法中图分类号：TP391文献标识码：A文章编号：1672-7800(2012)010-0132-02作者简介：蔡向阳(1974-),女，硕士，湖北黄冈职业技术学院电子信息学院副教授，研究方

2、向为网络管理与维护、信息安全。1磁盘阵列(RATD)1・1磁盘阵列的原理磁盘阵列原理就是利用数组方式将多块硬盘组合成磁盘组，并当作一个磁盘驱动器来使用，配合数据分散排列的设计，以提升数据的安全性。磁盘阵列主要针对硬盘在容量及速度上无法跟上CPU及内存的发展而提出的改善方法，目的是提高系统的存储能力及容错能力。1・2磁盘阵列的技术规范根据数据组织的方式，目前业界公认的可将磁盘阵列分为8个级别(RAID0-RAID7),它们的侧重点各不相同。每个RAID等级分别针对速度、保护或两者设计的结合而设计，各个级别的简单定义见

3、表lo此外，磁盘阵列还有RAID1+O、5+0、JBOD等模式。其中JBOD（无冗余模式）严格上来讲不属于磁盘阵列范畴，只是现在很多计算机主板上带有这种功能。由表1可知,RATD5集合了RAID2、RAID3、RATD4的优点,因此应用最广泛，同时也淘汰了前3种RAID技术，RAID6是RAID5的扩充,进一步增强了数据的可靠性，但效率低口成本高。RAID7虽然增强了数据的可靠性但成木过高故而很少使用，除非是在安全性极高的场合。1.3RAID5的数据存储原理RATD5是日前应用最为广泛的RAID技术，其数据存储原理

4、是将多块独立硬盘进行条带化分割，相同带区进行奇偶校验（异或运算），校验数据平均分布在每块硬盘上，这样任何一块硬盘上的数据丢失均可以通过校验数据推算岀来，并且以N块硬盘构建RAID5阵列用户可以有N-1块硬盘的容量，存储空间利用率卄•常高，读写数据的速度也快。虽然，RAID5提供了一定的兀余性（支持一块硕盘掉线仍可继续工作），但一旦掉盘后，运行效率将会大幅下降。由于奇偶校验数据是均匀分布在每块磁盘上，因此，存在着数据条带的顺序和校验块的位置方向的问题，普通用户可能不在意，但对数据恢复来说却非常重要。不同的厂家在设计R

5、AID5时冇不同的组织方式，下面列出儿种常见的组织方式。（1）左异步（Adaptec反向奇偶校验，Backward321）o其中“左”指的是校验块的移动方向是向左循环，即阵列的条带0的校验块位于阵列最后一个磁盘（即4号盘）的0号块，条带1的校验块位于倒数第二个磁盘（即3号盘）的1号块，条带2的校验块位于第三块磁盘（即2号盘）的2号块，条带3的校验块位于磁盘0的3号块，这时即完成一个整循环，再回至3号盘的4号块……，类似由右向左旋转而下；“异步”是指在每个条带内数据块的写入都是由低号盘开始写入，写满一个块后转向高号盘

6、，继续写入，完全不用考虑校验块的位置。具体数据组织方式如图1。（2）左同步（AMI反向动态奇偶校验）。其中，“同步”是指一个条带内的第一个数据块总是跟在本条带内的校验块之后。具体组织方式如图2。（3）右异步（正向奇偶校验）。其中，“右”与上面的“左”相对应,具体是指校验块的走向是“自左向右”，右异步数据组织方式如图3。（4）右同步（正向动态奇偶校验）数据组织方式如图4。在实际工作中，还可能会遇到其它的数据组织方式，需要读取不同的阵列卡说明书或其它方法来判断。在做RAID5的磁盘阵列数据恢复前，必须要知道它的配置参数

7、，这是数据恢复的关键。很多卡配置时不会给出组织方式，需要用户自己去摸索试探。RATD5的关键参数主要有：一是盘序,即每块硬盘的组织顺序，在拆卸前应做好标记；二是块大小，分割数据块进行存储时的大小单位，可能是十几KB或上百KB；三是组织方式，指的是数据块和奇偶校验块存放的方式；四是起始位置，即第一块奇偶校验块的起始位置。2磁盘阵列RATD5的数据恢复山RAID5的数据组织方式可知RAID5系统本身有一定的容错功能，如果故障处理得好的话，在大多数情况下数据述是可以被恢复的。1.1磁盘阵列RAID5的数据恢复工具R-ST

8、UDIO简介在磁盘阵列RAID5做数据恢复时，支持RAID恢复的工具软件是必不可少的。冃前比较出名的支持RAID分析的工具有Winhex和R-STUDIO。其屮，R-STUDIO在恢复RAID方面功能更为强大。这里介绍使用R-STUDIO工具进行常规的RAID数据恢复方法。R-STUDIO是功能超强的数据恢复、反删除工具，采用全新恢复技术，为使用FAT12/