Ablauf einer Datenrettung
Schritt 1
Ablauf Datenrettung: 1. Beratung
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Schritt 2
Ablauf Datenrettung: 2. Übergabe defekter Datenträger
Übergabe defekter Datenträger
Schritt 3
Ablauf Datenrettung: 3. Analyse Datenträger
Analyse Datenträger
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Schritt 5
Ablauf Datenrettung: 5. Datenwiederherstellung
Datenwiederherstellung
Schritt 6
Ablauf Datenrettung: 6. Rückgabe der geretteten Daten
Rückgabe der geretteten Daten
Ablauf einer Datenrettung

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Datenrettung aus defektem Windows Storage Spaces Pool (WSS)

Datenrettung-Windows-Storage-PoolAusgangssituation

Die betroffene Organisationseinheit einer Schweizer Universität nutzt zwei Fujitsu JX40 Storage-Server, die wiederrum gemeinsam in einem Speicherpool durch Windows Storage Spaces (in deutscher Windows Distribution: „Speicherplätze“) organisiert waren. Nach einem Ausfall von zwei Festplatten innerhalb eines RAID6 Verbundes wurden diese ausgetauscht. Eine Neuorganisation des RAID-Verbundes war nicht vollständig möglich. Nach einigen nicht erfolgreichen Rekonstruktionsversuchen über den IT- und Microsoft Herstellersupport in Redmond konnten mehrere virtuelle Datenträger nicht mehr angesprochen bzw. darauf zugegriffen werden. Die jeweiligen virtuellen Laufwerke wurden zum Teil als „unallocated“ dargestellt. In einigen Fällen war die Zuordnung noch möglich, jedoch konnte auf die virtuelle Festplatten über den Server-Manager nicht mehr zugegriffen werden.

Technische Daten zu Datenrettungsfall WSS

Hardware: 2 Fujitsu JX40 Storage-Server, je 24 x 1TB SAS HDD Seagate ST91000640SS
RAID-Arrays: RAID6 über 24 HDD + RAID6 über 23 + 1 (hot spare) HDD
Speicherpools: 1 Windows Storage Spaces Pool über beide RAID6 Arrays
Speichermenge der zu rettenden Daten: 25 TB

Analyse des Schadens

Wir erhielten 48 SAS Festplatten vom Typ Seagate ST91000640SS aus zwei Fujitsu JX40 Storage-Servern. Zur Sicherheit wurden zunächst Klone aller 48 Datenträger angefertigt. Anschließend begannen wir mit der Analyse. Zu Beginn wurde die Struktur des Storage-Verbundes ermittelt.

Nach dem schrittweise einzelne Datenblöcke, -fragmente und Sektoren analysiert wurden, bestätigte sich zunächst die Organisation zweier RAID6 Arrays. Ein Verbund bestand aus 24 Datenträgern, der andere aus 23 Speichermedien zzgl. einer Hot-spare Festplatte. Beide RAIDs waren auf virtueller Ebene innerhalb eines dynamischen Speicherpools von Windows Storage Spaces zusammengefasst. In diesem Pool waren 14 virtuelle Festplatten konfiguriert, einige von ihnen als weitere verkapselte virtuelle RAID Verbunde organsiert. Die eingesetzten Dateisysteme variierten zwischen NTFS und ReFS. Im weiteren Verlauf der Untersuchung stellten wir fest, dass viele Datenblöcke innerhalb der verschiedenen RAID-Ebenen (RAID6, WSS und virtuelle HDDs) unpassende bzw. unerwartete Inhalte aufwiesen oder aber Inkonsistenzen innerhalb der Strukturen vorlagen. Daraus resultierte der nicht mehr mögliche Zugriff auf diese virtuellen Datenträger.

Mit Fortschreiten der Analyse konnten wir erkennen, dass einer der RAID-Verbunde im Rahmen eines Rebuilds inklusive der Spareplatte neu organisiert worden war. Die dazu verwendete Konfiguration war nicht korrekt, woraus massive logische Beschädigungen durch fehlerhafte Schreibzugriffe resultierten. Wir konnten Spuren eines erneuten Rebuilds feststellen. Dieser Vorgang war glücklicherweise nicht bis zum Ende durchgeführt worden.

Aufgrund mehrfacher nicht erfolgreicher Rebuild-Versuche entstand der Hauptschaden – das gesamte System wurde überschrieben. Dabei wurden die virtuellen Festplatten, die sich innerhalb der Storage-Unit befanden beschädigt.

Datenwiederherstellung

Im Zuge der Datenrettung war es erforderlich noch präzisere Informationen zum Umfang und Struktur der Logischen Schäden herauszufinden. Danach wurde ein virtuelles Layout der RAID Blöcke konstruiert, fehlende oder beschädigte Blöcke waren neu zu berechnen oder ggf. zunächst zu überspringen.

Anschließend erfolgte die Rekonstruktion der virtuellen Windows Storage Spaces Ebene. Dies gehört mit zu den aufwändigsten Abläufen innerhalb der Datenwiederherstellung, da es sich bei WSS um eine proprietäre Technologie ohne eine bekannte Dokumentation handelt. Über ein vollständiges Reengineering konnten wir herausfinden, dass WSS auf mehreren Virtualisierungsschichten basiert, die unter anderem die hohe Flexibilität zur Speicherveränderung ermöglicht. Dieser Aufbau erhöhte deutlich die Komplexität des Datenrettungsprozesses.

Im Speziellen handelte es sich um 4 weitere virtuelle Ebenen, die zum Gesamtaufbau hinzukamen. Die niedrigste Ebene des WSS Storage beinhaltete 117.843 Speicherfragmente, die in präziser Weise wieder zusammengesetzt werden mussten. Erst danach konnten wir den virtuellen Storage-Pool nachbilden, aus dem wiederrum die benötigten virtuellen Festplatten rekonstruiert werden konnten. Während der Rekonstruktionsprozesse mussten wir über zehn Millionen Informationen innerhalb von Metadaten analysieren und die bereits erwähnten117.843 Datenfragmente zusammenführen.

Nachdem die Ebene des WSS rekonstruiert war, wurden die Speicherbereiche extrahiert, die von den virtuellen Festplatten zuvor genutzt wurden. Alle virtuellen Datenträger, die sich logistisch im RAID6 Verbund mit den zuvor fehlerhaft ausgeführten Rebuilds befanden, waren durch die Schreibzugriffe logisch beschädigt. Im nächsten Schritt musste deren interne Datenträgerstruktur, d.h. deren Dateisystem welches vorwiegend ReFS war, rekonstruiert werden.

Sobald die Konsistenz der jeweiligen Dateisysteme wiederhergestellt war, führten wir die Extraktion der eigentlichen Daten durch.

Das Ergebnis war die Wiederherstellung aller virtuellen Datenträger mit einer Gesamtspeichermenge von über 25 Terrabyte.

Windows Storage Pool Übersicht

Datenrettung-Windows-Storage-Pool-Speicherpool

Windows Storage Pool Einrichtung unter Windows

Datenrettung-Windows-Storage-Pool-Speicherpool-Erstellung

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