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EVA 4400存储硬盘故障导致数据丢失怎么恢复?

  eva系列存储是一款以虚拟化存储为实现目的的hp中高端存储设备,平时数据会不断的迁移,加上任务通常较为繁重,所以磁盘的负载相对是较重的,也是很容易出现故障的。eva是依靠大量磁盘的冗余空间,以及故障后rss冗余磁盘动态迁移来实现整个存储的数据保护,但随着越来越多的磁盘掉线,这种保护会接近临界,直至崩溃。下面以eva存储故障为例,讲解eva 4400存储数据恢复。

  一、故障描述

  整个eva存储结构是由一台eva4400控制器、eva扩展柜及若干fc磁盘组成。由于磁盘故障导致存储中lun不可用,致使上层应用无法正常使用。

  二、检测磁盘

  由于eva 4400是因为某些磁盘故障导致整个存储不可用,因此接收到磁盘以后先对所有磁盘做物理检测,检测完后发现磁盘并没有物理故障。接着使用坏道检测工具检测磁盘坏道,也并没有发现大量的坏道。

  三、备份数据

  考虑到数据的安全性以及可还原性,在做数据恢复之前需要对所有源数据做备份,以确保源数据的安全。使用winhex将所有源磁盘都备份到指定的目标空间中。

  四、故障分析

  1、分析故障原因

  由于前两个步骤并没有检测到磁盘有物理故障或者是坏道,由此推断可能是由于某些磁盘读写不稳定导致故障发生。因为eva控制器检查磁盘的策略很严格,一旦某些磁盘性能不稳定,eva控制器就认为是坏盘,就将认为是坏盘的磁盘踢出磁盘组。而一旦某个lun的同一个条带中掉线的盘到达极限,那么这个lun将变的不可用。也就是如果eva中所有的lun都包含这些掉线的盘,那么这些lun都会受影响。所以部分磁盘故障都会导致整个存储无法正常使用。

  2、分析lun的结构

  hp-eva的lun都是以raid条目的形式存储数据的,eva将每个磁盘的不同块组成一个raid条目,raid条目的类型可以有很多种。我们需要分析出组成lun的raid条目类型,以及这个raid条目是由哪些盘的哪些块组成。这些信息都存放在lun_map中,每个lun都有一份lun_map。eva将lun_map分别存放在不同的磁盘中,使用一个索引来指定其位置。因此去每个磁盘中找这个指向lun_map的索引就可以找到现存lun的信息了。

  3、分析掉线磁盘

  在前面的故障分析中说了,虽然磁盘没有明显的物理故障,也没有磁盘坏道。但还是会因为性能的原因从eva磁盘组中脱离。而这些脱离的磁盘中都存放的是一些旧的数据,因此在生成数据的时候需要将这些磁盘都排除掉。但是如何判断哪些磁盘是掉线的呢?由于lun的raid结构大多都是raid5,只需要将一个lun的raid条目通过raid5的校验算法算出校验值,再和原有的校验值做比较就可以判断这个条目中是否有掉线盘。而将一个lun的所有lun_map都校验一遍就可以知道这个lun中哪些raid条目中有掉线盘。而这些raid条目中都存在的那个盘就一定是掉线盘。排除掉线盘,然后根据lun_map恢复所有lun的数据即可。

  五、恢复数据

  1、编写数据恢复程序

  上述的故障分析以及解决思路最终都需要使用编程来实现。编写扫描lun_map的程序scan_map.exe,扫描全部lun_map,结合人工分析得出最精确的lun_map。编写检测raid条目的程序chk_raid.exe,检测所有lun中掉线的磁盘,结合人工分析排除掉线的磁盘。编写lun数据恢复程序lun_recovery.exe/frombyte,结合lun_map恢复所有lun数据。

  2、恢复所有lun数据

根据编写好的程序去实现不同的功能,最后使用lun_recovery.exe结合lun_map恢复所有lun的数据。然后人工核对每个lun,确认是否和甲方工程师描述的一致。部分lun的数据恢复如下:

图一:

EVA 4400存储硬盘故障导致数据丢失怎么恢复?

  3、恢复oracle asm数据

  (1) asm磁盘组修复解析

  对eva存储层恢复出来的lun进行分析,重组asm磁盘组,并对asm磁盘组进行解析。

总共有13个lun,通过分析每个lun前端的结构数据,可以根据asm磁盘头结构来区分哪些lun是属于asm磁盘组的。通过分析,总共有2套asm磁盘组。每个磁盘组包含的lun中分区的情况如下:

图二:

EVA 4400存储硬盘故障导致数据丢失怎么恢复?

图三:

EVA 4400存储硬盘故障导致数据丢失怎么恢复?

  

通过asm结构解析工具,对每个磁盘组进行解析和修复。可以解析出此asm中存储的所有数据库文件。

图四:

EVA 4400存储硬盘故障导致数据丢失怎么恢复?

  (2) 数据库文件解析导出

对解析出的数据库文件,分别按文件类型分组导出。对导出的文件进行初步检测。

图五:

EVA 4400存储硬盘故障导致数据丢失怎么恢复?

  通过asm解析工具恢复出所有的数据库文件。

  六、验证数据

  根据甲方工程师描述所有lun的数据可以分成两大部份,一部份是vmware的虚拟机,一部分是oracle上的asm磁盘组数据,asm磁盘组中存放的是oracle的dbf数据库文件。由于我们恢复的是lun,无法看到里面的文件,因此需要将这些lun同过人工的核对哪些lun是存放vmware的数据,哪些是asm设备,然后将lun挂载到不同的验证环境中验证恢复的数据是否完整。

  1、部署vmware虚拟机的验证环境

在一台dell的服务器上安装了esx5.5虚拟主机环境,然后通过iscsi的方式将恢复的lun挂载到虚拟主机上。在vmware vsphere client 上扫描vmfs卷,但是发现客户的虚拟主机是esx4.0的版本,可能因为版本的原因无法直接扫描到vmfs卷,于是换一种验证方式。将所有符合vmware虚拟机的lun里面的虚拟机文件都生成出来,然后通过nfs共享的方式挂载到虚拟主机上,再将虚拟机一个一个的添加到清单。恢复的部分虚拟机文件如下:

图六:

EVA 4400存储硬盘故障导致数据丢失怎么恢复?

  2、验证vmfs虚拟机

通过nfs将所有虚拟机都添加到虚拟主机以后,将所有虚拟机都加电开机,发现都能启动系统。将所有虚拟机都开机进入系统,验证虚拟机里面的数据都没问题。虚拟机的所有数据都恢复成功。部分虚拟机开机如下:

图七:

EVA 4400存储硬盘故障导致数据丢失怎么恢复?

  3、部署oracle数据库的验证环境

  为了asm的恢复测试和后期的数据验证工作,需要先搭建好oracle 环境。

  根据甲方工程师提供的环境信息为linux,于是需要搭建同架构的兼容版本oracle环境。

  以下是安装环境的简单步骤介绍:

  1. 环境检测

  # uname -all

  然后检查各部分存储空间信息,保证空间足够。

  2. 检测安装依赖包

  根据安装说明“ b19068.pdf ”,检查 oracle10g 所需的补丁包。

  检测:

  # swlist-l bundle |grep "gold"

  # swlist-l patch |grep phne_31097

  如果没有检测到的,需要到官方网站下载并安装。 安装补丁包:

  swinstall -s /patchcd/goldqpk11i -x autoreboot=true -x patch_match_target=true

  3. 创建用户及组

  #groupadd dba

  #useradd -g dba -d /home/oracle oracle/frombyte

  #passwd oracle

  4. 创建目录并修改权限

  创建目录:

  #mkdir –p/opt/oracle/product/10.2/oracledb/

  #chown -r oracle:dba/opt/oracle

  修改权限:

  #chown oracle:dba/usr/oracle_inst/database/frombyte.com

  #chmod 755/usr/oracle_inst/database/frombyte.com

  5. 设置环境变量

  vi /home/oracle/.profile

  6. 安装oracle

  oracle的安装要求起图形界面,所以要先测试图像界面能正常启动。

  #exoprt display=192.168.0.1.0:0

  $./runinstaller

  图像界面起来之后,先只安装软件,不安装实例。

  7. 测试数据库连接

  #su - oracle

  $sqlplus / as syssdba

  4、验证oracle数据库

  (1) 验证数据库文件结构

通过相同版本的oracle 官方检测工具dbv对导出的数据文件进行物理结构检测,以确定文件导出完好。

图八:

EVA 4400存储硬盘故障导致数据丢失怎么恢复?

  通过对所有数据文件的验证,确定所有文件结构正确,没有结构性损坏。

  (2) 挂载启动数据库

  在上面数据库文件物理结构验证通过后,进行启动数据库,是数据库验证的最常用手段和步骤。

  通过一些迁移数据库的手段,修改控制文件中的路径,使oracle识别到这些数据库数据文件,然后按oracle正常步骤启动数据库。

  因为原来数据库实例是有2个,并且是使用的asm存储。所以在创建数据库实例时,要按照原来配置和命名。

  在此环境下直接启动由于参数配置和数据文件路径变动,造成启动报错。需要对其进行修复。

  5、修复oracle数据库

  故障修复

  通过一些迁移数据库的手段,修改控制文件中的路径,来让oracle识别到这些数据库数据文件,然后使oracle数据库按正常步骤启动。

以下是dmis数据库启动的截图:

图九:

EVA 4400存储硬盘故障导致数据丢失怎么恢复?

以下是gsm数据库启动的截图:

图十:

EVA 4400存储硬盘故障导致数据丢失怎么恢复?

  从此启动过程可以看出,整个启动过程正常进行,没有任何报错,基本说明数据库完好恢复。

  七、移交数据

  以及运行情况

  1、移交vmware虚拟机文件和oracle数据库文件

  验证所有数据没有问题后,将vmware虚拟机文件和oracle数据库文件拷贝至两块3tb的希捷硬盘中。然后再将拷贝好的数据移交给客户。

  2、运行情况

客户接受数据后,将数据上传至后台,经检测观察,程序可正常运行,无问题。运行情况如下面所示。

图十一:

EVA 4400存储硬盘故障导致数据丢失怎么恢复?

图十二:

EVA 4400存储硬盘故障导致数据丢失怎么恢复?

图十三:

EVA 4400存储硬盘故障导致数据丢失怎么恢复?

运行规定

图十四:

EVA 4400存储硬盘故障导致数据丢失怎么恢复?

图十五:

EVA 4400存储硬盘故障导致数据丢失怎么恢复?

运行变更摘要

图十六:

EVA 4400存储硬盘故障导致数据丢失怎么恢复?

  八、数据恢复结论

  由于故障发生后保存现场环境良好,没用做相关危险的操作,对后期的数据恢复有很大的帮助。整个数据恢复过程中虽然遇到好多技术瓶颈,但也都一一解决。最终在预期的时间内完成整个数据恢复,恢复的数据甲方也相当满意。