HP存储raid5两块硬盘离线lvm下vxfs文件系统恢复数据方案

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故障描述

  HP FC MSA2000存储,由于RAID5阵列中出现2块硬盘损坏并离线,而此时只有一块热备盘成功激活,因此导致RAID5阵列瘫痪,上层LUN无法正常使用,用户联系联系北亚数据,整个存储空间由8块450GB SAS的硬盘组成,其中7块硬盘组成一个RAID5的阵列,剩余1块做成热备盘使用。

  由于存储是因为RAID阵列中某些磁盘掉线,从而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,检测完后发现没有物理故障。接着使用坏道检测工具检测磁盘坏道,发现也没有坏道。

  解决方法:

  1、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,以防万一其他原因导致数据无法再次恢复。使用dd命令或winhex工具将所有磁盘都镜像成文件。备份完部分数据如下图:HP存储raid5两块硬盘离线lvm下vxfs文件系统恢复数据方案

  2、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HP MSA2000控制器检查磁盘的策略很严格,一旦某些磁盘性能不稳定,HP MSA2000控制器就认为是坏盘,就将认为是坏盘的磁盘踢出RAID组。而一旦RAID组中掉线的盘到达到RAID级别允许掉盘的极限,那么这个RAID组将变的不可用,上层基于RAID组的LUN也将变的不可用。目前初步了解的情况为基于RAID组的LUN有6个,均分配给HP-Unix小机使用,上层做的LVM逻辑卷,重要数据为Oracle数据库及OA服务端。

  3、分析RAID组结构

  HP MSA2000存储的LUN都是基于RAID组的,因此需要先分析底层RAID组的信息,然后根据分析的信息重构原始的RAID组。分析每一块数据盘,发现4号盘的数据同其它数据盘不太一样,初步认为可能是hot Spare盘。接着分析其他数据盘,分析Oracle数据库页在每个磁盘中分布的情况,并根据数据分布的情况得出RAID组的条带大小,磁盘顺序及数据走向等RAID组的重要信息。

  4、分析RAID组掉线盘

  根据上述分析的RAID信息,尝试通过北亚自主开发的RAID虚拟程序将原始的RAID组虚拟出来。但由于整个RAID组中一共掉线两块盘,因此需要分析这两块硬盘掉线的顺序。仔细分析每一块硬盘中的数据,发现有一块硬盘在同一个条带上的数据和其他硬盘明显不一样,因此初步判断此硬盘可能是最先掉线的,通过北亚自主开发的RAID校验程序对这个条带做校验,发现除掉刚才分析的那块硬盘得出的数据是最好的,因此可以明确最先掉线的硬盘了。

  5、分析RAID组中的LUN信息

  由于LUN是基于RAID组的,因此需要根据上述分析的信息将RAID组最新的状态虚拟出来。然后分析LUN在RAID组中的分配情况,以及LUN分配的数据块MAP。由于底层有6个LUN,因此只需要将每一个LUN的数据块分布MAP提取出来。然后针对这些信息编写相应的程序,对所有LUN的数据MAP做解析,然后根据数据MAP并导出所有LUN的数据。

HP存储raid5两块硬盘离线lvm下vxfs文件系统恢复数据方案

  6、解析LVM逻辑卷

  分析生成出来的所有LUN,发现所有LUN中均包含HP-Unix的LVM逻辑卷信息。尝试解析每个LUN中的LVM信息,发现其中一共有三套LVM,其中45G的LVM中划分了一个LV,里面存放OA服务器端的数据,190G的LVM中划分了一个LV,里面存放临时备份数据。剩余4个LUN组成一个2.1T左右的LVM,也只划分了一个LV,里面存放Oracle数据库文件。编写解释LVM的程序,尝试将每套LVM中的LV卷都解释出来,但发现解释程序出错。

  7、修复LVM逻辑卷

  仔细分析程序报错的原因,安排开发工程师debug程序出错的位置,并同时安排高级文件系统工程师对恢复的LUN做检测,检测LVM信息是否会因存储瘫痪导致LMV逻辑卷的信息损坏。经过仔细检测,发现确实因为存储瘫痪导致LVM信息损坏。尝试人工对损坏的区域进行修复,并同步修改程序,重新解析LVM逻辑卷。

  8、解析VXFS文件系统

  搭建HP-Unix环境,将解释出来的LV卷映射到HP-Unix,并尝试Mount文件系统。结果Mount文件系统出错,尝试使用“fsck –F vxfs” 命令修复vxfs文件系统,但修复结果还是不能挂载,怀疑底层vxfs文件系统的部分元数据可能破坏,需要进行手工修复。

  9、修复VXFS文件系统

  仔细分析解析出来的LV,并根据VXFS文件系统的底层结构校验此文件系统是否完整。分析发现底层VXFS文件系统果然有问题,原来当时存储瘫痪的同时此文件在系统正在执行IO操作,因此导致部分文件系统元文件没有更新以及损坏。人工对这些损坏的元文件进行手工修复,保证VXFS文件系统能够正常解析。再次将修复好的LV卷挂载到HP-Unix小机上,尝试Mount文件系统,文件系统没有报错,成功挂载。

  10、恢复所有用户文件

  在HP-Unix机器上mount文件系统后,将所有用户数据均备份至指定磁盘空间。所有用户数据大小在1.2TB左右。部分文件目录截图如下:

HP存储raid5两块硬盘离线lvm下vxfs文件系统恢复数据方案

  11、检测数据库文件是否完整

  使用Oracle数据库文件检测工具“dbv”检测每个数据库文件是否完整,发现并没有错误。再使用北亚自主研发的Oracle数据库检测工具(检验更严格),发现有部分数据库文件和日志文件校验不一致,安排高级数据库工程师对此类文件进行修复,并在次校验,直到所有文件校验均完全通过。

  12、启动Oracle数据库

  由于我们提供的HP-Unix环境没有此版本的Oracle数据,因此和用户协调将原始生成环境带至北亚数据恢复中心,然后将恢复的Oracle数据库附加到原始生产环境的HP-Unix服务器中,尝试启动Oracle数据库,Oracle数据库启动成功。部分截图如下:

HP存储raid5两块硬盘离线lvm下vxfs文件系统恢复数据方案

  13、数据验证

  由用户方配合,启动Oracle数据库,启动OA服务端,在本地笔记本安装OA客户端。通过OA客户端对最新的数据记录以及历史数据记录进行验证,并且有用户安排远程不同部门人员进行远程验证。最终数据验证无误,数据完整,数据恢复成功。

  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,恢复的数据用户方也相当满意,Oracle数据库服务,OA服务端等所有服务能够正常启动。

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