Как поменять в RAID массиве испорченный контроллер управления с сохранением записанных данных

В руководстве мы представим способ замены в RAID массиве поломанного контроллера управления с сохранением существующих данных, а также покажем методы переноса структурной архитектуры и восстановления утраченной информации.

Объем регулярно задействованной пользователями информации постоянно увеличивается и требует наличия мощных, современных и скоростных средств ее обработки и хранения. Наиболее популярным и востребованным способом, позволяющим удовлетворить возрастающие запросы, является использование массивов RAID. Однако, созданный массив часто со временем все меньше отвечает потребностям и нуждается в модернизации, предполагающей добавление новых дисков и смену контроллера, ограничивающего использование большего количества запоминающих устройств. Но как изменить массив и исключить утрату сохраненной информации?

Существует два основных способа. Первый, более затратный, предполагает следующий порядок действий: выполнить резервное копирование содержимого массива, установить накопители в новое средство хранения, провести отладку готового RAID и вернуть из подготовленного резервного архива копии всех файлов. Второй, менее требовательный, заключается в прямом подключении дисков с данными к новому средству хранения с последующим переносом существующей структуры.

Примечание. Несмотря на выигрыш в скорости при переносе данных, второй способ отличается повышенным риском утраты всей информации, что следует учитывать при его использовании.

Также одним из недостатков второго способа является отсутствие совместимости структурной архитектуры размещения данных в RAID у разных изготовителей, что по умолчанию приведет к потере данных при перемещении. Способы записи и хранения данных на носители обычно предполагают запись конфигурационной архитектуры в начальных или конечных секторах каждого диска массива определенной специализированной программой управления с последующим размещением копии записи на каждом из носителей. И если при переносе носителей в новое устройство структурная архитектура системных записей массива определяется верно, данные могут быть скопированы успешно без внесения каких-либо изменений или добавочной настройки. Но если изготовители используют различающиеся варианты записи служебных данных, перенос без потери выполнить будет проблематично.

Поэтому мы в статье мы постараемся рассмотреть способ, который позволит корректно произвести обновление устаревшего контроллера управления с сохранением содержимого массива.

Примечание. Предпочтительно, чтобы перед выполнением любых действий с массивом предварительно было выполнено резервирование всех данных для исключения их утраты.

При поломке контроллера для его замены правильно будет использовать аналогичную версию устройства того же производителя. Однако, если поменять контроллер на подобный нельзя (устройство снято с производства, его характеристики больше не отвечают заявленным потребностям и т.д.), то используйте более продвинутую версию устройства с более совершенной и современной архитектурой той же марки. Для полного взаимодействия возможно потребуется произвести обновление встроенного ПО аппаратной части с официального сайта изготовителя.

Примечание. Чтобы избежать несоответствия, также на сайте предварительно ознакомитесь с таблицей сравнений контроллеров производителя для поиска и выбора изделий, поддерживающих технологию, задействованную на старом испорченном устройстве, и пригодных для его замены.

Для данного руководства в качестве примера мы рассмотрим массив RAID 5. Он содержит три дисковых носителя, а управление хранилищем осуществляет контроллер PERC H310 производства компании Dell. Далее мы произведем замену существующего аппарата управления на другую версию контроллера (марка H710 от вышеназванной компании).

После замены контроллера на другую модель, система отреагирует одним из двух возможных вариантов дальнейших действий.

1. В первом случае возможности системы позволят ей верно определить конфигурацию массива и данные со всего комплекта подключенных дисков будут загружены в автоматическом режиме. Всплывающее системное уведомление уведомит пользователей о порядке действий для завершения процесса импорта. Система предложит для запуска загрузки выбрать клавишу начала операции (в нашем примере выбираем ответственную клавишу F).

Новый контроллер идентифицирует и применит к системе параметры предыдущей сборки RAID 5, самостоятельно отладит ее и предоставит доступ к данным, местоположение которых останется без изменений, для полноценного взаимодействия.

2. Во втором случае возможности системы не позволят ей корректно определить прежнюю архитектуру массива и автоматический режим загрузки будет недоступен. Поэтому, для продолжения, потребуется перейти к параметрам BIOS, за доступ к которым отвечает сочетание клавиш Ctrl+R или единая системная кнопка С.

В представленном окне параметров выбираем первый раздел, озаглавленный моделью нашего нового контроллера, и переходим к его настройкам (перечень системных комбинаций клавиш представлен в нижней части окна). За редактирование параметров раздела отвечает кнопка F2. Во всплывающем контекстном меню отметьте раздел Foreign Config и подтвердите выбор клавишей Ввод. Затем в дополнительном отдельном двустрочном меню выберите раздел Import, позволяющий осуществить запуск загрузки предыдущей архитектуры массива.

Примечание. Второй раздел Clear отвечает за стирание конфигурации, что привет к полной потере всех данных.

Дождитесь завершения операции импорта. Система по окончанию представит перечень накопителей, состоявших в прежней версии массива. Загрузите массив и получите доступ ко всем данным. Проверьте, что операция прошла успешно, информация не утрачена и пригодна к использованию.

Примечание. Отдельные версии контроллеров требуют, чтобы порядок подключения дисков полностью соответствовал ранее принятому в исходной версии массива. Поэтому старайтесь подключить диски к тем портам, в которые они были включены изначально (если накопитель включен в нулевой порт, то и на новой плате следует использовать его же). Нарушении прежнего порядка подключения в отдельных версиях аппаратных плат может привести к некорректной загрузке и утрате записанной информации во всем массиве.

Каждый изготовитель плат управления массивом применяет собственные способы размещения системных записей на носителях. Такой подход предполагает, что пользователи, при решении заменить контроллер массива одного изготовителя моделью от другого разработчика, должны принимать во внимание ряд дополнительных факторов, среди которых: наличие поддержки контроллером общего формата представления информации на носителе, существующая структура форматирования данных совокупности дисковых носителей массива (DDF), ее версия, способ организации и размещения информационных элементов в режиме сохранения файлов в RAID.

Важным элементом, который позволит осуществить должную степень взаимодействия и поспособствует совместимости при переносе данных в массивах под управлением системных плат различных изготовителей, выступает структура DDF. Ее основное преимущество в массивах RAID – это возможность выполнять миграцию данных между разными технологиями сторонних изготовителей контроллеров без неизбежной потери или, в крайнем случае, восстанавливать данные при не удачном переносе.

Примечание. Структура DDF на сегодня имеет ограниченное число версий (первая и вторая в отдельной модификации). Платы управления массива разных производителей могут взаимодействовать как с определенной версией, так и понимать каждую из выпущенных для применения. Данный параметр при обновлении контроллера является обязательным к учету.

Не менее важной характеристикой, обязательной для учета при смене контроллера, является принятый алгоритм ведения записи информационных элементов (байтов). Как известно, данные в электронном формате представляют собой упорядоченный ряд стандартных единиц хранения, которые в основном сохраняются в одной из двух последовательностях, прямой (Big Endian) или обратной (Little Endian). Так, например, прямая последовательность записи предполагает размещение данных по порядку слева один за другим.

А обратный метод записи ведет свой порядок справа, линейно располагая единичные элементы данных.

И если испорченная и плата на замену в хранилище используют разные порядки записи, то миграция с одной на другую может повлечь за собой утрату данных или вызовет ошибку определения архитектуры массива.

Мы провели тестовые исследования по переносу данных массива путем замены одного контроллера другим и получили следующие результаты.

Так, нам удалось успешно перенести конфигурационную архитектуру в модельном ряду фирмы Dell (были задействованы образцы изделий Dell PERC H310, H330, H710, H830) с сохранением содержимого хранилища.

При использовании сторонней платы управления массивом (изделие марки Fujitsu серия D311) в качестве замены испорченного образца исход также был успешным. Система контроллера идентифицировала архитектуру и по решению пользователя готова была ее перенести.

Примечание. Сведения, представленные в BIOS, подтверждают верную архитектуру нового устройства, идентичную предшествующей, и отмечают корректное расположение сохраненных данных, оставшихся на своем месте без изменений.

Но не все устройства сторонних производителей справились с миграцией. Контроллер от фирмы IBM версии M5016 не смог корректно идентифицировать внешнюю архитектуру первоисточника. Система платы управления от компании Adaptec версии ASR 6805T сигнализировала об ошибке определения параметров и неизбежности утраты записанных данных (можно предположить, что причина неудачи кроется в различающихся способах записи электронных единиц информации и несоответствии DDF). Контроллеры HP не тестировались, но с большой долей вероятности можно утверждать, что итог будет неудачным, так как в моделях HP реализована отличная от всех индивидуальная система расположения и хранения сведений на дисковых носителях.

Понятно, что не все контроллеры совместимы и поддерживают операцию миграции, но часть все же позволило успешно выполнить перенос.

Примечание. Для загрузочных хранилищ после замены контроллера вероятно понадобится дополнительно переустановить системный драйвер для новой модели платы, чтобы избежать проблем с запуском.

Исключение. В большинстве случаев сложные виды хранилищ, состоящие из нескольких уровней дисковых групп (RAID 10 и более массивные), не удастся импортировать на устройство с новым контроллером. Система при перемещении будет выдавать ошибку.

Когда не удается восстановить функциональность массива путем обновления испорченных элементов и доступ к данным хранилища утрачен, то можно воспользоваться сторонним ПО и вернуть недоступную информацию обратно программным способом.

Решения для восстановления данных от известных разработчиков обладают мощными встроенными инструментами и способны вернуть исчезнувшие файлы даже в сложных условиях.

Обычно программы автоматически определяют тип массива и после выбора пользователями вида анализа осуществляют поиск утраченных данных с последующим отображением обнаруженного содержимого в выделенном окне. В тяжелых ситуациях, программа даже сможет воссоздать архитектуру массива, чтобы успешно восстановить данные.

Примечание. При выборе программы для восстановления обращайте внимание на ее доступный функционал, количество поддерживаемых форматов файлов, способность отображать восстановленные элементы для ознакомления, наличие разных способов сканирования и записи данных и другие характеристики, которые помогут получить в итоге полный объем данных массива.

Технология, позволяющая выполнить перенос конфигурационной архитектуры массива, присутствует по умолчанию на большинстве современных образцов плат управления основных производителей, что дает уверенность в успешности исполнения операции миграции при такой необходимости. Однако лучший способ сохранить данные в целостности при перемещении, это использовать функцию резервного копирования, даже несмотря на то, что такая операция по умолчанию более трудоемкая и затратная.

Полную версию статьи со всеми дополнительными видео уроками смотрите в источнике. А также зайдите на наш Youtube канал, там собраны более 400 обучающих видео.