Ursachen für RAID-Ausfälle

In der heutigen Welt hat jeder längst den Wert von Informationen und das enorme Potenzial, das in der Entwicklung der IT-Technologie steckt, erkannt. Da Server und Computer ausfallen können, stellte sich automatisch die Frage, wie die Datensicherheit gewährleistet werden kann, da der Verlust wichtiger Informationen ganze Unternehmen in den Ruin treiben und Verluste in Millionenhöhe verursachen kann. Dies führte wiederum zur Entstehung von RAID-Arrays, einer Technologie, die entwickelt wurde, um Datenverluste zu verhindern, indem mehrere Laufwerke zu einem Array kombiniert werden. Wie die Praxis jedoch gezeigt hat, können auch RAID-Arrays versagen.

In diesem Artikel werden wir uns die Hauptursachen für das Versagen von RAID-Arrays ansehen.

Inhalt

Geschichte der RAID-Entwicklung

Am Anfang der Entwicklung der Computertechnologie lag der Fokus darauf, Computer so benutzerfreundlich wie möglich zu gestalten. In jenen Tagen gab es noch kein Konzept wie den „Personal Computer“, da Computer meistens in der Militärindustrie (aber das ist eine andere Geschichte, da die Militärindustrie eigene Entwicklungen in der Informationssicherheit hat, usw.) und in großen Unternehmen verwendet wurden. Aber damals hatten Computer nur sehr begrenzte Funktionalitäten und wurden größtenteils von Programmierern genutzt.

Sogar in den 1970er Jahren, als Apple und Microsoft ihre Aktivitäten begannen, stand die Datensicherheit nicht an erster Stelle. Alles änderte sich mit dem Aufkommen und der Entwicklung des Internets, das immer mehr Länder abdeckte und den Benutzern die Kommunikation ermöglichte. Es ist auch erwähnenswert, dass zu dieser Zeit jeder sich bereits an Personal Computer gewöhnt hatte und erkannte, dass sie das Leben durch die Verarbeitung großer Mengen an Informationen erheblich vereinfachen können. Mit dem Aufkommen von Digitalkameras und Camcordern für den persönlichen Gebrauch wurde allen klar, dass Personal Computer in fast jedem Haushalt vorhanden sein werden. Danach kam der Boom der Digitalindustrie, der automatisch die Frage der Datensicherheit aufwarf. Große Unternehmen, die bereits große Server zur Speicherung von Daten hatten, von denen ihre Effizienz stark abhing, trugen dazu bei. Daher wurden 1987 RAID-Arrays erfunden. Ihr Hauptzweck bestand darin, den Verlust wichtiger Informationen zu vermeiden, und da die Technologie effizient war und dem Benutzer je nach Bedarf mehrere Optionen zum Schutz der Daten bot, verbreitete sie sich schnell. Der Block von Festplatten, der zu einem RAID-Array kombiniert ist, sieht so aus:

Obwohl keine Standardisierung durchgeführt wurde, wurden die folgenden RAID-Level als Standard akzeptiert:

RAID 1 – ein Spiegel-Array, bei dem jede Festplatte eine vollständige Kopie der anderen ist;
RAID 2 – ein Festplatten-Array, das einen Hemming-Code verwendet;
RAID 3, 4 – Festplatten-Arrays mit Striping und einer dedizierten Paritätsfestplatte;
RAID 5 – Festplatten-Array mit Redundanz und keiner dedizierten Paritätsfestplatte;
RAID 0 – ein Festplatten-Array, dessen Hauptzweck darin besteht, die Lese-/Schreibgeschwindigkeit zu erhöhen, ohne jegliche Redundanz;

Alle anderen Arten von RAID-Arrays (wie RAID 10, RAID 50, usw.) basieren auf den oben genannten RAID-Typen und nutzen ihr Konzept auf die eine oder andere Weise.

Die Verwendung von RAID-Arrays hat sich als so effektiv erwiesen, dass heute fast alle modernen Datenspeicher (Server, NAS, usw.) RAID-Arrays in irgendeiner Form verwenden.

Trotz der Zuverlässigkeit dieser Lösung ist es jedoch erwähnenswert, dass die Wahrscheinlichkeit eines Datenverlusts immer noch besteht (wenn auch stark reduziert), da selbst RAID-Arrays manchmal versagen können. Dies kann aus vielen Gründen geschehen, und für weitere Informationen dazu lesen Sie den nächsten Absatz dieses Artikels.

Was ist der degradierte Modus bei RAID?

Das RAID-Array, genauso wie herkömmliche Festplatten, kann verschiedenen Arten von Ausfällen ausgesetzt sein. Wenn eine der Festplatten ausfällt, geht das gesamte Array in den sogenannten „degradierten Modus„. In diesem Modus sind die Daten weiterhin verfügbar und das Array arbeitet weiter, jedoch mit erheblicher Leistungseinbuße. Der degradierte Modus wird von dem Controller aktiviert, wenn eine Festplatte ausfällt oder eine der Festplatten fehlt. Wenn das Array in den degradierten Modus wechselt, wird dem Benutzer die Meldung „Ein degradiertes Array-Ereignis wurde auf Gerät md dev/md/1 erkannt“ oder „ARRAY IST DEGRADIERT – 1 Festplatte fehlt“ angezeigt.

Sie können auch das Symbol „[U_]“ sehen, wenn Sie den RAID-Status im Terminal überprüfen. Normalerweise befindet es sich in der Nähe der beschädigten Festplatte und bedeutet, dass sie nicht synchronisiert ist.

In diesem Fall sollten Sie die beschädigte Festplatte sofort austauschen, da bei einem weiteren Festplattenausfall alle Daten im Array verloren gehen.

Ursachen für Datenverlust auf RAID-Arrays

Bei der Verwendung von RAID-Arrays werden Daten auf denselben Laufwerken gespeichert, die auch in herkömmlichen Computern verwendet werden und daher ausfallen können, usw. Die RAID-Technologie ermöglicht es, Datenverluste zu verhindern, aber der Datenwiederherstellungsprozess kann sehr langsam sein, da oft bei Ausfall eines Laufwerks die Geschwindigkeit des gesamten RAID-Arrays sehr langsam ist, insbesondere wenn es um Terabytes an Informationen geht, wie bei einem Server. Darüber hinaus erfordert der Austausch eines beschädigten Laufwerks in einigen Fällen einen Stromausfall, was auch für Server nicht sehr gut ist. Daher ist es am besten, die Hauptursachen für RAID-Ausfälle zu kennen, um Probleme zu vermeiden.

Also, zu den Hauptursachen gehören:

Ausfall des RAID-Controllers.

Der RAID-Controller ist eines der wichtigsten Elemente, da er für die Verteilung der Daten zwischen den Laufwerken verantwortlich ist und es dem Array ermöglicht, als einzelnes Laufwerk zu funktionieren. Wenn das Array nicht mehr funktioniert, liegt dies meistens an einem Ausfall des Controllers. Es ist erwähnenswert, dass Hardware-Controller etwas seltener ausfallen als Software-Controller, aber sie sind auch teurer. Darüber hinaus besteht keine Kompatibilität zwischen Hardware-Controllern verschiedener Hersteller. Das bedeutet, wenn Sie den Controller von Supermicro gekauft haben, müssen Sie das gleiche Modell kaufen, um die Funktionalität des Arrays wiederherzustellen. Andernfalls müssen Sie das Array neu erstellen, was zu Datenverlust führt. Einige Gründe für einen Controller-Ausfall sind Spannungsabfälle oder plötzliche Stromausfälle. Dies gilt sowohl für Hardware-RAID-Controller als auch für Software-RAID-Controller. Stellen Sie daher sicher, dass Sie eine unterbrechungsfreie Stromversorgung haben, um Ihr RAID-Array vor möglichen Problemen zu schützen.

Fehler bei der RAID-Assemblierung

Bei jedem Neustart des Computers wird das RAID-Array neu zusammengesetzt und seine weitere Funktionalität hängt davon ab, ob die Assemblierung erfolgreich verläuft oder nicht. Wenn das Array während des Wiederaufbaus einer Stromschwankung oder einem anderen unvorhergesehenen Ereignis ausgesetzt ist, kann das RAID-Array abstürzen und der Benutzer kann Datenverlust erleiden.

Laufwerksausfall

Wir alle wissen, dass der Hauptzweck von RAID-Arrays darin besteht, Daten zu schützen, wenn ein oder zwei Laufwerke ausfallen. Normalerweise kann ein RAID-Array dies ohne Probleme bewältigen. Es kommt jedoch manchmal vor, dass ein Ausfall eines oder mehrerer Laufwerke die Daten auf dem benachbarten Laufwerk beschädigt und in dieser Situation das RAID-Array vollständig unbrauchbar wird, was wiederum zu Datenverlust führt. Daher wird dringend empfohlen, regelmäßig die Gesundheit der Laufwerke zu überprüfen, die in einem RAID-Array verwendet werden.

Serverausfall

Ein Host-Computer, genauso wie jeder andere Computer, kann ausfallen oder fehlerhaft funktionieren. Dies wirkt sich wiederum auf das RAID-Array aus. In 70% dieser Fälle sind die Daten nicht verfügbar.

All diese genannten Ausfälle sind die häufigsten Ursachen für RAID-Ausfälle. In der Regel müssen nach solchen Ausfällen Drittanbieter-Datenrettungssoftware verwendet werden. Lesen Sie im nächsten Abschnitt dieses Artikels, wie Sie Daten auf einem RAID-Array wiederherstellen können.

Was tun, wenn ein RAID-Array ausfällt oder sich nach dem Neustart nicht wieder zusammenfügt?

Wenn Ihr RAID-Array nach einem Absturz nicht mehr funktioniert oder sich nach einem Neustart nicht wieder zusammenfügt, sollten Sie zuerst die RAID-Daten extrahieren, um sie während der Fehlerbehebung des RAID-Arrays nicht zu beschädigen. Dazu sollten Sie folgende Schritte ausführen:

Schritt 1: Schalten Sie Ihren Computer/Server oder Ihr NAS-Gerät aus und trennen Sie die Laufwerke, die das RAID-Array gebildet haben.

Schritt 2: Verbinden Sie diese Laufwerke mit dem funktionierenden Computer (trennen Sie vorher die Stromversorgung).

Schritt 3: Schalten Sie den funktionierenden Computer ein. Laden Sie dann RS RAID Retrieve herunter und installieren Sie es gemäß den Hinweisen des Windows-Setup-Assistenten.

Wir haben dieses Programm bewusst ausgewählt, da es umfangreiche Datenwiederherstellungsfunktionen und eine intuitive Benutzeroberfläche bietet, was es sowohl für unerfahrene Benutzer als auch für Profis hervorragend geeignet macht.

Schritt 4: Starten Sie RS RAID Retrieve, indem Sie doppelt auf das Symbol auf Ihrem Desktop klicken. Der integrierte RAID-Konstrukteur wird vor Ihnen geöffnet.

Schritt 5: Wählen Sie den Typ des Hinzufügens eines RAID-Arrays für die Suche aus. RS RAID Retrieve bietet drei Optionen zur Auswahl:

Automatischer Modus – ermöglicht es Ihnen, einfach die Laufwerke anzugeben, die das Array gebildet haben, und das Programm wird automatisch deren Reihenfolge, Array-Typ und andere Parameter bestimmen
Suche nach Hersteller – wählen Sie diese Option, wenn Sie den Hersteller Ihres RAID-Controllers kennen. Diese Option ist ebenfalls automatisch und erfordert kein Wissen über die RAID-Array-Struktur. Das Wissen über den Hersteller ermöglicht den schnelleren Aufbau des Arrays, daher ist es schneller als die vorherige Option;
Manueller Modus – verwenden Sie diese Option, wenn Sie wissen, welchen RAID-Typ Sie verwenden. In diesem Fall können Sie alle bekannten Parameter angeben, und diejenigen, die Sie nicht kennen, werden automatisch ermittelt.

Nachdem Sie die entsprechende Option ausgewählt haben, klicken Sie auf „Weiter„.

Schritt 6: Wählen Sie die Laufwerke aus, die das RAID-Array gebildet haben, und klicken Sie auf „Weiter„. Der Prozess zur Erkennung der Array-Konfigurationen wird gestartet. Wenn er abgeschlossen ist, klicken Sie auf „Fertigstellen„

Schritt 7: Wählen Sie in der Programmoberfläche Ihr Array aus, klicken Sie mit der rechten Maustaste darauf und wählen Sie „Datenträger speichern„, geben Sie dann an, wo die Kopie des Datenträgers gespeichert werden soll, und klicken Sie erneut auf „Speichern„

Dadurch werden die Dateien an den angegebenen Speicherort kopiert. Sie können auch einzelne Dateien speichern oder verlorene Daten wiederherstellen, wenn dies erforderlich ist. Doppelklicken Sie dazu auf das Array und wählen Sie einen Scan-Typ aus. RS RAID Retrieve bietet zwei Scan-Typen zur Auswahl – Schnellsuche und Vollständige Analyse. Die erste Option ist sinnvoll, wenn Sie nur Dateien auf ein anderes Laufwerk kopieren möchten, und die zweite Option ist sinnvoll, wenn Sie verlorene Daten wiederherstellen möchten.

Wählen Sie in diesem Schritt auch den Dateisystemtyp Ihres Arrays aus. RS RAID Retrieve unterstützt ALLE modernen Dateisysteme.

Wenn alles eingerichtet ist, klicken Sie auf „Weiter“

Der Array-Scan-Prozess wird gestartet und wenn er abgeschlossen ist, sehen Sie die vorherige Struktur von Dateien und Ordnern.

Schritt 8: Wählen Sie die Datei aus, die Sie wiederherstellen möchten, und doppelklicken Sie darauf. Wählen Sie dann den Speicherort aus, an dem Sie die verlorene Datei wiederherstellen möchten. Es kann eine Festplatte, ein ZIP-Archiv oder ein FTP-Server sein. Achten Sie vor allem darauf, dass der Speicherort, an dem die neuen Dateien geschrieben werden, sich von den Array-Laufwerken unterscheidet. Klicken Sie dann auf „Wiederherstellen„

Jetzt, da die Daten sicher sind, können Sie mit der Wiederherstellung des Arrays selbst fortfahren. Das erste, was Sie tun sollten, ist die Ursache des Problems zu finden und zu beheben.

Das RAID-Array kann sich nach dem Neustart aus folgenden Gründen nicht wieder zusammenfügen:

Fehler in der mdadm.conf-Datei (sie befindet sich am falschen Ort oder die Datei existiert nicht);
Fehler beim Zusammenfügen;
Virus oder Malware;
Schadhafte Sektoren auf RAID-Laufwerken;
Menschlicher Fehler;
Andere Ursachen;

Die ersten beiden Ursachen sind recht häufig, daher sollten sie besonders beachtet werden.

Wenn die Ursache oder der Ausfall auf physischer Ebene liegt, ersetzen Sie die defekten Elemente.

Wenn Sie keine Zeit mit der Behebung von Softwarefehlern verschwenden möchten, können Sie das RAID-Array einfach neu erstellen und dann die Daten aus der gespeicherten Kopie kopieren.

Häufig gestellte Fragen

Degraded Modus bedeutet, dass eine oder mehrere Festplatten des Arrays ausgefallen sind, aber das Array immer noch funktioniert. In dieser Situation wird dringend empfohlen, die Ursache zu finden und die defekten Teile auszutauschen.

JA. Mit den fortschrittlichen Algorithmen von RS RAID Retrieve wird Ihr Array wieder aufgebaut und Ihre Informationen ohne Probleme wiederhergestellt. Der Wiederherstellungsprozess wird detailliert auf unserer Website beschrieben.

Das Erste, was Sie tun sollten, ist die Überprüfung des Zustands der Laufwerke im Array, da der Ausfall der Laufwerke der Grund für die sehr langsame Leistung ist.

Diese Fehlermeldung bedeutet, dass ein Festplattenlaufwerk defekt ist. Wenn Sie diese Fehlermeldung erhalten, überprüfen Sie bitte den RAID-Status und ersetzen Sie die nicht funktionierenden Teile, da Sie sonst möglicherweise Ihre Informationen verlieren.

Zu den Hauptursachen für RAID-Ausfälle gehören der Ausfall des RAID-Controllers, der Ausfall eines oder mehrerer Laufwerke, der Ausfall des Servers/Computers/NAS, fehlende Array-Partitionen usw. Lesen Sie unsere Website für weitere Details.