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第 9 章 ZFS 疑难解答和数据恢复本章介绍如何确定 ZFS 故障模式以及如何从相应故障模式中恢复。
还提供了有关预防故障的信息。
本章包含以下各节:ZFS 故障模式 检查 ZFS 数据完整性 确定 ZFS 中的问题 修复损坏的 ZFS 配置 修复缺少的设备 修复损坏的设备 修复损坏的数据 修复无法引导的系统 ZFS 故障模式作为组合的文件系统和卷管理器,ZFS 可以呈现许多不同的故障模式。
本章首先概述各种故障模式,然后讨论如何在正运行的系统上确定各种故障。
本章最后讨论如何修复问题。
ZFS 可能会遇到以下三种基本类型的错误: 缺少设备设备已损坏数据已损坏 请注意,单个池可能会遇到所有这三种错误,因此完整的修复过程依次查找和更正各个错误。
ZFS 存储池中缺少设备如果某设备已从系统中彻底删除,则 ZFS 会检测到该设备无法打开,并将其置于 FAULTED 状态。
这可能会导致整个池变得不可用,但也可能不会,具体取决于池的数据复制级别。
如果镜像设备或 RAID-Z 设备中的一个磁盘被删除,仍可以继续访问池。
如果删除了镜像的所有组件,删除了 RAID-Z 设备中的多个设备,或删除了单磁盘顶层设备,则池将变成 FAULTED。
在重新连接设备之前,无法访问任何数据。
ZFS 存储池中的设备已损坏术语“损坏”包含各种可能出现的错误。
以下是错误示例: 由于损坏的磁盘或控制器而导致的瞬态 I/O 错误磁盘上的数据因宇宙射线而损坏导致数据传输至错误目标或从错误源位置传输的驱动程序错误只是另一个用户意外地覆写了物理设备的某些部分 在一些情况下,这些错误是瞬态的,如控制器出现问题时的随机 I/O 错误。
在另外一些情况下,损坏是永久性的,如磁盘损坏。
但是,若损坏是永久性的,则并不一定表明该错误很可能会再次出现。
例如,如果管理员意外覆写了磁盘的一部分,且未出现某种硬盘故障,则不需要替换该设备。
准确确定设备出现的错误不是一项轻松的任务,在稍后的一节中将对此进行更详细的介绍。
ZFS 数据已损坏一个或多个设备错误(指示缺少设备或设备已损坏)影响顶层虚拟设备时,将出现数据损坏。
例如,镜像的一半可能会遇到数千个绝不会导致数据损坏的设备错误。
如果在镜像另一面的完全相同位置中遇到错误,则会导致数据损坏。
数据损坏始终是永久性的,因此在修复期间需要特别注意。
即使修复或替换基础设备,也将永远丢失原始数据。
这种情况通常要求从备份恢复数据。
在遇到数据错误时会记录错误,并可以通过常规磁盘清理对错误进行控制,如下一节所述。
删除损坏的块后,下一遍清理会识别出数据损坏已不再存在,并从系统中删除该错误的任何记录。
检查 ZFS 数据完整性对于 ZFS,不存在与fsck等效的实用程序。
此实用程序一直以来用于两个目的:数据修复和数据验证。
数据修复对于传统的文件系统,写入数据的方法本身容易出现导致数据不一致的意外故障。
由于传统的文件系统不是事务性的,因此可能会出现未引用的块、错误的链接计数或其他不一致的数据结构。
添加日志记录确实解决了其中的一些问题,但是在无法回滚日志时可能会带来其他问题。
对于 ZFS,这些问题都不存在。
磁盘上存在不一致数据的唯一原因是出现硬盘故障(在这种情况下,应该已复制池)或 ZFS 软件中存在错误。
假定fsck实用程序设计用于修复特定于单独文件系统的已知异常,为没有已知反常的文件系统编写这样的实用程序就是不可能的。
将来的经验可能证明某些数据损坏问题是足够常见、足够简单的,以致于可以开发修复实用程序,但是使用复制的池始终可以避免这些问题。
如果未复制池,则数据损坏造成无法访问某些或所有数据的可能性将始终存在。
数据验证除了数据修复外,fsck实用程序还验证磁盘上的数据是否没有问题。
过去,此任务是通过取消挂载文件系统再运行fsck实用程序执行的,在该过程中可能会使系统进入单用户模式。
此情况导致的停机时间的长短与所检查文件系统的大小成比例。
ZFS 提供了一种对所有数据执行常规检查的机制,而不是要求显式实用程序执行必要的检查。
此功能称为清理,在内存和其他系统中经常将它用作一种在错误导致硬盘或软件故障之前检测和防止错误的方法。
控制 ZFS 数据清理每当 ZFS 遇到错误时(不管是在清理中还是按需访问文件时),都会在内部记录该错误,以便您可以快速查看池中所有已知错误的概览信息。
显式 ZFS 数据清理检查数据完整性的最简单的方法是,对池中所有数据启动显式清理操作。
此操作对池中的所有数据遍历一次,并验证是否可以读取所有块。
尽管任何 I/O 的优先级一直低于常规操作的优先级,但是清理以设备所允许的最快速度进行
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文件系统是操作系统用于明确存储设备(常见的是磁盘,也有基于NAND Flash的固态硬盘)或分区上的文件的方法和数据结构;即在存储设备上组织文件的方法。
操作系统中负责管理和存储文件信息的软件机构称为文件管理系统,简称文件系统。
文件系统由三部分组成:文件系统的接口,对对象操纵和管理的软件集合,对象及属性。
常见的文件系统1. FAT FAT是File Allocation Table的简称,是微软在Dos/Windows系列操作系统中共使用的一种文件系统的总称,FAt12、FAT16、FAT32均是Fat文件系统。
FAT文件系统将硬盘分为MBR区、DBR区、FAT区、FDT区、DADT区等5个区域。
2.NTFS NTFS文件系统是一个基于安全性的文件系统,是Windows NT所采用的独特的文件系统结构,它是建立在保护文件和目录数据基础上,同时照顾节省存储资源、减少磁盘占用量的一种先进的文件系统。
3.CDFS CDFS是大部分的光盘的文件系统,只有小部分光盘使用其他文件系统。
这些文件系统只能在CD-R或CD-RW上读取4.exFAT (全称Extended File Allocation Table File System,扩展FAT,即扩展文件分配表)是 扩展文件分配表主界面 Microsoft在Windows Embeded 5.0以上(包括Windows CE 5.0、6.0、Windows Mobile5、6、6.1)中引入的一种适合于闪存的文件系统,为了解决FAT32等不支持4G及其更大的文件而推出。
对于闪存,NTFS文件系统不适合使用,exFAT更为适用。
5.RAW RAW文件系统是一种磁盘未经处理或者未经格式化产生的的文件系统,一般来说有这几种可能造成正常文件系统变成RAW文件系统:●没有格式化。
●格式化中途取消操作。
●硬盘出现坏道。
●硬盘出现不可预知的错误。
●病毒所致。
6.Ext2 /Ext3 /Ext4 Ext是 GNU/Linux 系统中标准的文件系统,其特点为存取文件的性能极好,对于中小型的文件更显示出优势,这主要得利于其簇快取层的优良设计。
7.Btrfs Btrfs(通常念成Butter FS),由Oracle于2007年宣布并进行中的COW(copy-on-write式)文件系统。
目标是取代Linux目前的ext3文件系统,改善ext3的限制,特别是单一文件大小的限制,总文件系统大小限制以及加入文件校验和特性。
加入目前ext3/4未支持的一些功能,例如可写的磁盘快照(snapshots),以及支持递归的快照(snapshots of snapshots),内建磁盘阵列(RAID)支持,支持子卷(Subvolumes)的概念,允许在线调整文件系统大小。
8.HFS 分层文件系统(Hierarchical File System,HFS)是一种由苹果电脑开发,并使用在Mac OS上的文件系统。
最初被设计用于软盘和硬盘,同时也可以在在只读媒体如CD-ROM上见到9.HFS+ HFS+文件系统是目前的Apple电脑中默认的最常见的文件系统。
HFS+来源于UNIX,但是又不用于UNIX,它增加了许多新的特性,同时也有许多不同于Windows、UNIX等系统的概念。
HFS+是苹果公司为替代他们的分层文件系统(HFS)而开发的一种文件系统。
它被用在macintosh电脑(或者其他运行Mac OS的电脑)上。
它也是iPod上使用的其中一种格式。
HFS+也被称为Mac OS Extended(或误称为“HFS Extended”)。
HFS+是一个HFS的改进版本,支持更大的文件,并用Unicode来命名文件或文件夹,代替了Mac OS Roman或其他一些字符集. 和HFS一样,HFS+也使用B树来存储大部分分卷元数据。
10.VMFS VMware Virtual Machine File System (VMFS )是一种高性能的群集文件系统,它使虚拟化技术的应用超出了单个系统的限制。
VMFS的设计、构建和优化针对虚拟服务器环境,可让多个虚拟机共同访问一个整合的群集式存储池,从而显著提高了资源利用率。
VMFS 是跨越多个服务器实现虚拟化的基础,它可启用VMware VmotionTM 、Distributed Resource Scheduler 和 VMware High Availability 等各种服务。
VMFS 还能显著减少管理开销,它提供了一种高效的虚拟化管理层,特别适合大型企业数据中心。
采用 VMFS 可实现资源共享,使管理员轻松地从更高效率和存储利用率中直接获益。
11.ReFS ReFS(Resilient File System,弹性文件系统) 是在Windows 8.1和Server? 2012中新引入的一个文件系统。
ReFS是与NTFS大部分兼容的,其主要目的 是为了保持较高的稳定性,可以自动验证数据是否损坏,并尽力恢复数据。
手机数据恢复。
我想恢复误删的文件,但是电脑恢复文件的软件检测不...
iphone,系统用Freenas, 文件系统用ZFS,ZFS是现在最先进的文件系统,可以装在U盘或者,CF卡里,听音乐, ipad全都可以连到上面, 三块硬盘允许一块坏,结果一块硬盘一年后坏了,拔掉硬盘系统照常运行, 换上一块新的硬盘数据自动修复,你只要备份好系统出现问题一恢复就好了,比硬件raid卡更换要方便的多。
Freenas支持现在市面上所有流行的协议,以数据安全优先和扩展性为主,支持软件raid。
Freenas是嵌入式系统,看文件!! 我现在做的是ZFS镜像,我现在一台freenas 服务器,windows, mac, 看电影,超cool 顺便提一句我只前做的是ZFS Raidz 类似raid5系统的设置如果你担心数据安全,我建议你自己组建
zfs zpool nas4free freenas raidz raidz1 raidz2 raidz3 raid
这个很麻烦,只能提供给你思路了。
两种方法,用数据恢复软件把这些盘重组到另组盘柜,看起来就是一块大硬盘,挂载考数据。
二备份每块盘的前后个1G扇区,按你以前的配置重配,这时数据不在,但状态完好。
分析配置文件和数据在硬盘的分布,写回你备份扇区
hyper
微软在Windows 8系统中推出一种所谓的“存储空间”(Storage Spaces)功能,将所有硬盘整合到一个虚拟资源池,然后建立可以自动修复的虚拟磁盘,这些虚拟磁盘将具备一些ZFS的功能。
Advertisement微软Windows业务部主管史蒂文辛诺夫斯基(Steven Sinofsky)发表了一篇4400字的深度博客文章,详细描述了虚拟磁盘即“存储空间”的情况。
微软存储与文件系统团队的拉吉夫纳加尔(Rajeev Nagar )也参与撰写了该篇文章。
微软把存储空间添加到的Windows 8 Beta系统中,然后在Windows 8开发者预览上展出。
存储空间功能的中心思想是提供自动数据保护和物理磁盘故障弹性,而且存储空间的总存储容量也将比单个磁盘的容量要大一些。
一组物理磁盘将容量整合在一起构成单一命名的存储池。
一旦被分配到某个存储池,单个的物理磁盘就由Windows系统所有,Windows 8用户就不能再使用它们。
利用NTFS参与构成资源池的磁盘可以通过USB、SATA或SAS接口与Windows服务器相连,它们的容量、速度、类型都可以是不同的。
微软发表的博客文章没有明确说明该资源池是否支持固态硬盘。
这个资源池不能被Windows 8用户或应用软件当做数据存储设备来使用,那是存储空间的功能之一,一个资源池里可以建立一个或多个存储空间。
将整个或部分虚拟池建成虚拟磁盘就被称为存储空间,每一个存储空间都有自己的名称和磁盘符号。
例如,你仍然可以使用C:盘,只是现在它是一个虚拟磁盘或存储卷,它是由物理磁盘合并后,用全部或部分存储池组成的。
只有存储池中存在一定数量的磁盘时,你才能使用存储空间。
也就是说需要足够多的磁盘来支持容量和数据恢复。
自动精简配置数据即文件和文件夹是被写到虚拟磁盘上的。
存储空间是可以提供自动精简配置功能的,也就是说,名义上的50TB存储容量实际上只用了20TB容量,因为所有的数据都是那样写入的。
如果剩余容量越来越少,Windows 8就会发出警告,提醒用户购买和添加更多磁盘容量。
当添加了更多容量之后,新的磁盘就会被包括在存储池中并用来满足用户需求。
被删除文件占用的任何容量都会被返回到原先的存储池,释放相应容量的存储空间。
平板和镜子空间实际上有三种存储空间:基本空间、镜子空间和对等空间。
在镜子空间中,所有数据至少拥有2套拷贝并分别储存在不同的物理磁盘上。
也可以选择保留3套拷贝,这也就是说,这个系统可以容忍两个物理磁盘发生故障,大致相当于软件RAID6;但是如果只有2套拷贝,镜子空间就只能容忍一个物理磁盘发生故障,相当于软件RAID1。
如果一个物理磁盘发生故障,存储空间可以自动重新生成所有受影响空间的数据拷贝,直到存储池中出现足够多的可用物理磁盘。
在镜子空间里,数据实际上是被储存在被称为“平板”(Slabs)的构造之上,每一个平板的容量为256MB.平板被储存在参与构成存储池的各个物理磁盘上,为整个磁盘提供故障弹性。
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