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分享一例EVA 4400存储硬盘故障数据恢复方案和数据恢复过程

日期:2017-05-15点击:450

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:

wKiom1kZRemxdj-VAAEfxq85fSo761.jpg-wh_50 

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:

wKiom1kZRgPgh9j9AAPHjzg8TAs437.jpg-wh_50 

图三: 

wKiom1kZRiLzNxbkAAGVg7UOqAM515.jpg-wh_50 

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:

wKioL1kZRjTz39_LAAHP1ZvTElU825.jpg-wh_50 

(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:

wKioL1kZRk_i92cdAAGw-4ZNXBA827.jpg-wh_50 

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:

wKioL1kZRmGw1760AACX_yNK0UU257.jpg-wh_50 

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:

wKiom1kZRm7Q0EbiAADzaaKc9zQ622.jpg-wh_50  

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:

wKioL1kZRoTwf3ndAAHigJ4KMds265.jpg-wh_50 

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:

wKiom1kZRv2CM5GrAAFV-WpT8K8846.jpg-wh_50 

以下是gsm数据库启动的截图:

图十:

wKiom1kZRwnQSQkDAAFwn2jUrTk425.jpg-wh_50 

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:

wKiom1kZRxjQIIR2AAVP23O3zB0737.jpg-wh_50 

图十二:

wKioL1kZRyjhSgKzAAJ4t_Iwblc924.jpg-wh_50 

图十三:

wKiom1kZRznS0yQUAAYyhAqY6Mo469.jpg-wh_50  

运行规定

图十四:

wKioL1kZR0qDt6CKAApK4lu6Hlw315.jpg-wh_50 

 图十五:

 wKioL1kZR1igOaIgAAOET-bPqhI918.jpg-wh_50

 运行变更摘要

图十六:

wKioL1kZUvfRLsPBAAWm_7pczbY327.jpg-wh_50 

 

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。


原文链接:https://blog.51cto.com/sun510/1925857
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