Reparieren beschädigter Daten

In den folgenden Abschnitten wird beschrieben, wie Sie den Typ der Datenbeschädigung ermitteln und (falls möglich) Daten reparieren können.

• Ermitteln der Art der Datenbeschädigung

• Reparatur beschädigter Dateien bzw. Verzeichnisse

• Reparieren von Schäden am gesamten ZFS-Speicher-Pool

Zur Minimierung des Risikos von Datenbeschädigung nutzt ZFS Prüfsummenberechnung, Redundanz und Datenselbstheilung. Dennoch können Datenbeschädigungen auftreten, wenn ein Pool nicht redundant ist. Dies ist der Fall, wenn sich der Pool zum Zeitpunkt der Beschädigung in beeinträchtigtem Zustand befindet oder mehrere Datenkopien durch unvorhergesehene Ereignisse beschädigt werden. Unabhängig von der Ursache ist das Ergebnis dasselbe: Daten werden beschädigt und sind deswegen nicht mehr verfügbar. Die erforderlichen Abhilfemaßnahmen hängen von der Art der beschädigten Daten und ihrem relativen Wert ab. Es können zwei grundlegende Arten von Daten beschädigt werden:

• Pool-Metadaten – Damit Pools geöffnet werden können und auf Datasets zugegriffen werden kann, muss ZFS eine Reihe spezieller Daten verarbeiten. Wenn diese Daten beschädigt sind, stehen der gesamte Pool bzw. ein Teil der Datasets nicht mehr zur Verfügung.

• Objektdaten – In diesem Fall sind Daten innerhalb einer bestimmten Datei bzw. eines Verzeichnisses beschädigt. Dieses Problem kann dazu führen, dass auf einen Teil dieser Datei bzw. dieses Verzeichnisses nicht mehr zugegriffen werden kann oder das betreffende Objekt in seiner Gesamtheit nicht mehr verfügbar ist.

Daten werden während des Normalbetriebs und der Datenbereinigung auf Integrität überprüft. Weitere Informationen zum Überprüfen der Integrität von Pool-Daten finden Sie unter Überprüfen der Integrität des ZFS-Dateisystems.

Ermitteln der Art der Datenbeschädigung

Der Befehl zpool status zeigt standardmäßig nur an, dass eine Datenbeschädigung aufgetreten ist, es ist jedoch nicht ersichtlich, wo sie sich ereignet hat. Beispiel:

# zpool status monkey
  pool: monkey
 state: ONLINE
status: One or more devices has experienced an error resulting in data
        corruption.  Applications may be affected.
action: Restore the file in question if possible.  Otherwise restore the
        entire pool from backup.
   see: http://www.sun.com/msg/ZFS-8000-8A
 scrub: scrub completed after 0h0m with 8 errors on Tue Jul 13 13:17:32 2010
config:

        NAME        STATE     READ WRITE CKSUM
        monkey      ONLINE       8     0     0
          c1t1d0    ONLINE       2     0     0
          c2t5d0    ONLINE       6     0     0

errors: 8 data errors, use '-v' for a list

Ein Fehler zeigt lediglich an, dass zu einem bestimmten Zeitpunkt ein Fehler aufgetreten ist. Diese Fehler müssen nicht mehr notwendigerweise im System vorhanden sein. Unter normalen Bedingungen ist dies der Fall. Bestimmte zeitweilige Ausfälle können zu Datenbeschädigungen führen, die nach dem Ende des Ausfalls automatisch behoben werden. Bei einer vollständigen Bereinigung des Pools wird jeder aktive Datenblock im Pool untersucht, und das Fehlerprotokoll wird nach Abschluss der Bereinigung geleert. Wenn Sie sehen, dass die betreffenden Fehler im Pool nicht mehr auftreten und Sie nicht auf den Abschluss des Bereinigungsvorgangs warten möchten, können Sie alle Fehler im Pool mithilfe des Befehls zpool online löschen.

Wenn die Datenbeschädigung in Metadaten für den gesamten Pool aufgetreten ist, sieht die Befehlsausgabe etwas anders aus. Beispiel:

# zpool status -v morpheus
  pool: morpheus
    id: 1422736890544688191
 state: FAULTED
status: The pool metadata is corrupted.
action: The pool cannot be imported due to damaged devices or data.
   see: http://www.sun.com/msg/ZFS-8000-72
config:

        morpheus    FAULTED   corrupted data
          c1t10d0   ONLINE

Ist ein Pool beschädigt, wird er in den Status FAULTED versetzt, da er nicht die erforderliche Datenredundanz gewährleisten kann.

Reparatur beschädigter Dateien bzw. Verzeichnisse

Ist eine Datei oder ein Verzeichnis beschädigt, kann es je nach Art der Datenbeschädigung sein, dass das System noch immer funktioniert. Schäden sind praktisch nicht wieder rückgängig zu machen, wenn im System keine brauchbaren Datenkopien vorhanden sind. Wenn die betreffenden Daten wertvoll sind, müssen Sie diese aus Sicherungskopien wiederherstellen. Auch in diesem Fall kann es sein, dass Sie nach dieser Datenbeschädigung den Normalbetrieb wiederherstellen können, ohne den gesamten Pool wiederherstellen zu müssen.

Wenn sich der Schaden innerhalb eines Dateidatenblocks befindet, kann die betreffende Datei sicher gelöscht werden, wodurch der Fehler aus dem System entfernt wird. Mit dem Befehl zpool status -v können Sie eine Liste von Dateinamen mit dauerhaften Fehlern ausgeben. Beispiel:

# zpool status -v
  pool: monkey
 state: ONLINE
status: One or more devices has experienced an error resulting in data
        corruption.  Applications may be affected.
action: Restore the file in question if possible.  Otherwise restore the
        entire pool from backup.
   see: http://www.sun.com/msg/ZFS-8000-8A
 scrub: scrub completed after 0h0m with 8 errors on Tue Jul 13 13:17:32 2010
config:

        NAME        STATE     READ WRITE CKSUM
        monkey      ONLINE       8     0     0
          c1t1d0    ONLINE       2     0     0
          c2t5d0    ONLINE       6     0     0

errors: Permanent errors have been detected in the following files: 

/monkey/a.txt
/monkey/bananas/b.txt
/monkey/sub/dir/d.txt
monkey/ghost/e.txt
/monkey/ghost/boo/f.txt

Es folgen Erläuterung zur Liste von Dateinamen mit dauerhaften Fehlern:

• Wenn der vollständige Pfad zur Datei gefunden wurde und das Dataset eingehängt ist, wird der vollständige Pfad zur Datei angezeigt. Beispiel:

  /monkey/a.txt

• Wenn der vollständige Pfad zur Datei gefunden wurde, das Dataset jedoch nicht eingehängt ist, wird der Dataset-Name ohne vorangestellten Schrägstrich (/), gefolgt vom Pfad zur Datei innerhalb des Datasets angezeigt. Beispiel:

  monkey/ghost/e.txt

• Wenn die Objektnummer zu einem Dateipfad nicht erfolgreich konvertiert werden kann, weil ein Fehler auftrat oder dem Objekt kein realer Pfad zugewiesen ist (z. B. bei dnode_t), dann wird der Dataset-Name, gefolgt von der Objektnummer angezeigt. Beispiel:

  monkey/dnode:<0x0>

• Wenn ein Objekt im Metaobjekt-Set (MOS) beschädigt ist, wird ein spezielles Tag <metadata>, gefolgt von der Objektnummer, angezeigt.

Wenn Metadaten einer Datei bzw. eines Verzeichnisses beschädigt sind, kann die betreffende Datei nur an einen anderen Ort verschoben werden. Sie können Dateien bzw. Verzeichnisse sicher an eine unkritische Stelle kopieren, sodass das ursprüngliche Objekt am Ausgangsort wiederhergestellt werden kann.

Reparieren von Schäden am gesamten ZFS-Speicher-Pool

Wenn Pool-Metadaten beschädigt sind und der Pool dadurch nicht geöffnet oder importiert werden kann, stehen Ihnen folgende Optionen zur Verfügung:

• Sie können versuchen, den Pool mithilfe des Befehls zpool clear -F oder zpool import -F wiederherzustellen. Mithilfe dieser Befehle wird versucht, die letzten Pool-Transaktionen zurückzusetzen, um den Pool wiederherzustellen. Sie können den Befehl zpool status verwenden, um einen beschädigten Pool und die empfohlenen Wiederherstellungsschritte anzuzeigen. Beispiel:

  # zpool status
    pool: tpool
   state: FAULTED
  status: The pool metadata is corrupted and the pool cannot be opened.
  action: Recovery is possible, but will result in some data loss.
          Returning the pool to its state as of Wed Jul 14 11:44:10 2010
          should correct the problem.  Approximately 5 seconds of data
          must be discarded, irreversibly.  Recovery can be attempted
          by executing 'zpool clear -F tpool'.  A scrub of the pool
          is strongly recommended after recovery.
     see: http://www.sun.com/msg/ZFS-8000-72
   scrub: none requested
  config:
  
          NAME        STATE     READ WRITE CKSUM
           tpool      FAULTED      0     0     1  corrupted data
            c1t1d0    ONLINE       0     0     2
            c1t3d0    ONLINE       0     0     4 

  Für den in der vorhergehenden Ausgabe beschriebenen Wiederherstellungsvorgang wird folgender Befehl ausgeführt:

  # zpool clear -F tpool

  Wenn Sie versuchen, einen beschädigten Pool zu importieren, wird eine Meldung wie die folgende angezeigt:

  # zpool import tpool
  cannot import 'tpool': I/O error
          Recovery is possible, but will result in some data loss.
          Returning the pool to its state as of Wed Jul 14 11:44:10 2010
          should correct the problem.  Approximately 5 seconds of data
          must be discarded, irreversibly.  Recovery can be attempted
          by executing 'zpool import -F tpool'.  A scrub of the pool
          is strongly recommended after recovery.

  Für den in der vorhergehenden Ausgabe beschriebenen Wiederherstellungsvorgang wird folgender Befehl ausgeführt:

  # zpool import -F tpool
  Pool tpool returned to its state as of Wed Jul 14 11:44:10 2010.
  Discarded approximately 5 seconds of transactions

  Wenn der beschädigte Pool in der Datei zpool.cache enthalten ist, wird das Problem behoben, sobald das System neu gestartet wird, und die Beschädigung des Pools wird über den Befehl zpool status angezeigt. Falls der Pool nicht in der Datei zpool.cache enthalten ist, kann er nicht importiert oder geöffnet werden, und es werden Meldungen angezeigt, die den beschädigten Pool betreffen, wenn Sie versuchen, den Pool zu importieren.

• Sie können einen beschädigten Pool im schreibgeschützten Modus importieren. Mit dieser Methode können Sie den Pool so importieren, dass Sie Zugriff auf die Daten haben. Beispiel:

  # zpool import -o readonly=on tpool

  Weitere Informationen zum schreibgeschützten Importieren eines Pools finden Sie unter Importieren eines Pools im schreibgeschützten Modus.

• Mit dem Befehl zpool import -m können Sie einen Pool mit einem fehlenden Protokolliergerät importieren. Weitere Informationen finden Sie unter Importieren eines Pools mit fehlendem Protokolliergerät.

• Wenn der Pool durch keine der beiden Wiederherstellungsmethoden wiederhergestellt werden kann, müssen Sie den Pool und alle seine Daten aus einer Sicherungskopie wiederherstellen. Das eingesetzte Verfahren hängt weitgehend von der Pool-Konfiguration und der Datensicherungsstrategie ab. Zuerst sollten Sie die mit dem Befehl zpool status angezeigte Konfiguration speichern, um diese nach dem Löschen des Pools wiederherstellen zu können. Löschen Sie den Pool dann mit dem Befehl zpool destroy -f.

  Legen Sie sich an sicherer Stelle eine Datei an, in der die Struktur der Datasets sowie die einzelnen lokal gesetzten Eigenschaften beschrieben sind, da diese Informationen nicht mehr zugänglich sind, wenn auf den Pool nicht mehr zugegriffen werden kann. Mithilfe der Pool-Konfiguration und der Dataset-Struktur können Sie nach dem Löschen des Pools die vollständige Konfiguration wiederherstellen. Danach können Sie mithilfe eines beliebigen Wiederherstellungsverfahrens den Pool wieder mit Daten "auffüllen".