■ [並列処理＆サーバ環境復元]
RAIDのデータ復旧：ディスクを個別に「並列制御」したうえ、RAIDイメージから復旧する作業を実現
RAIDサーバ(RAID-NAS等含む)に関しましては、企業様向けサーバはもちろん、TeraStationまで多岐に渡ります。
2台以上のハードディスク(SSD)を分散またはミラーさせて運用し、故障に備えるシステムとして販売されております。
しかしながら、脆弱性がございまして、それによりデータ障害へ繋がるケースが決して少なくないのも事実です。
■ RAIDのデータ復旧技術：Data_Array＆Restoration技術
ストライプサイズと呼ばれるサイズで分散させ、各データを別々に分散することにより、
速さや耐久性向上を図ったもの、とされてはおりますが、
現実的には、うまくはいかないことが多く、RAID自体が脆弱性(弱点)と指摘されてしまう場合があります。
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「リビルド」できず、データ復旧をご相談いただく事が大変多い傾向です。
リビルドとは、正常な状態に戻す作業を指しますが、確実に成功できることは保証されておらず、失敗の場合、それ以上は修復できません。
このため、RAIDであっても、バックアップが絶対に必要となります。
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■ RAIDの動作モードについて
ここでは、6種類のRAIDに関しまして、ご紹介いたします。
市販されているTeraStationやLAN-DISKなどは、「RAID-5 / RAID-6 / RAID-10」が採用されておりますが、障害例は多い傾向です。
■ RAID-0(ストライピング)
速度面向上が目的で、データ保護性は全くありません。
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64KBや128KBなどのストライプサイズでデータを分散させ、高速化を図ります。
データを分散させますと、連続読み書き(シーケンシャル)速度が向上いたしますので、
連続かつ大きなデータ(映像データ等)の場合には大きな威力を発揮いたします。
ただ、1台でも故障いたしますと全データにアクセスできなくなる脆弱性がございます。
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■ RAID-1(ミラーリング)
速度面は1台の場合と同じ(読み出し最適化なしの場合)。
データ保護性は台数に比例して大きくなります。
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セクタレベルでデータをミラーいたします。
1台以上が故障しても、1台さえ残ればデータが温存されるメリットがございます。
ただし、ビット腐敗の問題が絡んで、都合通りにはいかない場合が多いです。
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■ RAID-5(パリティ付ストライピング)
速度面は向上(書き込みはパリティ計算で速度低下)。
データ保護性は台数に比例して低下いたします。
現在(2012年)では、中途半端な仕様で厳しくなっております。
さらに現在(2020年)では、わざわざこれで組むなら単独で十分です。
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RAID-0の分散処理に、偶数パリティを入れた構成となります。
偶数パリティとは、論理計算を行い、失われた部分を他の要素から補填するものです。
これを利用して修復する作業をリビルドと呼びまして、壊れた分の再構築を自動で実施できる機能が備わっております。
また、この偶数パリティの総容量は「ディスク1台分」に相当するため、RAID-0と比べて1台余分に必要となりますが、この1台までの破損ならば、問題ないとされております。
しかしながら、徐々に劣化する物理障害を見抜く事ができないため、壊れたときには、残りのディスクも壊れていて、リビルドできないという脆弱性がございます。
また、２台以上同時に破損した場合も同様です。
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■ RAID-6(RAID-5 2台破損対応版)
RAID-5の改良版です。
2重のパリティ計算が存在します。
データ保護性はRAID-5より上、台数に比例して低下します。
現在でも、大容量ドライブ向けといたしましては、中途半端な仕様です。お勧めはできません。
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RAID-5は1台破損までの対応となりましたが、RAID-6は、2台までに拡張されます。
偶数パリティの他、共存かつ偶数パリティに依存しない別のパリティを加え、2台の破損までに耐えられる仕様ですが、これには2台を余分に必要といたします。
しかしながら、予備が増えても徐々に劣化する物理障害を見抜ける訳ではございません。
脆弱性は、RAID-5と全く変わりません。現在の大容量HDDを運用するには、中途半端な仕様と解釈いたしております。
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■ RAID-10(1+0または0+1)
速度面は向上いたします。なお、データ保護性はRAID-0(ミラーリング)と同一です。
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RAID-0(ストライピング)とRAID-1(ミラーリング)を組み合わせた構成で、
大容量HDD(1.0TB以上を複数組み合わせ)で運用される場合は、このモードのRAID-10をご利用ください。
※ ミラーリングしたものをストライピングする1+0の方を必ずご利用ください。
ストライピングしたものをミラーリングする0+1では、データ保護性が低下いたします。
しかしながら、こちらも徐々に劣化する物理障害を見抜ける訳ではございません。
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■ スパニング(スパンニング)
速度面は1台の場合と同じです。
また、データ保護性は全くありません。よって、利点はございません。
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各ディスクをセクタ順につなげただけの構成をスパニングと呼びます。
分散等の処理はなく、1台の破損が、全データ参照不能に繋がりますので、
「メリットのないRAID-0」となります。
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一般的に市販されているNASはRAID-5がほとんどを占めています。
大容量ハードディスクに関しましては、このような障害が多く起きるため、RAID-5は向いておりません。
しかし、現在でも大容量ハードディスクを積まれたRAID-5が溢れており(RAID-10も増えておりますが)、ご相談いただく件数は2012年と比べまして4倍～10倍以上(2017年～2020年)となっております。
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データスキャン作業に関しましては、「並列同時解析」による一括処理です。
RAIDで重要となるデータ整合性検査は、RAID専用に開発いたしております。
並列処理に融合させた検査となりまして、バッファを検査へ流用し、２度目のバッファ処理を防ぎます。
※ 別処理で乗せてしまうと、バッファへの２度読みが発生し、時間的に大きな不利となります。
＞＞データスキャン作業(必要台数へ実施)＞＞データ整合性検査
ハードディスク取出作業＞＞初期診断作業＞＞損傷分布検査作業
＞＞クリーンルーム作業＞＞データスキャン作業(必要台数へ実施)＞＞データ整合性検査
■ ハードディスク(SSD)取出作業
データ復旧の実施に必要となる全ハードディスク(SSD)を、RAID装置から取り出す作業となります。
全てのハードディスクを調査いたしますので、全て取り外します。
■ 初期診断作業
「初期診断作業」(ディスク単独)を、各ディスクに実施いたします。
１、最短時間にて、HDD(SSD)に負担がないよう診断を実施いたします。現在の状況を把握します。
２、スキャンが通常(レベル１～２、クラスタ)レベルで可能か判断いたします。
３、２の過程で不可判定の場合、別の手法(セクタ単位レベル)を試します。
４、３の過程で不可判定の場合、クリーンルーム作業を検討します。
※ １の段階であっても、非常に危いと判断できる場合には、クリーンルーム作業検討となります。
データ復旧作業では、例外的な処理が多く、臨機応変に対応する必要性がございます。
※ ２、３は独自ソフトウェアにて素早く実施いたしております。
■ 損傷分布検査作業
損傷度合いの全体分布を予測し、作成します。この結果から、クリーンルーム作業の必要性を検討します。
分布図より読み取れる範囲が小さいと推測される場合は、クリーンルーム作業により復活させる必要性ありとなりますし、複数のディスクで一つのアレイ(データ)を成しておりますので、
最善の選択、すなわちどのディスクを回復させるか、判断を仰ぐ必要が必ず生じます。
２台のミラーリングで両方破損の場合、損傷分布検査作業にて状態の良い１台が選び出されます。
状態の良い方からデータを復旧する作業により、復旧率の点でお客さまのご期待にお応えいたします。
損傷分布に関して：
電源を入れているだけでも広がって行く傾向がありまして、各ディスクの損傷度合いを見抜くのに必須な作業となります。
実際には数値化ではなくグラフ化してしまいます。その方が着実に分かるためです。
選定されたディスクに対し、復旧方針を立てます。
それから、最適な作業(クリーンルーム作業・データスキャン作業)を実施いたします。
□ クリーンルーム作業
１、[少しでも最良な条件を作る]：HDD/SSDに付着するホコリをできる限り除去します。
２、[表面検査]：トップカバーの開封に着手し、プラッタ表面の状態を検査します。(スキャンに応用します)
３、[破損個所回収]：正常動作を阻害する直接的な要因を全て取り除きます。(例：吸着したヘッド等)
４、[剥離した磁性体除去]：内部の汚れている個所(削られた磁性体)を除去し、それらを回収します。
５、[内部部品交換]：破損した部品を全て取り除き、正常品から取り外したものと交換します。
６、[最終チェック]：全部品を再確認いたします。確認のち、トップカバーを閉じで作業完了です。
７、[ファームウェア修復]：状況によっては、ファームウェア系統の修復を実施します。
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単独ディスクの場合と、同じ作業を実施いたします。
複数のドライブを単につなげただけですので、その故障に関しましては、1台ずつ別々に修復いたします。
もちろん、損傷分布検査作業で必要ないと判断されたディスクには処置いたしません。
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■ データスキャン作業, データ再構築作業
データスキャン以降を一括処理できる、RAIDマスターツール(並列同時解析)を独自開発いたしました。
現在、RAIDのデータ復旧を着実に処理できる「並列同時解析」を独自に開発いたしました。
ハードディスク型番別に「スキャンマップ(パターン)」をもち、はじめに概算的な調整がなされます。
■ RAIDでは更に重要なデータ整合性検査
RAIDのデータ復旧にて主要となるのは「データ整合性検査」です。
データが化けていないかどうか独自の検査方法で確実に判断するものとなっております。
「データがバラバラで、ほとんど(一切)開かない状態で納品された」例などは、この検査が行われていないことを示します。
データリストにファイル名が存在しても、この検査がないとそのような場合も十分に考えられます。
この検査では、ファイル名があってもほとんど開かないという状況を100％防ぐことのできる検査です。
コンピュータによるファイル自走検査、高クオリティおよびプライバシーを確保いたします。
以下「ファイル自動走査」にて、ファイル構成が正しいかどうか検査中です。
データが記録されているプラッタ(ディスク)側の障害、データ記録面に対する障害が物理障害の中に含まれ、データ復旧が目的上、交換が不可能です。
よって、プラッタ(ディスク)が損傷した状態から、データを復旧する技術が別途必要となりました。
その技術が以下「Data_Platter&Investigation技術」となっております。また、ハードディスク単位で利用できますので、RAIDなどの複数を組み合わせた環境にも対応できます。
■ 詳しくは以下の画像(Data_Platter&Investigation技術)をクリックお願いいたします。
