Восстановление поврежденного RAID массива

Повреждение RAID массива.

Повреждение массива характеризуется возникновением физических или логических ошибок на одном или нескольких дисках, входящих в его состав. При этом контроллер корректно работает с дисками, образующими RAID, однако регулярно выдает сообщения об ошибках дисков. В этом случае RAID-массив продолжает оставаться для операционной системы единым диском, хоть на нем и возникли те или иные ошибки. Иногда может он представляться и неформатированным.
Физические или логические проблемы с одним из дисков в массиве уровня 1 или 5 можно рассматривать как штатное событие — массив для того и создавался, чтобы сохранить данные при аварии одного из дисков. RAID -контроллер почти всегда правильно распознает такую ситуацию в процессе инициализации массива, выводит соответствующее сообщение и предлагает заменить неисправный диск. После замены винчестера и запуска компьютера контроллер предлагает включить новый винчестер в массив и воссоздать его содержимое с остальных дисков массива (Rebuild Array).

Если в процессе загрузки вы откажетесь от исправления ошибки, то впоследствии сможете сделать то же самое из среды Windows. Функции воссоздания массива заложены в драйверы RAID и сопровождающие их утилиты, например, Intel Rapid. В результате и физическая, и логическая целостность массива почти обязательно восстанавливаются.

Отдельно стоит отметить, что при воссоздании RAID 1 на дисках IDE может появиться опасная ловушка. Некоторые контроллеры, например Promise FastTracklOO, всегда копируют данные с диска, подключенного как Master на диск, подключенный как Slave. Нетрудно догадаться, что может произойти при выходе из строя и замене диска, подключенного как Master, данные, которые оставались на исправном диске, подключенном в качестве Slave, можно потерять безвозвратно.

Восстановление поврежденного RAID массива.

Если массив поврежден, то есть показан в оснастке Управление дисками как один диск, а сами диски физически исправны, проще всего обратиться к этому массиву как к обычному диску. Поскольку контроллер правильно распределяет блоки по инчестерам при записи и чтении, при восстановлении данных можно не думать о том, что работа ведется с RAID-массивом.
В таком случае будет работать любая из программ для извлечения данных обычных дисков. Эффективность целиком зависит от алгоритма поиска и воссоздания данных, используемых этой программой. В программах R-Stuclio, File cavenger, Easy Recovery и др. следует выбрать физический диск, которым массив представляется операционной системе.

Восстановление разрушенного RAID массива

Разрушение RAID массива.

Разрушение массива происходит, когда контроллер утрачивает сведения о конфигурации RAID. Винчестеры, составлявшие массив, видятся системой как отдельные самостоятельные диски, а некоторые из них могут вовсе не распознаваться. В оснастке Управление дисками они чаще всего отображаются неформатированными или как диски с неизвестной файловой системой (RAW).

Выход из строя RAID-контроллера однозначно ведет к разрушению массива. Подключение дисков к другому, даже идентичному, контроллеру и попытка инициализировать их далеко не всегда приводят к успеху. Тем более найти точно такой же контроллер, выпущенный несколько лет назад, бывает проблематично. Поэтому в большинстве случаев разумной тактикой становится извлечение данных из разрушенного массива программными методами.

Таким образом, потеря информации может произойти лишь при разрушении любого массива либо при повреждении массивов RAID 0 или JBOD. В избыточных набора восстанавливается штатными средствами контроллера или драйвера при замене неисправного диска. В следующих постах мы рассмотрим восстановление данных из разрушенного массива любого уровня или с дисков поврежденного массива RAID О либо JBOD.

Стоит отметить, что в действительности, повреждение массива не исключает возможность его разрушения, и наоборот. Особенно тяжкими бывают последствия аварий по питанию, когда могут одновременно "вылететь" и материнская плата вместе с контроллером, и электроника винчестеров. Удары и падения работающего системного блока вполне могут привести к физическому повреждению всех дисков отказоустойчивого массива или появлению на них обширных дефектов поверхности. В таких случаях предстоит полный цикл восстановления: ремонт винчестеров, снятие образов и программная реконструкция массива с дальнейшим извлечением уцелевшей информации.

Работа с разрушенным RAID массивом.

Когда массив разрушен, входившие в него диски показываются в оснастке?Восстановление данных с массивов RAIDаппаратно исправны, стоит обратиться к ним программами R-Studio или File Scavenger и построить из этих физических дисков виртуальный массив. Если почти весь большой объем дисков занят данными, удобнее работать непосредственно с дисками, а не с их образами. Для сохранения двух или четырех образов может понадобиться чистый винчестер максимальной емкости. При возникновении проблем на аппаратном уровне нужно быстро снять образ с неисправного дисковода и отключить его. Впоследствии виртуальный массив легко собрать из функционирующего винчестера и образа, т. к. для программы и то, и другое — всего лишь последовательность секторов.

Восстановление данных на raid массивах

Уровни RAID.

Главная особенность RAID-массивов в том, что данные в них распределены между несколькими физическими носителями. Конкретный способ такого распределения называют уровнем RAID. В избыточных массивах при аварии одного из дисков информация почти всегда может быть восстановлена с помощью микропрограммы контроллера или средствами драйвера RAID. Для этого необходимо лишь заменить неисправный винчестер и запустить штатную процедуру воссоздания ею содержимого.

При появлении логических или физических ошибок на отдельных дисках массив оказывается поврежденным. Данные из поврежденного, но не разрушенного, массива почти всегда могут быть восстановлены так же, как с одиночного жесткого диска, и теми же программами. Другой способ восстановления это подключение дисков из массива к обычному контроллеру и программная реконструкция RAID с помощью программ, способных эмулировать массив из дисков или их образов (R-Studio, File Scavenger, RAID Reconstructor).
При утрате контроллером текущих настроек набора дисков RAID разрушается. Система перестает воспринимать разрушенный массив как единый диск. Для извлечения информации необходимо подключить диски к обычному контроллеру и реконструировать массив программными средствами.

Дисковые массивы.

Дисковые массивы, кроме RAID 0 и JBOD, создаются ради более надежного хранения данных. Со своей задачей массивы уровней 1, 5 или 10 обычно справляются. При выходе из строя одного из винчестеров пользователь заменяет его исправным. На замененном диске информация воссоздастся за счет ее избыточности в массиве: либо просто копируется с зеркала (RAID I, RAID 10), либо вычисляется заново по контрольным суммам и оставшимся чередующимся блокам (RAID 5).
Делается это с помощыо микропрограммы контроллера, которая выводит свои меню во время загрузки компьютера или средствами драйвера и утилит обслуживания массива уже после загрузки Windows.
Штатное восстановле RAID считается обычной пользовательской операцией, такой же, как дефрагментация или проверка и исправление логических ошибок диска.
Массивы уровня 0 или JBOD не являются избыточными, и для них процедура восстановления не предусмотрена. Любая утрата данных на любом из их дисков евляется критической и приводит к потере данных в массиве. Тем не менее, даже с отказоустойчивыми массивами иногда происходят аварии.

Повреждение и разрушение массива.

Ситуация, когда в содержимом массива, как едином целом, происходят логические - ошибки, ничем не отличается от таковых ошибок на одиночном диске. Массив цел, с ним система продолжает работать корректно. При этом на диске, которым массив представляется системе, "слетает", например, таблица разделов или файловая система.
На самом же уровне RAID-массива возможны еще два события. Они уже являются специфичными для массивов. Различить эти две ситуации помогают сообщения выдаваемые контроллером RAID массива в процессе начальной загрузки компьютера, либо после запуска операцционной системы Windows, а так же оснастка Управление дисками и Управление компьютером.Более подробно о восстановлении разрушенного или поврежденного raid массива можно прочитать в статьях Восстановление разрушенного RAID массива и Восстановление поврежденного RAID массива.

Метод восстановления RAID массива.

Если при очередном включении компьютера диски RAID оказались недоступны, следует провести короткую и осторожную диагностику. Как уже говорилось, полезные сведения можно почерпнуть из сообщений RAID-контроллера в процессе его инициализации, а затем в оснастке Управление дисками консоли ММС.
Когда контроллер однозначно сообщает о неисправности одного из дисков и необходимости его замены, очевидное решение — заменить указанный винчестер и попробовать восстановить целостность массива штатными средствами. Это обычный подход системного администратора. Он вполне обоснован, если дело касается поврежденного массива уровней I, 5 или 10. Однако в случае разрушения RAID подобная тактика вряд ли приведет к успеху.
Специалист по восстановлению данных посмотрит на проблему чуть иначе. Сначала он снимет образы дисков, входивших в массив, а потом эмулирует RAID программными средствами. Подобная тактика является наиболее правильной при разрушении массивов любого уровня, а при любых авариях RAID 0 или JBOD извлечь данные позволит только она.
Заниматься диагностикой и восстановлением данных на пострадавшем компьютере не рекомендуется. Если на поврежденный или разрушенный RAID-массив была установлена операционная система, загрузить компьютер просто не удастся. Возможное решение — подключить новый диск, установить на него ОС и все необходимые программы, а потом подключать обратно диски из массива и заниматься извлечением информации.
ориентируясь по шлейфам и портам контроллера, пронумеруйте диски. Метки понадобятся при дальнейшем программном воссоздании массива. Подключайте винчестеры по одному к другому компьютеру, к обычному (не RAID) контроллеру.

Этапы восстановления RAID массивов.

Давайте рассмотрим стандартный «долгий» путь восстановления данных из RAID-массива. Он разделяется на четыре этапа:
I подключение дисков к обычному контроллеру по одному;
II создание их образов;
III сборка виртуального массива;
IV восстановление полной логической структуры или извлечение отдельных файлов.
Это наиболее универсальная, безопасная, но не всегда самая эффективная тактика. На практике, если массив не несет на себе загрузочный и системный диск, можно прибегнуть к более коротким способам восстановления. Выбор зависит от решения вопроса: разрушен массив или только поврежден? Ответ можно найти в оснастке Управление дисками консоли ММС.

Программа R Studio и восстановление RAID массива

Программа R-Studio универсальный инструмент извлечения информации с проблемных носителей. Она способна строить виртуальные массивы или наборы (Virtual Volume Sets) из физических дисков, разделов на них или файлов-образов. Эмулируются массивы уровней 0, 1, 3, 5. Последние версии программы способны воссоздавать даже малоупотребительные конфигурации - это RAID 4 и RAID 6. Сегодня в пошаговом примере мы посмотрим как с помощью программы R Studio, восстановить RAID массив, но сначала давайте более подробно рассмотрим функционла этого программного продукта.

R Studio

Программа восстановления данных R Studio предназначена, для восстановления удаленных файлов, которые были утеряны по самым разным причинам (все причины потерь информации можно разделить на два типа это: логические и физические, но об этом как нибудь в другом посте). Поддерживает файловые системы FAT12/16/32, NTFS, NTFS5, Ext2FS (Linux), что примечательно для файловой системы NTFS поддерживается восстановление зашифрованных файлов, а для версии NTFS 5.0 предусмотрено восстановление и альтернативных данных, поддерживаемых этой версией файловой системы.
ШАГ 1
Откройте предварительно созданные образы дисков, входивших в массив, командой меню Drive | Open Image File (Диск | Открыть файл образа). В результате в дерево дисков с пометками Image (Образ) добавятся смонтированные образы.
(Если работа ведется непосредственно с винчестерами, шаг 1 пропускается.)

ШАГ 2
Создайте виртуальный массив того же типа, что и восстанавливаемый. Выберите один из пунктов меню Create (Создать):

• Create Virtual Volume Set (Создать виртуальный набор динамических дисков или томов) — аналог программного массива;
• Create Virtual Mirror (Создать виртуальный зеркальный массив) — RAID 1;
• Create Virtual Stripe Set (Создать виртуальный массив с чередованием) — RAID 0;
• Create Virtual RAID 5 (Создать виртуальный массив RAID 5).

В дерево дисков добавится новый виртуальный массив, а при щелчке на нем кнопкой мыши в правой части окна появится панель этого виртуального набора. Панель состоит из двух вкладок:

• Properties (Свойства) — здесь приведены общие свойства всего массива;
• Parents (буквально, Родители)— на этой вкладке показываются диски, входящие в массив, и задаются параметры их объединения в набор. Вкладки Parents открыта по умолчанию, и работа в основном ведется на ней.

ШАГ 3
Перетащите мышыо диски или открытые образы из дерева на вкладку Parents (Родители) панели виртуального набора.

ШАГ 4
Диаграмма в нижней части вкладки программы R Studio отображает порядок чередования блоков в виртуальном массиве. Справа от диаграммы задаются размер блока (раскрывающийся список Block size), порядок чередования (раскрывающийся список Blocks order) и число рядов при чередовании (счетчик Rows count). Как правило, значения по умолчанию (Default) подходят к параметрам большинства массивов — производители распространенных контроллеров придерживаются примерно одних и тех же правил. Чтобы изменить порядок чередования, расположите диски в нужной очередности, перетаскивая их мышью прямо в списке дисков на вкладке Parents. То же самое можно сделать и на диаграмме чередования.

ШАГ 5
В дереве дисков щелкните правой кнопкой мыши на значке виртуального набора и в контекстном меню выбери те команду Scan (Сканировать). Откроется диалоговое окно Scan (Сканировать), показанное на рис ниже.

ШАГ 6
Дальнейшее сканирование и сохранение найденных файлов ничем не отличается от восстановления данных с одиночного носителя.

Главный источник проблем — неправильно заданный порядок чередования дисков, реже — неверный размер блока. В обоих случаях некоторые файлы могут быть найдены и извлечены, т. к. обнаружены их сигнатуры, а дальше программа собирает файл в соответствии с заданным порядком блоков (stripes).

Маленькие файлы, длина которых не превышает размер блока, в любом случае будут восстановлены совершенно правильно. Если файл занимает больше, чем один блок, начальный его фрагмент также окажется верным. Последующее содержимое файла будет составлено из блоков, не все из которых в действительности принадлежат ему. В результате эти файлы окажутся "битыми" и не смогут быть открыты.

Если все извлеченные файлы явно повреждены и не открываются, в программе R Studio или же в любой другой программе, целесообразно изменить порядок блоков или дисков в виртуальном массиве либо выбрать другой размер блока. Возможно, на подбор размера блока и порядка чередования потребуются несколько попыток восстановления с разными параметрами.

Для быстроты процесс сканирования можно прерывать почти в самом начале — и подборе достаточно восстановить лишь несколько файлов и убедиться, что найдено правильное сочетание параметров. Обычно на поиск уходит от 2 до 10 попыток — создавая массив, большинство пользователей соглашаются с размером блока, который контроллер предлагает по умолчанию (64 или 128 Кбайт), а дисков редко бывает больше трех.

Программа R-Studio в очередной раз подтверждает свою репутацию. Ее средства позволяют выполнить полный цикл работ: от снятия образа до восстановления логической структуры или извлечения файлов.

Восстановление RAID массива программой File Scavenger

Программа File Scavenger предназначена осуществляет восстановление данных из RAID, хотя работает и с любыми отдельными накопителями: винчестерами, флеш-дисками, лазерными дисками. При всей внешней простоте интерфейса это приложение обладает очень гибкими возможностями и настройками. Программа относится к категории Portable Software — единственный исполняемый файл (FileScav.exe) размером всего 1,38 Мбайт, который можно записать на любой носитель информации и запускать прямо с него. Второй файл — файл справки. Непосредственно для работы этот файл не нужен, но прочитать справку программы следует обязательно!
Она содержит много полезных сведений не только о работе с программой, но и о восстановлении данных RAID вообще.
По умолчанию предполагается, что операционная система и программа запускаются с одного физического диска, а в RAID массив включены остальные два или три физических диска. Тогда при запуске программа попытается определить вероятную конфигурацию массива и будет ориентироваться на нее.
Но File Scavenger успешно работает и с образами дисков, созданными с помощью других утилит, и с физическими дисками, подключенными к обычным контроллерам.
Запустите программу. В окне File Scavenger присутствуют две вкладки:
Step 1: Search (Шаг I: Искать) — здесь задаются параметры поиска файлов и отображаются найденные файлы;

Step 2: Recover (Шаг 2: Восстановить) — после того, как на диске в процессе сканирования обнаруживаются файлы, на этой вкладке можно указать параметры восстановления найденных объектов (пока файлы не найдены, эта вкладка неактивна).

Файл образа диска можно создавать разными программами, и расширение его роли не играет. Как правило, по внутреннему формату — это обычный бинарный файл. Некоторые программы применяют к нему алгоритм сжатия ZIP, поскольку нет смысла записывать в образе все последовательности пустых блоков — нулей.
Программа File Scavenger сама создает образы в виде файлов с расширением dsk, но способна открывать такие файлы независимо от расширения.

1. В раскрывающемся списке Look in (Искать в) выберите один из физических дисков или разделов.

2. Вызовите команду меню File | Disk Image | Create (Файл | Образ диска | Создать). Откроется окно Creating a disk image file (Создание файла образа диска). В нем содержится предупреждение о том, что нельзя сохранять образ диска на том же самом диске. Установите флажок, подтверждающий, что это понятно, и укажите имя файла и папку, в которой будет создаваться образ.

По умолчанию предлагается создать двоичный (Binary) файл, однако программа умеет сохранять данные и в виде текста (Text). Последнее может быть полезно для просмотра содержимого секторов не в двоичном, а в обычном текстовом редакторе наподобие Блокнота. Чтобы сохранить в образ лишь часть диска, укажите номера первого и последнего блоков для считывания.

3. Указав имя и тип файла, нажмите кнопку Create (Создать). Образ будет сохранен в заданную папку.

В нашем примере образы с дисков RAID 0 уже сняты и хранятся в папке на первом и единственном системном диске. Остается открыть их программой File Scavenger, смонтировать виртуальный массив и извлечь из него данные.

1. Вызовите команду меню File | Disk Image | Load (Файл | Образ диска | Загрузить). Откроется стандартное диалоговое окно открытия файлов. Выберите в нем образы (с нажатой клавишей мышью можно выделить сразу несколько файлов) и нажмите кнопку Открыть. Загруженные образы добавляются в раскрывающийся список Look in (Искать в).

2. Нажмите в окне программы кнопку Advanced (Расширенные настройки) или выберите команду меню File | Advanced (Файл | Расширенные). Откроется окно Reconstruct a broken RAID or spanned volume (Реконструировать разрушенный массив RAID или составной том). Переключатели и флажки в этом окне задают тип массива, который должен быть воссоздан.

3. Выберите соответствующий тип (уровень) RAID:
• Spanned volume — составной том, объединяющий объем нескольких дисков или массив JBOD;
• Striped volume — массив с чередованием, т. е. RAID 0 или RAID 5.

4. С помощью переключателя RAID Implementation (Исполнение RAID) следует указать оригинальную реализацию массива:
• Hardware-based (using a RAID controller) — диски принадлежали к аппаратному массиву;
• Software-based — диски изначально входили в программный массив.

5. В группе RAID 5 Parity Rotation (Чередование блоков четности RAID 5) дополнительно задается порядок чередования томов (дисков) для массива уровня 5. Если вы не знаете, каков был порядок на самом деле, согласитесь с тем, который предложила программа — как правило. File Scavenger верно определяет последовательность томов.

6. Указав исходные параметры массива, нажмите кнопку ОК. Откроется следующее диалоговое окно, которое служит для сборки виртуального массива из физических дисков или их образов.

7. В раскрывающемся списке Physical disk (Физический диск) выберите первый диск, который нужно включить в массив. Нажмите кнопку Add (Добавить), и этот диск появится в поле Disk extents or component disks (Дисковые массивы или составные диски). Таким же способом добавьте остальные диски.

• Кнопки Move Up (Переместить вверх) и Move Down (Переместить вниз) позволяют изменять порядок следования дисков внутри массива. Задавая очередность дисков вы, соответственно, указываете программе порядок их чередования.
• В группе Size (Размер) задается объем диска, который программа будет сканировать. Он может быть меньше или равен, но не больше истинного размера массива. Собрав таким образом виртуальный массив, нажмите кнопку ОК.

8. Появится третье, заключительное диалоговое окно Stripping Block Size (Размер блока чередования) — задайте здесь величину блока (по умолчанию 64 Кбайт > Дополнительно можно задать число блоков, для которого одновременно вычисляется четность. Подавляющеее большинство контроллеров по умолчанию за одно действие обсчитывают один блок. Некоторые контроллеры, например HP/Compaq, последовательно обрабатывали группы по 16 блоков, но в современных контроллерах такие алгоритмы не применяются.

Задав параметры или оставив их значения по умолчанию, нажмите кнопку ОК Новый виртуальный массив добавится в раскрывающийся список дисков Look in (Искать в).

9. Выберите созданный массив в раскрывающемся списке Look in (Искать в> Установите переключатель Mode (Режим) в одно из положений:
• Quick (Быстрый) — быстрый поиск по записям файловой системы;
• Long (Долгий) — долгий поиск по сигнатурам файлов по всему диску.

10. Нажмите кнопку Search (Искать). Откроется диалоговое окно Determining the Boot Sector (Указание загрузочного сектора), в котором можно указать номер загрузочного сектора. С этого сектора начнется поиск, и если неизвестен реальный номер, оставьте значение по умолчанию (0). Нажмите кнопку ОК.

11. Еще в одном диалоговом окне программа предложит игнорировать корректно удаленные файлы (Yes, Skip deleted files) или показывать их (No, Display deleted files). Нажмите кнопку OK и ждите, пока программа просканирует виртуальный RAID-массив в поисках существующих и потерянных файлов.

12. По окончании поиска в окне программы на вкладке появится список найденных объектов. Чтобы просмотреть этот список в виде дерева файлов и папок, нажмите на панели инструментов кнопку Tree View (Просмотр в виде дерева).

13. Напротив каждого файла в колонке Status (Состояние) показывается прогноз на восстановление: Good (Хороший) или Poor (Плохой).

14. Перейдите на вкладку Step 2: Recover (Шаг 2: Восстановить). Укажите в поле Destination folder (Папка
назначения) каталог, в который следует сохранить восстановленные файлы. Чтобы по возможности сохранить всю логическую структуру файлов и папок, установите флажок Use Folder Names (Использовать имена папок).

15. Установите в рабочей области окна флажки напротив тех файлов, которые следует извлечь. Нажмите большую кнопку Recover (Восстановить). Выбранные файлы будут извлечены из виртуального массива в папку, указанную в поле Destination folder (Папка назначения).

Поскольку сканирование больших массивов занимает длительное время, в программе предусмотрено сохранение промежуточных результатов. Команда меню File | Session | Save (Файл | Сессия | Сохранить) позволяет сохранить текущее состояние сканирования в файл, а команда File | Session | Load (Файл | Сессия Загрузить) загружает сохраненную сессию, чтобы продолжить обработку с предыдущего состояния.

Благодаря портативности и универсальности эта утилита займет маленькое, но достойное место на загрузочном флеш-диске с «аварийным набором» программ. Полностью заменить мощный пакет R-Studio она вряд ли сможет, но очень удобна для экстренного восстановления данных, и не только с RAID-массивов.

Уровни RAID массивов

Способы организации массива принято называть уровнями RAID. Всего возможных вариантов много, но широкое практическое применение нашли только некоторые из них.
В этой статье мы рассмотрим наиболее распространенные уровни RAID массивов, посмотрим их строение на рисунках с подробными описаниями, а так же опишем не столь распространенные реализации аппаратных и программных RAID.
В случае двух дисков массив можно организовать двумя способами. При этом достигаются диаметрально противоположные результаты.

Чередующийся массив — уровень О (RAID 0).

Сразу оговоримся: чередование — способ предельно ненадежного хранения данных. Единственной его положительной чертой можно назвать скорость последовательного чтения/записи.

В массиве уровня 0 (RAID 0) информация дробится на блоки ("полоски", stripes). Если диска два, нечетные блоки записываются на один диск, а четные — на другой. Происходит это параллельно и одновременно. Такую организацию называют чередованием (interlacing).

В результате скорость записи или чтения в массиве вдвое превышает скорость обмена с одним диском. Емкость массива приблизительно равна удвоенной емкости меньшего из его дисков.

Очевидно, что выход из строя любого диска приводит к неработоспособности массива в целом. Надежность массива уровня 0 примерно вдвое ниже, чем надежность любого из дисков.

Зеркальный массив (RAID 1).

Напротив, зеркальный массив RAID 1 — весьма надежная схема. Данные дублируются (зеркалируются) на обоих дисках одновременно. Надежность системы cразу повышается на порядок или два по сравнению с одиночным диском. Если на любом из двух дисков произошел сбой, в нашем распоряжении все равно остается его точная и полная копия.

Однако стоимость хранения информации автоматически возрастает вдвое. Кроме того, если возник сбой, нужно еще решить, на каком из "зеркальных" дисков осталась "правильная" копия, а какой содержит искаженные данные.

Трех- и многодисковые массивы.

Если дисков более двух, число возможных вариантов сразу возрастает. В трех-дисковом массиве данные можно распределить, как минимум, еще двумя способами.

В массиве уровня 3 два диска являются чередующимися (как в RAID 0). Третий диск несет контрольные суммы (блоки четности) для блоков первых двух дисков. На рис. эти блоки четности помечены буквой Р.

При потере диска с блоками четности массив просто продолжает работать как RAID 0. Третий диск при первой возможности заменяется, блоки четности вычисляются заново и записываются на него.

При утрате любого из первых двух дисков массив временно становится нерабооспособным и нуждается в восстановлении другого рода. Неисправный винчестер меняется. По оставшемуся диску и блокам четности с третьего диска на нем воссоздается содержимое. Массив вновь функционирует в штатном режиме!

Массив уровня 5 (RAID 5).

Массив уровня 5 является симметричным и в нем могут работать более трех дисков. Блоки четности равномерно распределяются между всеми дисками.

Содержимое любого из дисков при необходимости полностью воссоздается по оставшимся данным и блокам четности. Правда, все время, пока ведется восстановление, массив будет неработоспособен. RAID 5 пока считается самой популярной реализацией массива, сочетающей скорость и надежность.

Четырехдисковые массивы уровней RAID 0+1 (Raid 10) можно охарактеризовать как "зеркалирование двух чередующихся дисков на два других". Отдельные схемы приводить не станем — вместо этого мысленно скомбинируйте рисунок с raid 0 и raid 1. Накладные расходы в RAID 0+1 достаточно высоки (избыточность данных ровно двойная), но такие массивы способны продолжать почти полноценную работу при выходе из строя любого из дисков.

Были разработаны и другие уровни RAID, а именно: RAID 2, RAID 4 и RAID 6. Они преследуют довольно специфические цели и предназначены в основном для серверов. Например, массив RAID 6 содержит минимум 4 диска и сохраняет работоспособность даже при одновременном выходе из строя любых двух винчестеров. В "настольных" системах и в серверах начального уровня подобные конфигурации не встречаются, а для их формирования нужны дорогостоящие контроллеры.

RAID JBOD.

Еще одна конфигурация RAID несколько выпадает из общего ряда. JBOD расшифровывается как Just a Bunch of Disks — просто пучок дисков. В массиве такого рода происходит объединение (spanning) нескольких физических дисков в один на уровне RAID-контроллера. Массив JBOD не является ни быстрым, ни отказоустойчивым. Смысл его в возможности создания разделов практически неограниченного объема. С появлением винчестеров большой емкости к использованию массивов JBOD прибегают все реже — применение разделу в 2 Тбайт еще нужно придумать!

В принципе, для каждого из уровней RAID возможна и аппаратная, и программная реализации. Полноценная поддержка программных массивов предусмотрена в серверных версиях ОС, а в настольных официально можно построить только программный массив уровня 0.

Чтобы настольные версии Windows XP/Vista/7 смогли работать с массивами уровня 1, в них надо подменить некоторые библиотеки таковыми от соответствующих серверных ОС. Подробные инструкции по этой не вполне "лицензионной" процедуре легко найти в Интернете.

Программные RAID массивы.

Программные RAID были интересны когда цены на RAID-контроллеры "кусались". С массовым распостронением интегрированных RAID-контроллеров программные массивы почти утратили актуальность.Маломощный но специализированный процессоор контроллера легко справляется с распределением блоков данных по дискам и их обратной сборкой, тогда как на обслужвание программного массива приходиться отвлекать солидную часть ресурсов центрального процессора ПК. Аппаратные решения обычно предоставляют больше возможностей для коонфигурирования многодисковых массивов.

Технология Intel Rapid.

Особо следует упомянуть технологию Intel Rapid (ранее называвшуюся Intel Matrix Storage). Она является аппаратно-программной. Часть задач возложена на интегрированный в чипсет контроллер, а другая часть — на его драйвер. Благодаря этому удается, например, задействовать по одному разделу на разных физических дисках в RAID, а остальные разделы продолжают работать как самостоятельные диски.

Технология Intel Rapid задумана как "бюджетный" выход для тех, кто не желает тратиться более чем на два винчестера, но при этом хочет и небольшой массив создать, и оставить часть дискового пространства вне RAID.
Недостаток — повышенная, по сравнению с чисто программной или чисто аппаратной реализацией сложность. Из-за этого могут возникнуть трудности при восстановлении данных в случае отказа одного из дисков либо краха системы.

Восстановление Диска и Реконструкция RAID

Основная идея процесса форматирования диска заключается в том, что после его окончания на носителе не остается какой-либо информации. Однако мнение о том, что при этом с диска полностью удаляются все данные без возможности их восстановления в дальнейшем не всегда является корректным. Известно, что утилита восстановления данных R-Studio позволяет эффективно восстанавливать важную информацию с большинства форматированных дисков. Чтобы это понять необходимо рассмотреть основные принципы того, как хранятся файлы на дисках, как диски форматируются и как их "восстановить" чтобы вернуть утраченные файлы. 
Для более эффективного использования дискового пространства информация о файле и его содержимое хранятся на диске в разных местах (это в чем-то похоже на книгу и ее содержание, которое находится в начале или в конце книги). На диске имеется таблица, в которой находится информация о файлах - имена файлов, имена каталогов (пути к файлам), время создания/модификации файлов и, что самое главное, информация о том, в каком месте диска находится содержимое каждого файла (где начало и конец файла). В ОС Windows поддерживаются две файловые системы: FAT и NTFS. Указанные таблицы для них называются соответственно таблица размещения файлов (File Allocation Table (FAT)) и главная файловая таблица (Master File Table) (MFT). Большая часть информации о файлах хранится именно в FAT или MFT, хотя некоторая информация о структуре файлов/папок все же может находиться и в других местах диска. 
Что Происходит При Форматировании Диска
При форматировании диска будет происходить следующее. При выполнениибыстрого форматирования система создаст новую файловую таблицу и заменит ею имеющуюся FAT или MFT, которая будет частично или полностью перезаписана. При этом информация об именах файлов, структуре каталогов и физическом расположении данных на диске будет утрачена, однако сами данные останутся неповрежденными до тех пор, пока не будут перезаписаны другим приложением. 
При выполнении полного форматирования файловая таблица будет перезаписана, как и при быстном форматировании. При этом также будет выполнена проверка диска на наличие неисправных секторов. Как правило полное форматирование выполняется перед инсталляцией новой операционной системы. Если у вас ОС Windows XP (или более ранняя версия ОС Windows), то данные при форматировании диска останутся неповрежденными. Однако при форматировании дисков под ОС Windows Vista, Windows 7 (и, вероятнее всего, более поздней версией ОС Windows) все содержимое диска заполняется нулями для его полной очистки и удаления информации, что сделает невозможным восстановление данных с носителя. 
Иными словами, операция форматирования затрагивает прежде всего файловую таблицу, а не сами данные на диске. Диски, для которых было выполнено быстрое форматирование под любой ОС или полное форматирование под ОС Windows XP или более ранней версией ОС Windows, могут быть эффективно восстановлены. Самое главное это начать восстановление прежде, чем данные будут перезаписаны другим приложением или ОС. Диски после полного форматирования под ОС Windows Vista или более поздней версией ОС Windows как правило восстановить невозможно. 
Обратите внимание: полное форматирование, выполненное под ОС Windows Vista или более поздней версией ОС Windows, также известно как "безопасное форматирование", так как при нем полностью удаляются имеющиеся данные, что делает невозможным их восстановление для хакеров или похитителей персональных данных. Если вам необходима программа для надежной, безопасной и эффективной очистки дискового пространства и форматирования диска, то можно воспользоваться утилиту R-Wipe & Clean. 
Восстановление Диска при помощи R-Studio
В R-Studio используется уникальная технология IntelligentScan (UNFORMAT)для сканирования форматированных дисков и поиска имеющихся и имевшихся разделов. Идентифицированный диск можно эффективно "восстановить" при помощи R-Studio и получить доступ к данным его разделов. R-Studio позволяет распознать имевшуюся на диске файловую систему даже после переформатирования раздела в раздел с другой файловой системой. Например, если на диске был раздел NTFS, который позднее был переформатирован в раздел FAT, то R-Studio покажет два раздела на одном и том же месте диска: один с файловой системой FAT, а другой - с файловой системой NTFS. Найденные разделы обрабатываются программой как обычные логические диски, что позволяет восстановить с них найденные файлы. 
Также R-Studio позволяет "искать файлы по сигнатурам" или файлы известных типов, например, файлы Microsoft Word или файлы JPEG (формат файлов фото цифровых камер) на основании заданной сигнатуры. Это весьма полезно тогда, когда R-Studio не может найти раздел, однако данные все еще находятся на диске. При помощи технологии сканирования файлов известных типов R-Studio позволяет восстановить содержимое файлов несмотря на то, что их имена и месторасположения утрачены. 
Надежная и эффективная технология восстановления данных используется в R-Studio наряду с простым и удобным пользовательским интерфейсом. Для визуальной идентификации найденные разделы в R-Studio будут показаны другим цветом (в большинстве случаев желтым). Также вы увидите файловую систему раздела, его начало и размер. Наконец, вы сможете просмотреть отдельные файлы с раздела чтобы убедиться в том, что именно он содержит те данные, которые вы хотели найти. 
Как упоминалось ранее, R-Studio позволяет искать при сканировании Файлы Известных Типов, и это является самым последним из возможных методов восстановления данных и используется в том случае, когда разделы на диске не найдены. Для этого просто необходимо установить соответствующий флажок в диалоговом окне Сканировать (Scan) перед началом сканирования (см. ниже). Дополнительную информацию о возможностях R-Studio можно найти в статье "Почему R-Studio?". 
Рассмотрим процесс восстановления наглядно на конкретном примере и восстановим данные с диска, который был переформатирован из раздела с файловой системой NTFS в раздел с файловой системой FAT32. В нашем примере мы будем сканировать логический диск F:\. 
1. Щелкните по диску правой клавишей мыши и выберите командуСканировать (Scan...) контекстного меню.



2. Просмотрите Параметры сканирования и нажмите кнопку Сканирование (Scan).



В большинстве случаев можно оставить параметры сканирования по умолчанию. Но для того чтобы показать использование технологии поиска файлов по сигнатурам в нашем примере мы установим флажок Искать известные типы файлов (Extra Search for Known File Types). Информацию о других параметрах сканирования можно найти в разделе Сканирование Диска R-Studio online Справки. 
3. Подождите пока R-Studio выполнит сканирование диска. Ход выполнения (прогресс) сканирования будет графически отображаться в правой панели.



После окончания сканирования в левой панели R-Studio вы увидите найденные разделы. Это имевшиеся ранее до форматирования разделы диска.



В нашем случае мы имеем только один найденный раздел: Recognized0. Но если при сканировании найдены два или более разделов, то вам необходимо просмотреть их содержимое чтобы определить, тот ли это раздел который вам нужен или нет. 
4. Дважды щелкните мышью по найденному разделу чтобы перечитать на нем файлы. R-Studio покажет структуру файлов/папок выбранного раздела. 


5. Дважды щелкните мышью по файлу, чтобы его просмотреть. Это позволит вам убедиться в том, что искомые файлы находятся именно на этом найденном разделе.



После этого отметьте файлы для восстановления и нажмите кнопкуВосстановить помеченные (Recover Marked). 
6. Просмотрите параметры восстановления. Также оставьте их заданными по умолчанию, выберите каталог, в который будет производиться восстановление файлов. Нажмите Да (OK).



R-Studio начнет восстанавливать файлы. Вы увидите ход восстановления (прогресс).



После окончания восстановления R-Studio покажет его результаты в панели Журнал (Log) в нижней части окна.

Восстановленные файлы сохранены в каталоге, заданном в диалоговом окне Recover (Восстановить). 
Обратите внимание: если файлы при сканировании найдены, но R-Studio не может определить, какому из найденных разделов они принадлежат, то они будут помещены в папку "Extra Found Files". Для таких файлов невозможно восстановить имена и месторасположения, однако их содержимое осталось неповрежденным. Благодаря технологии IntelligentScan (UNFORMAT) их удастся восстановить, однако R-Studio присвоит им новые имена. Вы можете их просмотреть, чтобы убедиться что это именно нужные вам файлы. 

Отметим, что так как данные на форматированном диске как правило остаются неповрежденными, то RAID также удается реконструировать и восстановить даже если один из его дисков был отформатирован. Для этого надо создать виртуальный RAID и добавить на него этот диск. В большинстве случаев R-Studio не сможет распознать раздел сразу после создания RAID, но найдет его после сканирования виртуального массива. 

Заключение
Мы рассмотрели два надежных, эффективных и практичных способа, при помощи которых R-Studio восстанавливает утраченные данные с форматированных дисков и разделов. В большинстве случаев "восстановить" диск удается путем поиска имевшихся на нем разделов и восстановления с них файлов. Другая используемая в R-Studio методика это восстановление данных путем поиска известных типов файлов, что позволяет восстанавливать утраченные данные даже в том случае, когда имевшийся раздел с файлами найден не был. 

Пример Восстановления RAID

R-Studio определяет и обрабатывает программные или аппаратные RAID как обычные диски/тома. Но как поступить в случае, если сам RAID поврежден, а имеются только диски (образы дисков), из которых он состоял? В данной ситуации для восстановления данных можно воспользоваться R-Studio. Число необходимых для восстановления данных исправных дисков зависит от структуры массива RAID. Например, для зеркального тома (RAID 1) необходим только один диск, в то время как в случае повреждения тома RAID5 для восстановления данных потребуется по крайней мере два исправных диска.
Работа с массивами RAID в R-Studio основана на концепции виртуальных наборов томов и RAID. При помощи R-Studio пользователь может воссоздать исходный RAID из имеющихся дисков (образов дисков) и обработать его как и любой другой объект. Воссозданный RAID можно сканировать, искать на нем утраченные файлы и восстанавливать их как с обычных дисков/томов.
Виртуальный RAID может быть составлен из любых объектов R-Studio - из физических, логических дисков или образов.
Виртуальные тома и RAID являются чисто виртуальными объектами, и R-Studio не оказывает какого-либо влияния на реальные данные дисков, из которых они состоят.
Вы можете прочитать больше о работе с массивами в помощи по R-Studio: Наборы Томов и RAID.
Рассмотрим, как работать с массивами RAID в R-Studio на примере простого тома RAID5: 
Простой RAID 5
Параметры:
1. Число дисков: 3
2. Объекты R-Studio: SCSI(3:0), SCSI(3:1), SCSI(3:2)
3. Размер Блока (Block Size): 64 KB
4. Смещение (Offset): 0
5. Порядок блоков (Blocks order): Левый Асинхронный (Непрерывный) (Left Asynchronous (Continuous))

1	2	PD
3	PD	4
PD	5	6

Где PD означает parity of data 



Для создание виртуального RAID: 
1.Нажмите кнопку Создать виртуальные тома или RAID (Create virtual volume sets or RAIDs) и выберите Создать Виртуальный том RAID5 (Create Virtual RAID5). Виртуальный том RAID5 появится на левой панели Диски (Drives), а на правой панели главного окна R-Studio для созданного RAID5 появится дополнительная вкладка Родительские объекты (Parents). 
Проверьте, чтобы был установлен флажок Сразу применять изменения (Apply changes immediately). 



2.Перетащите при помощи мыши на вкладку Родительские объекты (Parents) с левой панели соответствующие объекты, которые будут составлять том RAID5. Затем расположите объекты в правильном порядке, например, SCSI(3:0), SCSI(3:1), SCSI(3:2).

3.После этого задайте необходимый порядок блоков (blocks order) и смещение (offset, в секторах). Как только R-Studio определит исправную файловую систему, на левой панели Диски (Drives) появится новый объект Partition 1. С данным разделом можно работать как с реальным объектом. 

С данным разделом можно работать как с реальным объектом. 
Например, для того, чтобы просмотреть структуру папок/файлов созданного виртуального RAID5, нужно дважды щелкнуть мышью по объекту Partition 1.



Для проверки того, что RAID5 создан правильно, можно просмотреть в R-Studio графический файл, дважды щелкнув по нему мышью. 



Обратите внимание, что для успешного восстановления данных необходимо корректно задать все параметры массива RAID - порядок объектов, смещение, размер и порядок блоков. В отдельных случаях R-Studio может правильно определить объект и его файловую систему, а какой-либо из его параметров неверно. Поэтому для проверки правильности создания массива RAID всегда рекомендуется просматривать графический файл как можно большего размера. Можно воспользоваться нижеследующей формулой для определения минимального размера файла:

Размер блока * (число дисков -1) 

Для нашего случая минимальный размер файла будет 64KB (размер блока) * (три диска - один диск (2)), что дает 128 KB.
Вы можете прочитать о том, как найти параметры RAID в нашей статье: Определение параметров RAID. 
Пользователь также может создавать, сохранять, редактировать и загружать собственные конфигурации RAID. Недостающие объекты можно заменять объектами Пропущенный Диск или Свободное Пространство (Missing Disk или Empty Space). Для более подробной информации воспользуйтесь Руководством Пользователя R-Studio. 
Возможность включения/отключения объектов
Для включения/отключения объектов в/из состава виртуального RAID или набора томов достаточно установить/снять соответствующий флажок Вкл (On) на вкладке Родительские объекты (Parents). Данная возможность позволяет, например, проверить, какой диск на самом деле не является частью RAID5.
R-Studio заменяет отключенный объект объектом Пропущенный Диск (empty space) идентичного размера. 
Рассмотрим еще один более сложный том RAID5.

Сложный RAID 5
Теперь в качестве объектов виртуального RAID5 будем использовать образы дисков.
Параметры:
1. Число дисков: 3
2. Объекты R-Studio: файлы образов дисков: Y:\Disk1.dsk, Y:\Disk2.dsk, Y:\Disk3.dsk
3. Размер Блока (Block Size): 4 KB
4. Смещение (Offset): 64 KB
5. Порядок блоков (Blocks order): Пользовательский (Custom)

PD	1	2
PD	3	4
PD	5	6
7	PD	8
9	PD	10
11	PD	12
13	14	PD
15	16	PD
17	18	PD

Для создания данного виртуального RAID:
1.Нажмите кнопку Создать виртуальные тома или RAID (Create virtual volume sets or RAIDs) и выберите Создать Виртуальный том RAID5 (Create Virtual RAID5). Виртуальный том RAID5 появится на левой панели Диски (Drives), а на правой панели главного окна R-Studio для созданного RAID5 появится дополнительная вкладка Родительские объекты (Parents).



Проверьте, чтобы флажок Сразу применять изменения (Apply changes immediately) был снят, так как созданный RAID будет редактироваться.

2. Перетащите при помощи мыши на вкладку Родительские объекты (Parents) с левой панели соответствующие объекты, которые будут составлять том RAID5.



Затем расположите объекты в правильном порядке, например, I:\Disk1.dsk, I:\Disk2.dsk, I:\Disk3.dsk.
Задайте Размер блока (Block size) и смещение (Offset). Не изменяйте значение параметра Порядок блоков (Blocks order).

3.В поле Число рядов: (Rows count:) вкладки Родительские объекты (Parents) введите значение 9. Значение параметра Порядок блоков (Blocks order) изменится на Пользовательский (Custom). 



Задайте порядок блоков при помощи соответствующей таблицы вкладки Родительские объекты (Parents).
При помощи клавиатуры: используйте клавиши управления курсором для навигации, цифровые клавиши и клавиша "p" для ввода соответствующих значений.
При помощи мыши: щелкнуть правой кнопкой мыши по необходимой ячейке и выбрать из контекстного меню соответствующее значение или четность (parity). Если таблица достаточно большая, то лучше вводить цифровые значения при помощи клавиатуры.
Исправления: если вы ввели некоторые значения неверно, то R-Studio укажет вам на это. Перейдите к соответствующей ячейке и введите правильное значение. Для удаления содержимого ячейки используйте клавишу Del.
Удаление содержимого всей таблицы: щелкните правой кнопкой мыши по таблице и выберите пункт контекстного меню Очистить все (Clear all).

4. Закончив заполнение таблицы, нажмите кнопку Применить (Apply) на вкладке Родительские объекты (Parents). 



Как только R-Studio определит файловую систему, на левой панели Диски (Drives) появится новый объект Partition 1. С данным разделом можно работать как с реальным объектом. 
Например, для того, чтобы просмотреть структуру папок/файлов созданного виртуального RAID5, нужно дважды щелкнуть мышью по объекту Partition 1



Для проверки того, что RAID5 создан правильно, можно просмотреть в R-Studio графический файл, дважды щелкнув по нему мышью.



Пользователь также может создать собственную конфигурацию RAID при помощи файла описания конфигураций RAID.