xen server 存储库(sr)损坏的数据恢复方案

 【常见故障】

        一、sr无法识别，所有虚拟磁盘(vdi)丢失

        二、sr中的虚拟磁盘(vdi)访问时报错

        三、虚拟磁盘(vdi)删除或丢失

        四、快照(snapshot)删除或丢失

        五、sr初始化

        六、sr所在的LVM结构损坏

        七、sr所属的PV分区表损坏

        八、其他故障

 

【故障分析】

        上述常见故障是用户界面层的表现，探究其解决方案其实万变不离其宗，仅需明白xen server sr层的结构组成，上述故障即可有清晰的解决思路。

       xen server sr存储库的结构组成多数基于linux lvm，sr中的每个vdi相当于lvm中的一个lv，而构建lvm则可以基于传统MBR的分区表或GPT的分区表进行管理。举个例子说，如果有一块1TB的单硬盘，假设为/dev/sdb，想要初始化为SR，通常是1T的PV先进行分区(MBR或GPT,当然也可以不分)，分好区后，再将/dev/sdb1(假设要处理第一个分区)创建成LVM卷，里面再创建LV，这些LV就是VDI。

       xen server同时会备份这些LVM信息，存放在/etc/lvm下，名称形如VG_XenStorage-151befd1-2224-5e06-914e-f15243f649d7_00103.vg，内容是标准的LVM  XML信息格式描述。

        上述就是SR存储库的差不多所有结构信息，所有的损坏几乎都是基于上述信息的不完整导致。

        上述信息的不同损坏组合，衍生出不同的解决方案。

 

【解决方案】

        一、当PV分区表损坏时(适用于常见故障的1、7)：

            PV分区表损坏其实与SR没关系，只是直接表现影响到SR的访问，其修复过程与普通的分区表修复相同，修正MBR分区表或GPT分区表。

        二、当LVM结构损坏时(适用于常见故障的1、6)：

            LVM结构损坏多数就是LVM XML信息区的损坏，可考虑通过xen server的LVM信息备份进行恢复。当然，有可能这个备份信息也损坏了。

        三、当LVM结构损坏，同时备份信息也损坏了(适用于常见故障的1、6):    

            这是真正的技术难题，当LVM结构及其备份信息损坏后，所有的LV的片断索引信息全部丢失，所要做的工作就是找回每个VDI的LV EXTENTS信息。

            XEN的VDI是基于Connectix和微软联合开发的VHD格式，通常采用精简增长模式(如同ESX VMDK的精简模式)，也就是说vdi随着使用的增长而增长，并不是分配多少占用多少。这样的好处是可以节约空间，但坏处就是分配不可能太连续，总会有同时几个vdi交互申请空间。要想恢复这些片断(碎片信息)，从上层可参考的信息是非常有限的，多数情况下，只能通过VHD格式内部的相关性，从VDI的头部开始，通过一些可前后匹配的信息，按LV PE的偏移，对extent碎片结构进行不断纠正。这个过程通常人工操作很吃力，为此，北亚数据恢复中心也是特意开发对vhd格式进行从前向后偏移校验的程序来进行匹配的，详细算法暂不公开，但可参考本文与本人所写 <storage layout系列之VHD结构详解>进行算法设计与开发。

            得到每个VDI的碎片信息后，即可通过碎片信息修正LVM信息或直接导出成VHD文件。

        四、vdi内部结构损坏(适用于所有可能的故障)：

            vdi内部结构的损坏，等同于vhd格式磁盘的修复。对于一个vhd虚拟磁盘而言，每一个转化后的物理块都有索引表和块内容组成，如果这两部分信息都可以找到，则这个位置的块即可修复。所有可修复的块加上无法修复的块，组成的一个VHD，就像处理一块坏道盘，就要看内部文件系统的结构破坏情况了，接下来的事情，可参考其他方案，已经脱离xen server sr层和vdi vhd层了。

       小结：

        上述4种解决方案的不同组合，即是对所有xen server sr故障的解决方案。比如，vdi的删除就是要先看是否有LVM备份，如果有，按备份恢复；如果没有，按vdi内部结构进行复杂组合。

 

【数据回迁方案】

        多数情况的恢复，是对vdi(vhd)的恢复。这样，数据恢复后，就有几种回迁方案：

        一、修正LVM信息后的数据加工：

            修正LVM信息后，如果xen server配置信息还存在，重新获取sr后，则可以完整恢复所有数据；如果xen server 也损坏或重装了，则大致需要按如下过程进行sr的激活(由互联网上资料修改，但已通过验证)：

            1，列出卷所有：

                命令：pvscan ，得到pv的uuid

 

                如得到的输出是 PV /dev/sda3 VG VG_XenStorage-9ae1044f-d335-8143-d630-a6f546e57db7 lvm2 [66.52 G / 56.52 GB free]

      记录下uuid“9ae1044f-d335-8143-d630-a6f546e57db7”

2，创建出这个UUID的存储

      命令：xe sr-introduce uuid=9ae1044f-d335-8143-d630-a6f546e57db7 type=lvm name-label=“Local storage” content-type=user

3，找到SR的数据存储设备或分区的SCSI ID

                命令：ls -l /dev/disk/by-id/

total 0

lrwxrwxrwx 1 root root 9 Aug 18 15:43 scsi-SATA_ST380811AS_9PS04Q4A -< ../../sda

lrwxrwxrwx 1 root root 10 Aug 18 15:43 scsi-SATA_ST380811AS_9PS04Q4A-part1 -< ../../sda1

lrwxrwxrwx 1 root root 10 Aug 18 15:43 scsi-SATA_ST380811AS_9PS04Q4A-part2 -< ../../sda2

lrwxrwxrwx 1 root root 10 Aug 18 15:43 scsi-SATA_ST380811AS_9PS04Q4A-part3 -< ../../sda3

        4、列出服务器UUID

                命令：xe host-list

        5，通过设置的scsi ID，host ID，sr uuid检测出pdb uuid

               命令：xe pbd-create sr-uuid=9ae1044f-d335-8143-d630-a6f546e57db7 device-config:device=/dev/disk/by-id/scsi-SATA_ST380811AS_9PS04Q4A-part3 host-uuid=4ca6582a-364b-4da2-a206-618438ae4dee

              得到pbd uuid：0d65a15e-75a0-dc81-8bb5-79df3e6d96db

        6，把这个存储还原

                命令：xe pbd-plug uuid=0d65a15e-75a0-dc81-8bb5-79df3e6d96db

        7、创建vps,挂载所有找回的vdi

 

    二、导出成vhd后的数据加工

        如果将恢复后的VDI导出成vhd格式，有几种办法可以处理vhd

        1、直接在windows 7,windows server 2008上进行vhd挂载，但此方案不适合拥有快照的VHD

        2、构建nfs，导入vhd进行sr还原，可直接在xen server上进行操作

        3、直接使用winhex进行vhd数据解释，读出其中数据，但此方案也不适合拥有快照的VHD

        4、参考本人(北亚数据恢复中心张宇)所写 <vhd 转换为img源码>,转换VHD或快照，进行数据解释。

        5、使用VPC、VBOX等虚拟机直接挂载 vhd格式的虚拟磁盘，解释数据。