最全面的LVM逻辑磁盘数据恢复方案

数据恢复需求

2.1Linux IO存储栈

图（1）Linux IO 存储栈

Linux 的存储相关的栈包括如图1所示，最下方为各种硬件存储器，例如SATA，SAS，SSD等硬盘和磁带库等。

2.2存储故障

2.2.1介质故障

•磁盘消失，例如由于线缆或者网络问题造成的磁盘丢失或者ISCSI磁盘链接失败

•磁盘坏道

•偶发的硬件错误

2.2.2错误操作

包括误删除，格式化，重新分区等操作。

2.2.3RAID故障

服务器上的硬盘比较多的应用了RAID(冗余磁盘阵列)来实现数据保护。以多块硬盘环境下常使用的RAID 5为例，当损坏一块硬盘时数据不会受到影响，而这种情况下如果第二块硬盘再损坏(或者更换硬盘时拔错)就会丢失数据。此时要注意硬盘掉线的先后顺序，如果将2块硬盘同时上线则会导致部分数据访问出错，正确的方法是先上线最后出问题的硬盘，看数据是不是我们想要的，再尝试之前掉线的硬盘进行比较。

有些RAID卡在插入掉线的硬盘时会自动尝试Rebuild(重建)，这样就会损坏我们需要的数据，因此企业级数据恢复最好还是找专业的公司/人士来进行。有的RAID卡还会出现硬盘完好，而RAID信息丢失的问题。如果用户在运输服务器/磁盘阵列时，将硬盘拆出来单独运输，没有记录安装的顺序，也可能会导致数据无法访问。

2.2.4文件或者文件系统故障

这部分属于高端的数据恢复技术，比如ext2、ext3、reiserfs、XFS…文件系统。Linux/Unix的数据恢复难度较大一方面是由于这些文件系统结构复杂，另一方面则是有些厂商的相关资料不公开，比如IBM的AIX系统。这样我们只能通过不断的摸索，积累经验来“破解”它们的结构，最终能够恢复上面的数据，或者提取出修改文件(属性)的访问记录等。

2.3存储部署对数据丢失的考虑

•通常需要引入冗余（REDUNDANT）和备份（BAKUP）两种机制。•RAID和MIRROR和最常见的存储冗余的实现方式，可以容忍介质故障等问题。

•备份测试可以在错误操作或者文件系统故障时，很容易的恢复数据。3数据恢复策略

3.1数据恢复基本步骤

由于存储故障是无法完全避免的，在出现故障的时候，需要考虑如下的几个基本策略和步骤：

•分析故障，通过分析用户手册，分析系统LOG，检查系统状态等方式定位和分析问题

•在问题没有定位之前，不可以对存储系统作更改操作

•在分析问题之后，必须通过模拟系统测试恢复策略的可行性和风险•寻求专业帮助，通过mail list，BBS，付费支持等方式获取专业的指导

3.2数据恢复方法

3.2.1硬件故障处理

•检查硬盘，数据线，连接部位，电源等问题

•检查Fimware版本，分析对应的Changelog

•磁盘坏扇区，使用二进制的操作执行备份，例如dd命令

3.2.2磁盘分区故障

•检查驱动和内核版本

•通过fdisk ,diskpart, partprobe,gpart等工具分析分区信息

•检查磁盘和分区大小，blockdev,fdisk,sysfs等工具

3.2.3RAID故障

•分析RAID中device,raidset和volume的信息

•查看RAID的配置文件的信息

•尽可能的分析RAID的元数据信息

3.2.4元数据

元数据是指数据的组织结构。通常，有两种方式存储：

）在磁盘上，通常在硬盘的最前面或者最后面预留扇区用于存储元数据

）在配置文件中保存必要的信息

在执行数据恢复的时候，通常需要先修复元数据再修复数据。

4LVM数据恢复

4.1LVM基础

4.1.1LVM的架构

图（2）LVM基础架构

如果所示为Linux Volume Management系统的基础架构，由PV，VG 和LV组成。

4.1.2LVM的on-disk PV结构

PV的基本结构如下：

）标签，占用一个sector,包括签名，UUID，元数据的位置指针

）元数据：占用多个sector

)真正元数据的指针

)循环缓存，文本格式

)原子更新操作

)序列号

)校验码，冗余信息，自动修复信息等

图（3）LVM的PV结构

4.1.3LVM的文本元数据配置

如下为一个/etc/lvm/backup/pool的配置实例：

# Generated by LVM2 version 2.02.42 (2008-10-26): Sat Sep 25 17:36:30 2010

contents = "Text Format Volume Group"

version = 1

description = "Created *after* executing 'lvcreate --name block --size 300G pool'"

creation_host = "zhuweiR30" # Linux zhuweiR30 2.6.28-storix #1 SMP Thu Dec 24 17:25:02 CST 2009 i686

creation_time = 1285407390 # Sat Sep 25 17:36:30 2010

pool {

id = "0Lm9dz-sIeu-t2Ho-qIBR-lD2P-dcbK-K1U4zW"

seqno = 2

status = ["RESIZEABLE", "READ", "WRITE"]

flags = []

extent_size = 8192 # 4 Megabytes

max_lv = 0

max_pv = 0

physical_volumes {

pv0 {