Recupero dati RAID 1 : guasti tipici e modalità di ripristino

In un'era in cui il numero di informazioni gestite dalle aziende e dai singoli utenti continua a crescere, la sicurezza, la velocità e la disponibilità dei dati sono sempre più importanti. In questo contesto, i RAID sono una delle soluzioni di archiviazione che risponde pienamente a queste esigenze. E tra i vari tipi disponibili, il RAID 1 emerge come uno di quelli più utilizzati.

La sua popolarità deriva dalla semplicità d’uso e dalla solida protezione contro i guasti. Infatti, è in grado di fornire ridondanza dei dati, garantendo così il funzionamento anche in caso di rottura di uno dei dischi. Inoltre è un livello flessibile che si integra bene in configurazioni annidate.

Nel corso di questo articolo, esploreremo in dettaglio il RAID 1, analizzando le caratteristiche, gli scenari d'uso, nonché i vantaggi e gli svantaggi associati. Particolare attenzione sarà dedicata al tema del recupero dati. Inoltre, forniremo consigli pratici sulla prevenzione dei guasti, illustrando alcune strategie di manutenzione e di gestione.

Cos’è il RAID 1?

Il RAID 1 è un sistema di archiviazione che copia i dati su due o più dischi in modo che ognuno di essi sia identico agli altri. Questa scrittura speculare è chiamata mirroring e offre una completa ridondanza dei dati. Grazie ad essa, i dati continuano ad essere disponibili anche quando un disco si rompe. Tuttavia, la duplicazione non va intesa come un backup. Infatti, se i dati vengono persi su tutti i dischi, a causa di un errore umano o di un danno esteso, senza una copia salvata in un'altro luogo non è possibile recuperarli. Pertanto, la duplicazione va intesa principalmente come una strategia per garantire un funzionamento continuo. 

Il RAID 1 è costituito normalmente da due dischi, ma è possibile aggiungerne altri aumentando la tolleranza ai guasti. Aggiungendo un disco, si ottiene il RAID 1 triplo, un array da 3 dischi che tollera 2 rotture simultanee. Il RAID 1 triplo comporta un costo iniziale elevato in relazione alla memoria effettiva utilizzabile, ma i vantaggi in termini di affidabilità giustificano l'investimento, soprattutto quando la sicurezza dei dati è prioritaria. 

raid-array

Mirroring e altre forme di ridondanza

La ridondanza è un concetto comune in informatica. Consiste nell'introdurre intenzionalmente componenti, processi o dati in eccesso per aumentare la tolleranza ai guasti. Nei sistemi di archiviazione, il mirroring non è l’unica opzione. Un'altra forma di ridondanza è la parità, usata ad esempio nel RAID 5. La parità è un'informazione scritta e distribuita insieme ai blocchi di dati sui vari dischi. Grazie ad essa è possibile ricostruire i dati anche se un disco smette di funzionare. Tuttavia richiede un calcolo, comportando un lavoro maggiore di scrittura e quindi un rallentamento delle prestazioni. Inoltre, se più dischi falliscono contemporaneamente, la ricostruzione diventa complessa. 

Il RAID 1, utilizzando il mirroring, offre maggior semplicità di recupero anche se, confrontato con il RAID 5, a parità di spazio utilizzabile è una soluzione più costosa, soprattutto in array estesi. Infatti, lo spazio utiizzabile corrisponde alla capacità del singolo disco rigido. Ciò significa che acquistando due dischi, solo uno di essi sarà effettivamente usato per archiviare, mentre l'altro servirà come copia speculare. L'efficienza nell'uso dello spazio si riduce quindi al 50%.

Come configurare un RAID 1

Configurare un RAID 1 richiede attenzione e una buona comprensione del proprio hardware e software. Prima di tutto, bisogna verificare le specifiche di sistema, in particolare consultando il manuale del computer e della scheda madre. Un array di base richiede almeno due dischi, meglio se identici, per garantire migliore compatibilità e per evitare sprechi di spazio.

La configurazione dell'array può essere gestita tramite un controller software integrato nel sistema operativo, spesso più che sufficiente per gli utenti domestici o per i piccoli uffici. Tuttavia, per prestazioni ottimali o per utenti di dimensioni maggiori, si potrebbe considerare l'uso di un controller hardware, che offre vantaggi in termini di velocità, poichè dotato di un proprio processore per la distribuzione dei dati. Se si opta per questa soluzione, è necessario installare l'apposita scheda e procurarsi i cavi per collegare sia i dischi che la scheda madre.

Il secondo disco rigido dovrebbe essere installato seguendo le linee guida del produttore, assicurandosi che sia correttamente montato e collegato. La configurazione è avviabile accedendo al BIOS o UEFI del sistema e può variare a seconda della versione del BIOS.

Una volta configurato, il controller inizierà a copiare i dati dal disco originale su quello appena installato. Questo processo richiede del tempo, soprattutto se si tratta di dispositivi di grande capacità. Tuttavia, è importante essere pazienti, poiché un’interruzione potrebbe portare a una perdita di dati o a un array incompleto. Prima dell’installazione, è consigliato eseguire un backup che, in caso di problemi durante il processo, mette al sicuro i dati e permette di ripristinarli senza complicazioni.

Il RAID 1 è sicuro? 

Il RAID 1, grazie alla configurazione in mirroring, è generalmente considerato un sistema di archiviazione sicuro. Tuttavia, essendo costituito da dischi fisici, non è infallibile ed è esposto a guasti fisici e logici. Tra i guasti fisici ricordiamo in particolare l'usura, il surriscaldamento e gli sbalzi di tensione. Un altro guasto comune è il fallimento del controller, che può bloccare l'accesso a entrambi i dischi o, in alcuni casi, provoca la scrittura errata o incompleta delle informazioni.

Tra i guasi logici ricordiamo la corruzione dei dati, i problemi di firmware, i malware, la cancellazione accidentale di filedi partizioni. È importante notare che, mentre la clonazione dei dati protegge nella maggior parte dei casi dai guasti hardware, non è altrettanto efficace contro i guasti logici, che possono interessare entrambi i dischi.

In ogni caso, la possibilità di perdita di dati a causa di due dischi inaccessibili non è così remota. Ciò si verifica anche a seguito di danni ambientali, come incendi o allagamenti, oppure a seguito di errori umani. Un’altra circostanza in cui accade è data dall'uso di dischi difettosi appartenenti allo stesso lotto.

RAID 1 e malware

Quando un malware infetta un computer connesso ad un RAID 1, le conseguenze possono essere devastanti. Infatti, a causa del mirroring, il software maligno che infetta uno dei dischi, viene copiato automaticamente nell’altro. Così è in grado di corrompere, crittografare o eliminare i dati in tutto l’array.

Si infiltra sfruttando falle nei protocolli di rete e, una volta all'interno, cripta i file o danneggia il sistema. Spesso il contagio avviene tramite tecniche di ingegneria sociale, come phishing o software camuffato. L'obiettivo di questi attacchi è vario: alcuni, come i ransomware, mirano a ottenere un riscatto, mentre altri sono progettati per sabotare operazioni o rubare dati sensibili. Tutto ciò accade non solo nei RAID 1, ma in generale anche in altri livelli che utilizzano la ridondanza.

Recupero dati RAID 1

Il recupero dati RAID 1 varia in base a diversi fattori, tra cui il numero di dischi rotti, la causa di rottura e l’esistenza di un backup. Con un solo disco guasto, il sistema continua a funzionare grazie a quello speculare, ma è necessario ripristinare l’array e la ridondanza. In questo caso, il recupero dei dati si articola nelle seguenti fasi:

  • Analisi del disco danneggiato: serve a identificare il danno ed eventuali opzioni di recupero. L'analisi comporta inizialmente l'estrazione del disco e il collegamento a un altro computer per esaminare la condizione dei dati.
  • Analisi del disco integro: fase necessaria per accertarsi che il disco funzionante non presenti problemi uguali o simili. 
  • Rebuild: il disco guasto viene sostituito e inizia la ricostruzione dell’array a partire da quello funzionante. La presenza di un controller RAID hardware o software può influenzare il processo di recupero, poiché alcuni controller supportano funzionalità avanzate come l'hot-swap, che permette la sostituzione delle unità senza spegnere il sistema. A questo punto si avvia il rebuild, durante il quale il controller copia i dati dal disco funzionante su quello nuovo. Questo processo è automatico o manuale, a seconda della configurazione. A volte gli utenti preferiscono l’impostazione manuale, specialmente quando desiderano controllare l’avvio per motivi di sicurezza o di performance. Infatti il sistema, usando parte delle risorse per copiare i dati, potrebbe essere temporaneamente rallentato ed influenzare il lavoro degli utenti. Il rebuild è monitorato attraverso l'interfaccia grafica che permette di vedere il progresso, eventuali errori e il tempo stimato per il completamento. 
  • Verifica: il RAID viene testato per garantire che funzioni correttamente e che i dati recuperati siano completi e utilizzabili dal cliente.

Possibili complicazioni

Anche se fin qui il recupero dati RAID 1 sembra alla portata di tutti, è comunque consigliabile rivolgersi ad un tecnico specializzato. Infatti, sono diversi gli imprevisti o le complicazioni che possono accadere. In alcuni casi l’utente non è a conoscenza di altri problemi che possono essere rilevati solo grazie ad una diagnosi accurata. 

Ad esempio, se il disco funzionante usato per la ricostruzione è danneggiato o presenta settori corrotti, il processo di recupero potrebbe essere compromesso. Questi problemi, che sorgono di solito a seguito di errori di scrittura o interruzioni di corrente, spesso passano inosservati.  Altre complicazioni nel recupero dati RAID 1 includono gli errori di sincronizzazione, causati dalla non corretta specchiatura dei dati.

RAID 1 con 2 dischi guasti

Se entrambi i dischi sono danneggiati, il recupero dei dati diventa difficile. In questo scenario, la ricostruzione dell'array non è possibile senza prima recuperare almeno uno dei due supporti. Data la criticità della situazione, è essenziale evitare di scrivere nuovi dati e contattare immediatamente dei professionisti. Il recupero dati RAID 1 con due dischi danneggiati si articola in diverse fasi:

  • Diagnosi: fase preliminare che determina l'entità del danno. Gli esperti analizzano i log del sistema, lo stato dei dischi e del controller. Una volta individuato il problema, sono in grado di formulare una strategia di recupero. 
  • Clonazione dei dischi: quando è possibile, la clonazione permette di lavorare su copie esatte senza rischiare altri danni ai dati originali.
  • Riparazione delle unità: utilizzando le immagini dei dischi, i tecnici provano a ripristinare le funzionalità, il che include la correzione di eventuali errori nel file system o il recupero di file corrotti, se possibile.
  • Trasferimento dei dati: i file recuperati vengono verificati per garantire che siano completi e integri. Successivamente vengono trasferiti sui nuovi supporti.

In alcuni casi le anomalie si presentano in settori diversi delle unità, il che incrementa le probabilità di recupero. Infatti, uno specialista è in grado di sfruttare le informazioni congiunte per ripristinare il file system e i dati, combinando le informazioni della prima unità con quelle della seconda.

RAID 1: cosa fare in caso di guasto 

Quando si avvia il sistema e ci sono problemi con il RAID 1, il BIOS/UEFI li rileva e fornisce messaggi per informare gli utenti. In particolare avvisa sul fallimento di un disco, gli errori di sincronizzazione e la corruzione dei dati. Le notifiche più frequenti sono Degraded , Failure e Critical Failure.

Degraded significa che l'array RAID non funziona correttamente, ma i dati al suo interno rimangono accessibili grazie alla copia speculare. In questo stato, il sistema può continuare a operare, ma senza ridondanza. Di conseguenza l'utente dovrebbe monitorare la situazione e verificare se il problema può essere risolto in autonomia o se è necessario un supporto tecnico per approfondire la cause.

Failure indica che uno dei dischi ha subito un guasto completo. Anche in questo caso la ridondanza è temporanemente non disponibile, per cui l’utente dovrebbe essere consapevole della mancata protezione contro ulteriori guasti. È consigliabile rivolgersi a del personale specializzato per identificare la causa e trovare una soluzione in tempi ragionevoli.

Critical Failure è il termine più allarmante e significa che entrambi i dischi presentano errori critici che li rendono inaccessibili. Il sistema potrebbe non essere avviabile e l’array necessita di un ripristino completo.

In generale, è sempre consigliato interrompere l'uso e contattare un'azienda specializzata poiché le cause possono essere varie e complesse. A volte coinvolgono sia l'hardware che il software, e potrebbero non essere immediatamente evidenti. Inoltre, tentare di risolvere il problema senza l'adeguata competenza aumenta il rischio di altri problemi. Ad esempio, la ricostruzione impropria di un array può sovrascrivere i dati esistenti, provocando la loro perdita in assenza di un altro backup.

RAID 1: come prevenire una perdita di dati

Per prevenire i guasti e le perdite di dati in un array RAID 1, è necessario adottare delle buone pratiche e delle misure preventive. I danni fisici, come surriscaldamento, usura, rottura di componenti e bruciatura, sono innanzitutto evitabili scegliendo dischi affidabili e in buone condizioni.

Essendo in funzione per molte ore, i componenti interni dei dischi si surriscaldano. Perciò sono essenziali una buona ventilazione e il posizionamento in ambienti adeguati. La temperatura è controllabile attraverso delle ventole di raffreddamento e mantenendo lo spazio attorno al case libero da ostruzioni e dalla polvere, che impedisce il passaggio dell’aria. Infine, per proteggere i componenti elettrici dalle bruciature, è utile installare sistemi di protezione contro le sovratensioni e utilizzare alimentatori di qualità.

I danni logici spesso sono evitabili attraverso il controllo costante del software. Sia il controller che i dischi contengono un firmware, ossia delle istruzioni incorporate che gestiscono il funzionamento e la compatibilità con il sistema operativo. Nel caso del controller, il firmware permette la distribuzione dei dati, la gestione dei guasti, la ricostruzione dell'array e la configurazione di varie funzionalità. Nel caso dei dischi, il firmware controlla la registrazione dei file, le condizioni del disco e il riconoscimento con il sistema operativo. 

Per prima cosa quindi bisogna mantenere i firmware aggiornati, altrimenti si potrebbero avere problemi nel riconoscimento dei dischi oppure una scrittura errata o incompleta dei dati. Controllando i siti web dei produttori è possibile verificare quali sono gli ultimi aggiornamenti e quali miglioramenti forniscono. I produttori rilasciano regolarmente nuove versioni che risolvono bug, migliorano le prestazioni e la sicurezza, oltre ad aggiungere nuove funzionalità.

Aggiornare regolarmente il software significa anche avere un buon antivirus, per proteggere l'array da minacce esterne. Infine è essenziale eseguire backup regolari. Si dovrebbe salvare una copia dei dischi su cloud o su altri dischi esterni.

RAID 1: vantaggi e svantaggi

Il RAID 1 si distingue per la facilità di gestione rispetto ad altre configurazioni. Il funzionamento è molto semplice: ogni dato scritto su un disco viene replicato negli altri. Ma come ogni altro tipo di RAID presenta alcuni vantaggi e svantaggi.

Tra i vantaggi ci sono:

  • Ridondanza: il mirroring è una forma di ridondanza tanto semplice quanto efficace. In caso di guasto di un disco, il sistema continua a operare senza interruzioni, avendo a disposizione una copia dei dati.
  • Velocità di lettura: il sistema, leggendo da entrambi i dischi contemporaneamente, permette un accesso rapido ai dati. È possibile persino utilizzare i dischi in computer distinti, a patto di avere l'hardware appropriato. 

Tra gli svantaggi ci sono:

  • Spazio di archiviazione effettivo: è limitato alla capacità del disco più piccolo, poiché gli altri vengono usati per salvare gli stessi file. In altre parole, se si utilizzano supporti da 1 TB, la capacità effettiva dell'array sarà sempre di 1 TB, indipendentemente da quanti ne vengono impiegati. Ciò significa che aumentando il numero di unità, lo spazio di archiviazione effettivo diminuisce in percentuale (50% con due dischi, 33,3% con tre dischi, 25% con quattro dischi).
  • Velocità di scrittura: ogni operazione comporta la scrittura speculare dei dati, perciò le prestazioni possono calare.
  • Costi: a parità di spazio utilizzabile, il costo è maggiore rispetto ad altre configurazioni RAID.

Nonostante gli svantaggi, il RAID 1 rimane un ottimo compromesso tra protezione dei dati e semplicità d’uso. Per questo motivo è molto popolare tra diverse categorie di utenti.

RAID 1: scenari d’uso

Il RAID 1 è comunemente impiegato in vari scenari d’uso, dall’ambiente domestico a quello aziendale. Per esempio, gli utenti domestici possono usarlo come una sorta di backup per assicurare i file personali. Le piccole imprese potrebbero invece implementarlo per proteggere i dati sensibili dei clienti o i sistemi di contabilità. 

Il RAID 1 è meno comune in aziende che gestiscono grandi volumi di dati a causa dei costi e delle prestazioni in scrittura. Generalmente, in scenari come ambienti server, è spesso usato in combinazione con altri livelli per  incrementare la velocità in scrittura. Per esempio, il RAID 10, noto anche come RAID 1+0, è particolarmente apprezzato in quanto combina la ridondanza dei dati con le prestazioni.

Quest’ultima soluzione richiede un minimo di quattro dischi rigidi, configurati in modo che un array RAID 0 suddivide i dati in blocchi e li distribuisce in due array RAID 1, che duplicheranno tali blocchi. Il RAID 10, oltre ad avere una scrittura veloce grazie allo striping, è anche più sicuro poiché tollera la rottura di 2 dischi, purché in array separati.

Un'altra variante è il RAID 01, noto anche come RAID 0+1, che combina le due configurazioni in modo opposto. I dischi, divisi in gruppi e configurati come RAID 0, distribuiscono le informazioni in blocchi. Successivamente, vengono replicati su un secondo set speculare, creando di fatto un array RAID 1. Anche il RAID 01 tollera la rottura di 2 dischi.

Conclusioni

In questo articolo abbiamo visto come il RAID 1 si distingue per offrire un ottimo livello di sicurezza, oltre ad una semplicità di configurazione e ad una flessibilità in combinazione con altri livelli. È importante sottolineare che, sebbene il RAID 1 sia considerato sicuro per via della duplicazione dei dati, non è un sistema di archiviazione infallibile. Può essere colpito da vari tipi di guasti, alcuni dei quali interessano tutti i dischi, come i danni ambientali, gli errori di configurazione, i malware o gli sbalzi di tensione.

Quando il disco interessato è solo uno, l’array è in grado di funzionare, ma quando entrambi i dischi sono interessati, l’array diventa inaccessibile e occorrono tecniche avanzate di recupero dati. In presenza di una notifica di RAID 1 degradato o fallito, qualunque sia il numero di dischi che dà problemi, gli utenti dovrebbero evitare riparazioni autonome, che potrebbero aggravare il problema. Meglio interrompere l’utilizzo e rivolgersi a dei professionisti esperti, un approccio che garantisce la migliore possibilità di salvare i dati.

L'intervento di professionisti è fondamentale in questi scenari, poiché essi possiedono l'esperienza e gli strumenti necessari per diagnosticare il problema e ripristinare l’array senza provocare altri danni. DataLab è equipaggiata per affrontare una vasta gamma di situazioni, dai guasti meccanici agli errori software, oltre ad avere accesso a tecnologie avanzate non disponibili al pubblico. Per saperne di più sui nostri servizi di recupero dati RAID 1, clicca qui.

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