vSAN分布式存储服务器数据恢复-VMware分布式虚拟化VMDK文件问题

一：案例描述
知己知彼，方能百战百胜，数据恢复也是一样，详细了解数据丢失的过程，可以使数据恢复更加简单，与客户详细沟通得知故障原因如下：整个VMware vSphere共控制多个集群，其中出现故障的集群使用的vSAN分布式结构存储，故障原因是一台存储中的1个磁盘组的闪存盘出现故障，磁盘指示灯报错，但是数据能够正常使用，于是更换一块新的SSD硬盘上去，但之前的磁盘组不认这个硬盘，故磁盘组失效，维护人员重新选择该磁盘组的2块HDD与新的SSD重新组成一个新的磁盘组，并重新加入vSAN分布式存储集群，2小时后同步完成，集群能够正常访问，但涉及该磁盘组的虚拟机中，有一台虚拟机无法启动，检查后发现该虚拟机的VMDK文件变成1KB大小。
二：解决方案
1.案例评估
通过我司技术工程师现场分析梳理，发现出现问题的虚拟机存储策略与其他正常虚拟机策略不一致，该虚拟机采用的是RAID0结构的策略，并且未使用置备，其他虚拟机均采用RAID1策略，使用100%置备。重建该磁盘组的时候，其实涉及存储在该磁盘组的虚拟机已经全部出现故障，但是由于使用100%置备策略的原因，已经自动降级，然后自动恢复并且又继续使用100%置备策略，故这些虚拟机都能够自动恢复成正常的状态，但没有使用该策略的虚拟机则不能自动恢复，出现数据丢失。vSAN与VMware传统的VMFS文件系统存在一定的相似性，可以理解为vSAN是一个大的分区，这个分区内每一个文件夹都是VMFS相似的结构。首先访问vSAN，才能访问下一层级的VMFS文件系统，只不过在vSAN下面的VMFS文件系统内，对虚拟磁盘VMDK文件的存储有特殊的定义。

用户在vSAN内新建一个虚拟机，该虚拟机配有1个VMDK文件，系统在生成这个VMDK文件时，同时会生成1个虚拟对象，并使用UUID来进行关联，通过网页访问vSphere时，我们可以在该虚拟机目录下发现该VMDK文件，并且大小为正常大小。
但是我们通过SFTP的方式进行访问，就会发现该VMDK大小文1kb，因为使用外部访问VMDK文件时，系统并不会自动关联VMDK文件和虚拟对象。
同理，如果虚拟对象出现故障，无法正常访问，关联失效，那么使用网页访问vSphere时，我们看到与之关联的VMDK文件也会变成1kb。（大小未满1kb同一按1kb计算）

我们可以下载1kb的VMDK文件，使用txt打开后可以看到与之关联的虚拟对象的UUID，红框内就是与之关联的虚拟对象ID：

我们可以在集群里面选择监控，里面可以查看虚拟对象的情况：

然后根据虚拟对象ID查看该虚拟对象的物理存储位置，由图我们可以看到，该虚拟对象是一个RAID 0，由多个组件组成，组件的状态为缺失：

2.恢复方案
数据恢复思路如下：
1）记录下该虚拟对象下面每个组件的所在的主机、缓存磁盘、物理磁盘。
2）解析出该物理盘内分配给此虚拟对象的空间。
3）从缓存磁盘内解析已分配但是还未写入的空间地址。
4）使用工具手动提取这些扇区地址并组合成一个完整的组件。
5）使用提取的所有组件重组RAID 0，即可访问该虚拟对象内的所有数据。
第一步：解析出与故障VMDK文件对应的虚拟对象。
第二步：依据获取的虚拟对象的ID，在vSphere监控里面查看该虚拟对象的结构。
有些极端情况下，该虚拟对象已经在vSphere监控里面丢失，无法找到该虚拟对象，则需要手动分析，访问硬盘底层扇区，呈现结构如下。解析vSAN分布式存储的分区在该HDD和SSD上占用的空间，在这些空间内可以通过16进制数编辑器解析出丢失的虚拟对象ID，提取指定虚拟对象或VMDK虚拟磁盘文件。

第三步：依据获取的虚拟对象ID，从硬盘提取隶属于该ID的组件成员，重组RAID，获取丢失的数据，提取vSAN分布存储在该磁盘组中的组件数据，可以提取出整个虚拟对象的组件，然后重组RAID即可恢复出丢失的数据。

三：案例总结
vSAN是一种以vSphere内核为基础进行开发，基于VMware ESXi虚拟化平台的可扩展的分布式存储架构。vSAN通过在vSphere集群主机当中安装闪存和硬盘来构建vSAN存储层。这些设备由vSAN进行控制和管理，vSAN形成一个供vSphere集群使用的统一共享存储层。VMDK（虚拟机磁盘）是由VMware开发的一种虚拟机磁盘格式，是存储虚拟机硬盘的标准格式之一。在虚拟化环境中，VMDK文件作为一个磁盘驱动器，包含虚拟机的操作系统、应用程序和数据等。VMDK文件是一个包含所有虚拟机磁盘信息的文件，其文件格式由多个数据文件和一个描述文件组成。数据文件是虚拟磁盘的实际数据，而描述文件则包含了磁盘的配置信息、虚拟机的硬件配置和磁盘文件的信息。VMDK文件可以在不同的VMware虚拟化平台之间进行移植和共享，支持在多种操作系统和硬件环境下运行，并提供灵活的虚拟化解决方案。

当数据发生丢失时，海境超备研发团队深入研究各种服务器和系统设计思路，认真对比故障类别，攻克疑难恢复案例，总结成功恢复经验，拥有成功修复服务器数据库，虚拟化平台，分布式存储等数据中心相关的上万个疑难案例，并掌握了勒索病毒恢复核心技术，所有恢复的数据不丢记录，结构完整，直接使用，不报错。