Gestire gli HD: stato di salute, badblocks e ripristino dati

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Introduzione

Gli Hard Disk sono una delle parti più delicate degli odierni pc, ed infatti sono tra le periferiche che più facilmente sono soggette a rompersi.

Fortunantamente ci sono degli strumenti studiati per diagnosticare i malfunzionamenti prima ancora che possano creare danno (speriamo ;-)). Ma ricordate che un backup periodico dei dati importanti è sempre la scelta migliore.

In questa guida vedremo come usare alcuni strumenti come smartmontools e badblocks per monitorare lo stato di salute di un hard disk, vedremo come effettuare le basilari operazioni di backup di emergenza e come affrontare un eventuale ripristino dei dati.

Nota Questa guida raccoglie le mie (limitate) conoscenze in materia nella speranza che siano utili ad altri. Sentitevi liberi di contribuire con approfondimenti o link ad ulteriori documenti.

DISCLAIMER

Per quanto abbia fatto del mio meglio per verificare l'attendibilità delle informazioni, non posso garantire in alcun modo che alcune delle tecniche illustrate di seguito non possano danneggire i vostri dati, bruciare la vostra casa o uccidere il vostro gatto.

Faccio notare, inoltre, che il ripristino dei dati da una partizione corrotta è più una specie di magia nera che una scienza esatta, e richiede oltre che doti da chiromante anche una buona dose di fortuna. Quindi, e non lo ripeterò più, fate backup sistematici dei vostri dati o non lamentatevi se doveste perderli accidentalmente e non riuscire più a recuperarli!

Controllare lo stato di salute di un HD: smartmontools

Gli smartmontools permettono di usare la funzionalità SMART di tutti i moderni HD grazie alla quale è possibile prevedere con 24 ore di anticipo la rottura di un HD.

In debian basta installare il pacchetto smartmontools:

# aptitude install smartmontools

Analizzare lo stato dell'HD

Possiamo usare l'utility smartctl per analizzare lo stato dell'HD.

Innanzi tutto vediamo alcune informazioni generiche sul nostro HD:

# smartctl -i /dev/hda
smartctl version 5.34 [i686-pc-linux-gnu] Copyright (C) 2002-5 Bruce Allen
Home page is http://smartmontools.sourceforge.net/

=== START OF INFORMATION SECTION ===
Model Family:     Western Digital Caviar family
Device Model:     WDC WD600BB-00CAA1
Serial Number:    WD-WMA8F1747570
Firmware Version: 17.07W17
User Capacity:    60,022,480,896 bytes
Device is:        In smartctl database [for details use: -P show]
ATA Version is:   5
ATA Standard is:  Exact ATA specification draft version not indicated
Local Time is:    Tue Jan 31 17:36:07 2006 CET
SMART support is: Available - device has SMART capability.
SMART support is: Enabled

oltre alle informazioni generiche, dalle ultime due righe si capisce che l'HD supporta la tecnologia SMART e che il supporto è attivato. Se non fosse attivato basterebbe questo comando:

# smatmontools -s on /dev/hda

per attivare il supporto SMART.

Per controllare lo stato di salute attuale:

# smartctl -H /dev/hda
smartctl version 5.34 [i686-pc-linux-gnu] Copyright (C) 2002-5 Bruce Allen
Home page is http://smartmontools.sourceforge.net/

=== START OF READ SMART DATA SECTION ===
SMART overall-health self-assessment test result: PASSED

L'ultima riga ci dice che la salute sembra buona e nessuno dei parametri interni controllati da SMART ha superato il livello di guardia.

ATTENZIONE Se il precendente comando non riporta PASSED smontate immediatamente tutte le partizioni presenti su quell'HD ed effettuate un backup dei dati: la rottura definitiva ed irreversibile del disco è prevista nelle successive 24 ore!

Per avere tutte le informazioni possibili sul nostro HD diamo:

# smartmontools -a /dev/hda

L'output, abbastanza lungo (-a sta per "all"), è diviso in quattro sezioni. Il primo blocco rappresenta le informazioni generiche sull'HD (le stesse ottenute prima con -i), la seconda sezione riporta le informazioni sul supporto SMART. La terza sezione elenca i parametri interni monitorati da SMART e se hanno mai superato il livello di guardia, nel mio caso:

SMART Attributes Data Structure revision number: 16
Vendor Specific SMART Attributes with Thresholds:
ID# ATTRIBUTE_NAME          FLAG     VALUE WORST THRESH TYPE      UPDATED  WHEN_FAILED RAW_VALUE
  1 Raw_Read_Error_Rate     0x000b   200   200   051    Pre-fail  Always       -       0
  3 Spin_Up_Time            0x0007   099   091   021    Pre-fail  Always       -       4108
  4 Start_Stop_Count        0x0032   098   098   040    Old_age   Always       -       2590
  5 Reallocated_Sector_Ct   0x0033   200   200   140    Pre-fail  Always       -       0
  7 Seek_Error_Rate         0x000b   200   200   051    Pre-fail  Always       -       0
  9 Power_On_Hours          0x0032   092   092   000    Old_age   Always       -       6494
 10 Spin_Retry_Count        0x0013   100   100   051    Pre-fail  Always       -       0
 11 Calibration_Retry_Count 0x0013   100   100   051    Pre-fail  Always       -       0
 12 Power_Cycle_Count       0x0032   098   098   000    Old_age   Always       -       2435
196 Reallocated_Event_Count 0x0032   200   200   000    Old_age   Always       -       0
197 Current_Pending_Sector  0x0012   200   200   000    Old_age   Always       -       0
198 Offline_Uncorrectable   0x0012   200   200   000    Old_age   Always       -       0
199 UDMA_CRC_Error_Count    0x000a   200   200   000    Old_age   Always       -       19
200 Multi_Zone_Error_Rate   0x0009   200   200   051    Pre-fail  Offline      -       0

I parametri indicati come Pre-fail sono quelli che superano la soglia di guardia nelle 24 ore che precedono la rottura dell'HD, mentre quelli Old_age sono i parametri che superano la soglia di guardia quando ormai l'HD è vecchio e non è considerato più affidabile dal costruttore. Nel mio esempio si vede che nessun parametro ha mai superato la soglia di guardia.

L'ultima sezione del comando smartctl -a /dev/hda riguarda il log dei test manualmente effettuati sull'HD:

SMART Error Log Version: 1
No Errors Logged

SMART Self-test log structure revision number 1
Num  Test_Description    Status                  Remaining  LifeTime(hours)  LBA_of_first_error
# 1  Short offline       Completed without error       00%       952         -
# 2  Conveyance offline  Completed without error       00%       951         -
# 3  Short offline       Completed without error       00%       951         -
# 4  Short offline       Completed without error       00%       875         -

Nell'esempio si può vedere che sono stati effettuati 4 test, di cui tre di tipo short e uno di tipo conveyance. Nessuno di loro ha dato esito positivo (cioè non sono stati rilevati malfunzionamenti).

Effettuare manualmente i test

E' possibile effettuare dei test più o meno approfonditi sul disco. Alcuni test si possono effettuare con l'HD montato e funzionate, ed il test stesso avrà un impatto minimo o nullo sulle prestazioni del sistema.

Per effettuare un test:

# smartctl -t tipo_test /dev/hda

dove tipo_test può essere:

short

effettua un test sul disco di durata inferiore a 10 minuti, può essere eseguito durante il normale funzionamento e non impatta le prestazioni. Questo test controlla le performace meccaniche ed elettriche del disco, oltre che le performance in lettura.

long

effettua un test di durata da 40 minuti ad un ora (a seconda del disco). Può essere effettuato durante il normale funzionamento del disco e non ha impatto sulle prestazioni. Questo test è una versione più estesa dello short test.

conveyance

effettua un test di alcuni minuti atto a scoprire difetti dovuti ad incurie nel trasporto dell'HD. Può essere eseguito durante il normale funzionamento dell'HD.

Esistono anche altri tipi di test per i quali si rimanda alla simpatica pagina di manuale: man smartctl.

I risultati di questi test vengono riportati nella parte finale dell'output di smartctl -a /dev/hda, come notato in precedenza.

Controllo automatizzato

E' possibile attivare il demone smartd fornito dal pacchetto smartmontools per monitorare in continuazione lo stato di salute dell'HD e notificare ogni anomalia immediatamente tramite syslog.

Normalmente il demone è disabilitato. Per abilitarlo bisogna editare il file /etc/default/smartmontools e decommentare la riga:

start_smartd=yes

Dobbiamo inoltre configurare smartd per deciderne il suo comportamento. A tal scopo editiamo il file /etc/smartd.conf. Leggendo i commenti nel file e l'amichevole pagina di manuale (man smartd.conf) è possibile scegliere quali parametri smartd debba monitorare, programmare dei test automatici, e decidere quali azioni intraprendere in caso di errore.

Nel mio caso ho inserito solo la seguente linea:

/dev/hda -a -o on -S on

che attiva il monitoraggio di tutti (-a) i parametri, abilitia l' automatic online data collection (-o on), e abilita il salvataggio degli attributi (-S on) in modo che le informazioni di log di SMART vengano memorizzare nella FLASH del disco e siano disponibili anche dopo il riavvio.

Verifica di settori corrotti

L'utility badblocks permette di fare un controllo di basso livello per vedere se su una partizione sono presenti dei settori danneggiati.

I moderni HD IDE fanno un controllo automatico degli errori e sono in grado di segnare dei settori corrotti che di conseguenza non verranno più usati. Questo rende in parte inutile badblocks, ma se si effettua un controllo e dei settori risultano danneggiati vuol dire che probabilmente la superficie del disco contiene così tanti settori danneggiati che la circuiteria di controllo non è più in gradio di gestirli.

Per effettuare un controllo con badblocks smontiamo la partizione ed eseguiamo:

# badblocks -b dimensione_blocco /dev/hdaX

dove /dev/hdaX è la partizione da controllare. Il parametro dimensione_blocco è la dimensione del blocco usata dal filesytem espresso in byte. Di solito è 4096 (ovvero 4KB), per controllare potete usare:

# disktype /dev/hda

Per le ulteriori opzioni di badblocks si rimanda all'amichevole pagina di manuale, ma attenzione: l'opzione -w distruggerà tutti i dati sulla vostra partizione. Non usatela se non volete che ciò accada.

Se trovate dei settori danneggiati conviene cambiare immediatamente HD. Sebbene ci sia una piccola probabilità che l'errore sia isolato (dovuto ad esempio ad uno sbalzo di tensione) è molto più probabile che l'HD si stia progressivamente danneggiando e presto ci saranno dei nuovi settori danneggiati. Comunque se volete giocare alla roulette russa con i vostri dati siete liberi di farlo :-P.

Backup di emergenza

Per effettuare un backup di emergenza di una partizione corrotta il tool più efficace è GNU ddrescue (da non confondere con il simile ma meno potente dd_rescue). Per installare GNU ddrescue in debian basta installare il pacchetto gddrescue.

GNU ddrescue può effettuare backup di singoli file o di intere partizioni, riconoscendo ed aggirando i settori danneggiati. Può essere interrotto in qualsiasi momento, riprendere la copia da punto in cui è stato interrrotto e può fare il merge dei file se si hanno più copie degli stessi file corrotti.

Il suo uso è vagamente simile al classico dd:

# ddrescue ddrescue [OPTIONS] INFILE OUTFILE [LOGFILE]

Per una lista completa delle opzioni si rimanda al manuale: info ddrescue.

Riporto un semplice esempio di utilizzo:

# ddrescue -r3 /dev/hda3 /dev/hdb2 logfile

il precedente comando copierà la partizione hda3 in hdb2 (distruggengo gli eventuali dati ivi presenti) provando a leggere tre volte i settori danneggiati e usando logfile come file di log.

Ora possiamo eseguire sulla copia i normali tool di ripristino del nostro filesystem (fsck.*).

Strumenti per il ripristino dei dati

In questa sezione verrà accennato il problema del ripristino dati. Lo scopo è solo quello di dare una panoramica iniziale del problema che possa servire come orientamento per ulteriori approfondimenti.

Prima di ogni operazione di ripristino dati è fortemente consigliato effettuare una copia della partizione (vedi sezione precedente) e operare sulla copia.

La metodologia per il ripristino dei dati può variare a seconda del filesytem utilizzato e del modo in cui si sono perduti i dati. Ad esempio se si vogliono recuperare dei file cancellati accidentalmente da una partizione ext2 ci sono delle buone possibilità di usare il tool recover (presente nell'omonimo pacchetto debian). Il tool recover non può essere usato su partizione ext3. Purtroppo, oltre a recover per ext2, non conosco nessun altro tool free e automatico per il recupero dei file accidentalmente cancellati.

In mancanza di strumenti automatici si usa la così detta Unix Way. Ovvero si usano i tradizionali strumenti unix per accedere direttamente al device ed estrarre i dati utili. Ad esempio se si devono recuperare file di testo o documenti non binari (per intenderci non foto o musica o programmi compilati) si possono usare egrep e strings.

Se si vogliono recuperare foto jpeg è possibile usare recoverjpeg (presente nell'omonimo pacchetto debian) che cerca di identificare gli header jpeg in una immagine di file system.

E' fortemente consigliata la lettura dei documenti elencati di seguito nella sezione Links->Articoli per degli esempi pratici sul recupero dati da filesystem ext2 e reiserfs (ma le informazioni possono servire da spunto per operare anche su altri file system).

Links

Articoli

• ReiserFS Data Recovery Tips

• Linux Ext2fs Undeletion mini-HOWTO
• How a Corrupted USB Drive Was Saved by GNU/Linux

Strumenti Utili

• smartmontools Home Page
• GNU ddrescue
• Partimage
• TestDisk

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Autore Iniziale: ~ The Noise 05:31, Feb 4, 2006 (EST)