Bänderriss - wie Daten von Tapes gerettet werden können

Der RAID-Server fällt aus. Wenn jetzt die Daten vom Band aus einem unerklärlichen Grund nicht wieder ausgelesen werden können, ist dem Betroffenen schnell der doppelte Boden der Datensicherung entzogen. Dabei sind Daten von Tapes durchaus noch zu retten - auch bei schweren physikalischen Beschädigungen.

Betriebsbedingte Faktoren für vermeintlichen Datenverlust

Tapes spielen immer noch eine wichtige Rolle im Backupbereich, auch wenn ihre Zweckmäßigkeit durch Alternativ-Technologien wie SAN, NAS, Virtualisierung oder RAID-Systeme diskutiert wird. Gleich, welche Argumente die Gegner aufs Parkett bringen: Tape-Laufwerke und Libraries werden weiter benutzt. Vor allem für die mittel- bis langfristige Archivierung haben Bänder immer noch Vorteile. Wer sich aber hier in scheinbarer Sicherheit wiegt, verlässt sich oft auf Laufwerke, die schon lange im Betrieb sind und deren Ausfall mit jedem Tag wahrscheinlicher wird. Der Vorteil der langen Lebensdauer von Tapes kann sich auch in das Gegenteil umkehren. Der üblicherweise angegebene Wert von 30 Jahren hängt nämlich von vielen Einzelfaktoren ab. Allein mit jeder Neubeschreibung steigt das Risiko, das Daten nicht mehr korrekt ausgelesen werden können. Das Ausmaß der Benutzung, die Qualität der Medien, die Wartung oder die Lagerung können schon vorher dazu führen, dass scheinbar unbeschädigte Tapes im Ernstfall nicht mehr verwertet werden können. Problematisch wird es auch dann, wenn der Hersteller des Backupformats nicht mehr am Markt vertreten ist.

Selbst die Schreib-/Leseverfahren an sich können durch die Belastung der Bänder mit jedem Vor- und Rückspulvorgang die Lebensdauer des Backups ändern und zum Beispiel zu verschleißbedingten Ausfällen des Mediums führen. Beim Helical-Scan entsteht eine große mechanische Belastung durch häufige Dehnung, Kopfjustage und große Kopfumschlingung. Lineare Aufzeichnungsverfahren dagegen erfordern ein mehrfaches Vor- und Rückspulen der Bänder. Auch die Anpassung der Datenübertragungsgeschwindigkeit kann eine Rolle spielen. Bei noch im Betrieb befindlichen Bändern mit ADR-Verfahren lässt sich deswegen die Schreibgeschwindigkeit stufenlos regulieren. Diese Medien passen sich damit automatisch der Datenrate an, die der Rechner überträgt, laufen daher kontinuierlich und müssen nicht ständig angehalten, zurückgespult oder neu positioniert werden. Das DLT-Verfahren achtet darauf, dass das Band nie von der Umlenkrolle und Spule auf der Datenseite berührt wird, sondern nur auf der Rückseite. Nur der Schreib-/Lesekopf kommt in Kontakt mit der Vorderseite.

Sobald es aber zum Datenverlust kommt, haben Spezialisten häufig eine Lösung parat. Eine Rettung von Tapes beruht vor allem darauf, die Daten mit Hilfe von modifizierten Laufwerken auszulesen und auf ein neues Medium zu überspielen. Diese Laufwerke können bei physikalisch oder logisch geschädigten Bändern gezielt die noch verwertbaren Sektoren des Bandes abspielen.

Datenrettungsmechanik in Reinraum und Labor

Selbst wenn Medien gerissen oder stark verschmutzt sind beziehungsweise großer Brandhitze ausgesetzt waren und das Gehäuse verformt ist, ist eine Rettung möglich. Grenzen setzt hier die Beschädigung der Trägerschicht oder die endgültige Überschreibung eines benötigten Backups. Selbst bei Brandschäden können häufig noch Daten gerettet werden, solange die Bänder nicht übertrieben ausgedehnt wurden und dadurch die Spuren verloren gegangen sind. Doch diese sind in der Regel erstaunlich resistent und selbst aus zerschmolzenen Gehäusen können Informationen ausgelesen werden. Auch bei zerschnittenen oder zerknitterten Bändern können in den meisten Fällen Daten gerettet werden. Datenrettungsingenieure greifen mit Hilfe modifizierter Laufwerke auf noch intakte Teile des Bandes zurück und lesen die Informationen aus den noch intakten Bandteilen aus.

Dabei sind grundlegende, aber mit höchster Präzision durchzuführende mechanische Vorgänge Grundvoraussetzung für die Datenrettung. Ein durchschnittenes Band wird gespliced, das bedeutet, sauber geschnitten und die Reste zusammengeklebt. Danach werden diese Teile abgespielt und so viele Daten wie möglich ausgelesen. Nur die Bereiche, die physikalisch nicht mehr vorhanden sind, fehlen wirklich. Zerknitterte Bänder werden geglättet. Auch eine mikroskopisch sorgsame Reinigung ist ein wichtiger Faktor. Selbst kleinste Staubpartikel können zum Datenverlust führen. Sorgfalt und Schnelligkeit sind beim "Extremfall Wasserschaden" zu beachten. Hier muss der Schmutz schnell durch Spülen entfernt werden, ehe er zwischen den aufgespulten Bandfilm kommt.

Bei physikalischen Beschädigungen ist bedeutend, welche Bereiche des Bandes in Mitleidenschaft gezogen wurden. Risse am Anfang oder am Ende des Bandes sind - j e nach Backup-System - oft verschmerzbar, da hier der Verzeichnisbereich und nicht der Datenbereich betroffen ist. Auch in anderer Hinsicht bestimmt das Beschreibeverfahren die Erfolgsaussichten der Rettung: In Serpentinen beschriebene Bänder sind bei mechanischen Zerstörungen sehr schlecht wiederherzustellen. Hier werden die Bänder parallel in bis zu 100 Spuren beschrieben. Wenn es hier zu einem Riss kommt, sind sofort alle Spuren durchtrennt. Eine Rekonstruktion ist kaum noch möglich. Anders beim Helical-Scan, bei dem die Daten seriell aufgezeichnet werden. Ein Riss betrifft hier nur eine Spur und der Verlust ist somit automatisch viel geringer. Doch die Konstruktion der Bänder gleicht hier in der Praxis einiges aus. Parallel beschriebene Tapes sind in der Regel weniger mechanischen Belastungen ausgesetzt als seriell beschriebene. Letztere sind leichter zu bearbeiten, finden dafür häufiger den Weg in den Reinraum.

Bänderlogik

Doch auch bei mechanisch einwandfreien Kassetten kann es zu Fehlern kommen. Hier muss der Spezialist eine genaue Kenntnis der verschiedenen Methoden haben, nach denen die jeweilige Backupsoftware Dateien von einem Server oder einer Workstation auf das Band schreibt. Datenretter machen sich hier ihre Kenntnis der Beschreibungsmodi zu Nutze. Die jeweilige Backupsoftware überspielt Dateien von Festplatten in einem bestimmten Algorithmus als Datenstrom auf das Band. Die unterschiedlichen Formate zur Tapebeschreibung haben die verschiedensten Methoden, Daten einzulesen. Jedoch alle schreiben die Daten in Blocks festgelegter Länge auf das Band. Manche Formate platzieren ein zentrales Verzeichnis ans Ende eines Bandes, andere versehen jede Datei mit einem Header oder lagern ihr Inhaltsverzeichnis gleich auf die Festplatte des Servers aus.

Probleme einer Festplattenrettung, die durch Zerstörung einer zentralen Verzeichnisdatei, wie etwa der Master File Table entstehen, sind im Tape-Bereich nicht einschlägig. Festplatten können flexibel quer über alle Sektoren einer Platte ihre Informationen verteilen. Ist das Verzeichnis verschwunden, macht man sich hier dann aufwändig auf die Suche nach den Dateien, zum Teil Bit für Bit durch Auslesen auf Ebene der Hexadezimalcodes. Bänder schreiben alles nacheinander auf und erleichtern in dieser Hinsicht die Arbeit. Nach dem Auslesen stehen bei der Bänderrettung zudem die Signaturen der Backup-Software zu Hilfe. Mit Filtern lässt sich somit schnell nach einzelnen Dateien suchen.

Fatal kann sich bei einem Band ein versehentliches Formatieren auswirken, was bei einer Festplattendatenrettung eher eine der leichteren Übungen ist. Denn auf das Band wird nun eine Tapemark geschrieben, die es, je nach Tape-Beschreibungsverfahren, nicht mehr mit herkömmlichen Mitteln erlaubt, das Band auszulesen. Nun muss tief in die Hardware eingegriffen und sogar an der Firmware des Herstellers gearbeitet werden. Bei diesem so genannten Re-Engineering ist in jedem Fall Entwicklungsarbeit nötig. Datenrettungsspezialisten von Kroll Ontrack forschten beispielsweise ein halbes Jahr, ehe ein standardisiertes Verfahren für DLT Medien zur Verfügung stand. Auch Tape-Libraries können gerettet werden. Der Verlust des ersten Bandes oder einzelner späterer Bänder beeinträchtigt hier nicht das Auslesen der übrigen Daten im Labor. Auch hier tun die modifizierten Laufwerke ihre Dienste.

Konvertierung als Zukunftsaufgabe

Datenrettung bei Tapes wird lange wichtig bleiben. Denn immer noch sind wichtige Daten auf Bändern vorhanden. Vor allem im öffentlichen Sektor und im archivalischen Umfeld müssen Informationen auch noch in Zukunft zur Verfügung stehen. Konvertierung alter Bänder in neue Formate ist hier ein wichtiges Thema. Datenretter mit ihrem Praxis-Know-how sind gefragte Männer, wenn es zum Beispiel um die schrittweise Konvertierung von Bändern aus einem Bestand von bis zu 50.000 Tapes geht.

www.ontrack.at