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Nuove tecnologie Windows Server 2016: quale effetto sul recupero dati? – Parte 1

Windows Server 2016 e recupero dati

Microsoft ha lanciato poche settimane fa la nuova e definitiva versione di Windows Server 2016. Tre le versioni disponibili: Standard per data center fisici ( o minimamente virtualizzati), Datacenter per gli ambienti cloud o ad alta virtualizzazione, ed Essentials per piccole imprese con massimo 25 utenti e 50 dispositivi.

Sono inoltre disponibili due edizioni di Windows Storage Server 2016 – Workgroup e Standard. Queste versioni sono distribuite solo in seguito ad acquisto di hardware. Microsoft sostiene che si tratti delle basi per il futuro  e molti esperti sostengono che i vantaggi per le aziende che prenderanno in considerazione il passaggio al nuovo sistema sono molteplici.

Windows Server 2016, ad esempio, implementa nuovi filtri di sicurezza che riconoscono e difendono in maniera più efficace l’infrastruttura IT da possibili minacce. L’ambiente virtualizzato HyperV promette maggior stabilità e flessibilità. Il nuovo network stack fornisce funzionalità di networking di base completamente integrate, oltre all’architettura SDN di Microsoft Azure. Inoltre, il nuovo sistema operativo server si basa sul concetto di SDS (Software defined Storage), che ha il vantaggio di poter facilmente implementare all’interno dell’infrastruttura le necessarie memorie di sistema e di storage supplementari. La versione 2016 offre diversi strumenti per la gestione dinamica di rete, elaborazione dati, archiviazione e sicurezza. Da ultimo, ma non per importanza, Windows Server 2016 promette con la nuova versione una maggior tolleranza verso i guasti e i malfunzionamenti. Microsoft afferma: “Se l’hardware presenta un malfunzionamento, è sufficiente sostituirlo; il software si ripara da solo senza bisogno di complicati processi di gestione”.

Quindi, se il sistema operativo del server è così efficiente, perchè non usarlo? Prima di cambiare però è bene considerare alcuni punti. E siccome stiamo valutando i sistemi dal punto di vista del recupero dati, vogliamo concentrarci sulle tecnologie che potrebbero avere un qualche impatto sulla perdita di dati e sulla riuscita del loro successivo recupero. Il nostro focus sarà quindi sui Resilient File System (ReFS) della versione 3 e e sullo Storage Spaces Direct – il successore di Storage Spaces introdotto per la prima volta in Windows Server 2012.

ReFS (Resilient File System): un miglioramento o una  nuova sfida?

L’ultima versione del nuovo file system di Microsoft – l’ReFS versione 3presenta una nuova sfida sia per l’utente che per gli esperti del recupero dati: non esistono molti esperti al mondo che hanno le conoscenze necessarie a recuperare i dati persi salvati all’interno di questo nuovo  file system. Il Resilient File System è una tecnologia proprietaria, il che significa che Microsoft non ne ha divulgato le specifiche tecniche: sono quindi necessari studi specifici e alta ingegneria per analizzare il file system e sviluppare strumenti appositi in grado di accedere ai dati al suo interno.

L’ ReFS è stato introdotto per archiviare in modo sicuro grandi volumi di dati. Attenzione: è un file system per lo storage dei dati, e non per il funzionamento del sistema operativo. E’ pertanto progettato per l’utilizzo in sistemi con data set di grandi dimensioni, e paragonato all’ NTFS – New Technology File System – fornisce  scalabilità e disponibilità molto efficienti. Una delle principali nuove funzionalità riguarda l’integrità dei dati che consente di proteggere le informazioni più importanti per l’azienda da errori comuni che possono portare alla perdita di dati. Se si verifica un errore di sistema, l’ReFS effettua il ripristino senza rischiare una perdita di dati e senza perdere accesso al volume. Un altro elemento preso in considerazione è  la degradazione dei supporti per prevenire perdite di dati causate dall’usura dei dischi.

Uno dei benefici principali dell’utilizzo di Windows Server 2016 con ReFS è costituito dal fatto che il sistema crea automaticamente checksum per i metadati archiviati sul volume. Nel caso venga rilevata una qualsiasi discrepanza nei checksum viene attivato un processo di riparazione automatica dei metadati. Ma l’elemento chiave che rende l’utilizzo di Windows Server 2016 con ReFS davvero eccezionale è che i dati dell’utente possono essere protetti da malfunzionamenti tramite una combinazione dei dati stessi con i propri checksum: se viene rilevato un checksum errato, il file sarà riparato. La funzione si chiama Integrity Stream e può essere attivata su tutto il volume, su specifiche cartelle o su singoli file.

Microsoft afferma che “Quando il Resilient File System è usato in congiunzione con uno spazio di parity o mirror, se si verificano delle corruzioni  di dati o di metadati, nel caso in cui Integrity Stream è stato abilitato – queste verranno riparate automaticamente utilizzando la copia fornita da Storage Spaces.” “Con l’ReFS il processo di riparazione è sia localizzato nell’area corrotta che effettuato online, senza necessità di rendere il volume inutilizzabile. Sebbene si tratti di un’eventualità rara, se il volume risulta effettivamente corrotto o se si sceglie di non utilizzare uno spazio di parity o mirror il Resilient File System implementa salvage, una funzione che rimuove i dati corrotti dal namespace sul volume attivo e assicura che i dati integri non vengano compromessi dai dati corrotti che non possono essere riparati.” Ciò significa che Microsoft ha sviluppato funzioni di autoriparazione di dati e file corrotti.

Come abbiamo già evidenziato in precedente articolo,  la struttura dell’ReFS funziona come un database perciò è completamente diverso dal recupero NTFS che utilizza una tabella flat di metadati. Per trovare i dati, dobbiamo “attraversare” l’ReFS come un database, aprire le tabelle che contengono a loro volta un set di altre tabelle, etc. Un altro problema riguarda le dimensioni di volumi e dati con l’ReFS: un singolo file su un volume può diventare 16 exabytes (16 milioni di terabyte!) e un volume ReFS può arrivare a uno Yottabyte (sì, un trilione di terabyte). Considerando ciò, diventa chiaro come l’enorme capacità di archiviazione sia al tempo stesso il principale pericolo di questa tecnologia quando si tratta di recuperare i dati. Immaginate un singolo file  di 16 milioni di terabyte di dimensione che risulta corrotto e di cui bisogna quindi procederne al recupero, oppure al caso in cui un intero file system sia danneggiato e contenga molti di questi grossi volumi; è ovvio che il processo di recupero degli stessi diventa, oltre che difficile e complesso, anche molto molto dispendioso in termini di tempo.

In questo post abbiamo analizzato l’impatto dell’ReFS sulle strutture dei dati in Windows Server e sul recupero dei dati, nella seconda parte di questo articolo ci concentreremo sull’altro importante sviluppo tecnologico in questo nuovo sistema operativo: lo Storage Spaces Direct.

Screenshot: Microsoft Windows Server 2016

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