Récupération de Données VMFS6 : Guide Complet pour Datastore VMware Corrompu

Récupération de Données VMFS6 : Analyse Technique Approfondie et Procédures de Haute Précision

1. Comprendre l'Architecture Interne du VMFS6 et ses Points de Défaillance Critiques

Le VMFS6 n'est pas simplement un système de fichiers ; c'est une base de données distribuée et journalisée, optimisée pour le stockage bloc. Sa compréhension est la clé de toute récupération.

• Métadonnées Fondamentales :

  • Superbloc (LBA 0) : Contient l'empreinte digitale du filesystem (VMFS-6.0), l'UUID du volume, la taille des blocs, et surtout, les pointeurs vers les Secondary/Backup Superblocks. La corruption du Superbloc primaire n'est pas fatale si les copies sont intactes.

  • File Descriptor Blocks (FDB) : Équivalent à l'inode dans un filesystem UNIX. Chaque fichier (VMDK, snapshot, .vmx, etc.) possède un ou plusieurs FDBs qui stockent :

    • Les pointeurs directs, indirects et doublement indirects vers les extents de données du fichier.

    • Les métadonnées du fichier (taille, dates, type).

    • Les verrous distribués si le fichier est ouvert par un hôte ESXi.

  • Bitmap Blocks : Une carte des blocs libres et alloués sur le datastore. Une corruption ici peut entraîner une allocation double de blocs et une corruption des données.

  • Journal (Metadata Log) : Le VMFS6 utilise un journal en écriture anticipée (write-ahead log) pour protéger l'intégrité des métadonnées. Les changements sont écrits dans le journal avant d'être appliqués aux structures principales. Une panne lors de cette opération peut laisser le journal dans un état incohérent.

• Scénarios de Corruption et Leur Impact :

  • Corruption de la Table de Partition (LUN/Device) : Le VMFS6 devient invisible pour l'hyperviseur. C'est souvent le résultat d'une intervention manuelle erronée (fdisk, partedutil) ou d'un bug de contrôleur de stockage.

  • Corruption du Superbloc et de ses Copies : Sans un Superbloc valide, ESXi ne peut même pas reconnaître le volume comme étant du VMFS. Le datastore n'apparaît pas dans l'inventaire.

  • Corruption des File Descriptor Blocks (FDB) :

    • FDB Corrompu : Le fichier correspondant devient inaccessible. "Fichier introuvable" ou erreur d'I/O.

    • Pointeurs d'Extents Corrompus : Le fichier est listé, mais son contenu est partiellement ou totalement inaccessible. Les VMs ne démarrent pas, les snapshots échouent.

  • Corruption du Bitmap : Le filesystem rapporte un espace libre incorrect. Des blocs marqués comme libres alors qu'ils sont alloués (risque de réécriture et perte de données définitive) ou inversement.

  • Panne de Couche Sous-Jaccente (RAID/Disque) :

    • Sector Bad Blocks : Les secteurs défectueux situés précisément sur les blocs de métadonnées sont catastrophiques.

    • Dégradation/Échec de RAID : Une perte de redondance expose le VMFS à un risque de panne totale en cas de seconde défaillance. Une reconstruction RAID agressive sur un disque marginal peut amplifier la corruption.

2. Procédures de Diagnostic Avancé et Non-Intrusif

Avant toute tentative de récupération, un diagnostic forensique est impératif.

1. Collecte de Logs et d'Informations :

   • ESXi : vmkernel.log, hostd.log. Rechercher les erreurs SCSI, LUN, VMFS, FSS.

   • vCenter : Logs des événements et des alarmes.

   • Contrôleur de Stockage (HPE Smart Array) : Logs du contrôleur (SSACLI/SSA CLI : ssacli ctrl slot=X show config detail), statut des piles/condensateurs de cache, statut des disques physiques.

2. Analyse du Statut du Datastore depuis la CLI ESXi :

   • esxcli storage vmfs snapshot list : Liste les répliques de métadonnées VMFS. Une différence entre le primary et un snapshot peut indiquer une corruption.

   • vdq -q : Vérifie la visibilité des LUNs au niveau de la couche PSA (Pluggable Storage Architecture).

   • ls -la /vmfs/volumes/ : Vérifie si le volume est monté, même en read-only.

   • vmkfstools -Ph -v10 /vmfs/volumes/<UUID_datastore> : Commande à haut risque d'intrusion. À utiliser avec une extrême prudence. Fournit une sortie détaillée sur l'état du filesystem.

3. Méthodologie de Récupération en Couches (Layered Recovery Methodology)

Notre approche repose sur une reconstruction séquentielle, de la couche physique à la couche logique.

Couche 1 : Récupération Physique du Substrat de Stockage (RAID/Disques)

• Objectif : Reconstruire un bloc device sain et cohérent à partir des disques physiques.

• Actions :

  • Imagerie Forensique : Création de clones bit-pour-bit (sector-by-sector) de chaque disque membre du RAID. Ceci se fait via des tables de blocage en écriture (write-blockers) pour préserver l'état d'origine.

  • Analyse de la Structure RAID : Détermination manuelle des paramètres RAID (niveau, ordre des disques, taille de stripe, offset de début) à l'aide d'outils spécialisés (R-Studio, UFS Explorer, outils propriétaires).

  • Reconstruction Virtuelle du RAID : Création d'une image virtuelle du volume RAID reconstruit. Cette image devient la base de travail pour les étapes suivantes, éliminant tout risque sur les supports physiques d'origine.

Couche 2 : Reconstruction des Métadonnées VMFS6

• Objectif : Réparer les structures du VMFS6 sur l'image du RAID reconstitué.

• Actions :

  • Localisation des Superblocs de Secours : Si le superbloc primaire est corrompu, les copies situées à des emplacements prédéfinis (généralement à 4Go, 128Go, etc.) sont localisées et validées.

  • Réparation des File Descriptor Blocks (FDB) : Analyse de l'ensemble du filesystem pour reconstruire la table des fichiers. Les outils avancés peuvent parcourir le filesystem de manière brute pour identifier les signatures de fichiers (en-têtes VMDK, etc.) et recréer les FDBs manquants ou corrompus.

  • Réconciliation du Bitmap : Les outils analysent les FDBs reconstruits pour déterminer quels blocs sont réellement alloués, permettant de régénérer un bitmap propre.

  • Gestion du Journal : Le journal de métadonnées est analysé pour soit l'appliquer, soit l'ignorer (replay/rollback) selon son état de cohérence.

Couche 3 : Extraction et Validation des Fichiers (VMDK, VMX, etc.)

• Objectif : Extraire les fichiers de machines virtuelles de manière sécurisée et valider leur intégrité.

• Actions :

  • Extraction Granulaire : Copie des fichiers VMDK, .vmx, .nvram, et des fichiers de snapshot depuis le filesystem VMFS6 réparé vers un support de stockage sain (NAS, SAN, disque local).

  • Vérification de l'Intégrité des VMDK :

    • Pour les VMDK Monolithiques (monolithicSparse) : Vérification de la structure interne et des checksums.

    • Pour les VMDK Divisés (split) : Réassemblage et validation de la séquence des fichiers.

    • Pour les Snapshot Delta VMDK : Analyse de la chaîne de snapshot pour s'assurer qu'elle n'est pas rompue ou corrompue.

Couche 4 : Finalisation et Tests de Reprise

• Objectif : Garantir la fonctionnalité des VMs récupérées.

• Actions :

  • Enregistrement et Démarrage Test : Les VMs récupérées sont enregistrées dans un environnement vSphere de test isolé. On tente un démarrage.

  • Vérification du Système d'Exploitation et des Applications : Vérification des logs de l'OS invité, tests de connexion, et validation du bon fonctionnement des applications métier critiques.

  • Documentation Post-Mortem : Livraison d'un rapport détaillé expliquant la cause racine de l'incident, les actions de récupération entreprises, et des recommandations pour éviter une récidive.

4. Erreurs Critiques à Proscrire et Bonnes Pratiques de Sauvegarde

À NE JAMAIS FAIRE :

• Exécuter fsck.vmfs ou vmkfstools -R sur un datastore de production corrompu. Ces outils ne sont pas conçus pour la récupération de données et peuvent aggraver les dommages de manière irrémédiable.

• Forcer un remontage du datastore en lecture-écriture. Cela peut déclencher des opérations de journalisation qui écrasent les derniers états cohérents des métadonnées.

• Réinitialiser le contrôleur RAID ou lancer une reconstruction sur un array dégradé sans avoir une image complète des disques. Vous pouvez perdre les métadonnées de configuration du RAID ou accélérer la défaillance d'un disque marginal.

• Tenter une réparation logicielle du RAID (comme un hpssacli ... modify) sans comprendre l'impact exact sur les données.

BONNES PRATIQUES PROACTIVES :

• Sauvegardes 3-2-1-1-0 : 3 copies des données, sur 2 supports différents, dont 1 hors-site, 1 immuable (ou hors ligne), avec 0 erreur de vérification.

• Vérifications Régulières : Tests de restauration des sauvegardes, vérification de l'état de santé des disques et du contrôleur RAID (via HPE iLO/SSA).

• Snapshot Discipline : Ne pas utiliser les snapshots comme solution de sauvegarde. Les consolider régulièrement.

• Plan de Reprise d'Activité (DRP) : Avoir un plan documenté et testé pour les pannes de stockage critiques.

5. Pourquoi une Approche Professionnelle est Indispensable

La récupération de VMFS6 est une discipline qui exige :

• Une double expertise : Maîtrise des systèmes de stockage (HPE, Dell, NetApp, etc.) ET de l'écosystème VMware (VMFS, VVOLs, vSphere).

• Un laboratoire équipé : Accès à une large gamme de contrôleurs HPE (Gen8 à Gen11+), d'hyperviseurs (vSphere 6.x à 8.x) et d'outils forensiques spécialisés.

• Une méthodologie garantie : Une approche par étapes, non intrusive, avec un engagement du type "Aucune donnée récupérée = aucun frais", qui aligne nos intérêts sur les vôtres.

En conclusion, la récupération d'un datastore VMFS6 corrompu est un processus technique complexe qui ne souffre pas l'improvisation. Une intervention précise, méthodique et basée sur une compréhension profonde des architectures de stockage virtuel est la seule garantie d'un retour à la normale rapide et sans perte de données.