Introduzione

In questa guida sono descritte le procedure su come gestire la corruzione del filesystem Btrfs.

Nonostante Btrfs sia progettato con solide caratteristiche per rilevare e correggere la corruzione dei dati, ci sono ancora casi in cui il filesystem può subire danni a causa di problemi hardware. Ad esempio:

• Guasti del controller o del firmware del disco: Un controller o firmware difettoso può inviare dati corrotti al filesystem senza segnalarlo correttamente, rendendo inefficaci i meccanismi di protezione di Btrfs. In alcuni casi, l'hardware può corrompere i dati a livello di interfaccia, aggirando i meccanismi di checksum.

• Problemi nella memoria RAM: si pensi alla corruzione dei dati dovuta a bit errati; Btrfs non può fare molto per rilevare tali errori prima che i dati vengano scritti su disco. Ad esempio, se un errore di memoria altera i dati prima che vengano scritti su Btrfs, i checksum verranno calcolati sui dati già corrotti, quindi Btrfs non riuscirà a rilevare l'errore.

Salvare i dati

In caso di corruzione, Btrfs passa automaticamente alla modalità di sola lettura per non far propagare la corruzione. In questo scenario è possibile salvare i dati, che è la prima azione raccomandata prima di provare a riparare il filesystem.

1. Nel caso in cui il filesystem non sia montabile, provare a montarlo in sola lettura nella modalità “rescue”.

2. Abilitare tutte le opzioni di recupero supportate (btrfs-progs 5.9):

   sudo mount -o ro,rescue=all /dev/sda2 /mnt

3. Provare a utilizzare gli slot root di backup all'interno del super blocco (btrfs-progs 5.9):

   sudo mount -o ro,rescue=usebackuproot /dev/sda2 /mnt

4. Salvare quindi tutti i dati e procedere alla riparazione del filesystem.

Perché si verificano errori transid?

Linux utilizza Flush/FUA (precedentemente noto come barriers) per garantire che nessun dato aggiuntivo venga scritto su disco prima che Flush/FUA sia completato. Questo è essenziale poiché i dispositivi di archiviazione possono riordinare le scritture nella loro cache per ottimizzare le prestazioni. Quindi Flush/FUA assicura che i dati su disco siano in un ordine coerente, anche in caso di interruzione dell'alimentazione.

Quando si verifica un errore Parent Transid Verify Failed spesso significa che il dispositivo di archiviazione non ha rispettato correttamente Flush/FUA. In alcuni casi potrebbe esserci stato un problema con un bus o con un ripristino del dispositivo, causando la perdita di dati in transito, o nella cache del disco, portando a un filesystem incoerente.

Altre situazioni che possono portare a errori sono:

• Bug logici: le strutture del filesystem non sono state aggiornate o memorizzate correttamente.

• Scritture errate: il dispositivo di archiviazione non ha memorizzato i dati all'indirizzo corretto, sovrascrivendo altri dati.

• Il dispositivo di archiviazione a blocchi (hardware o emulato) non è affidabile e perde dati tra le transazioni, causando confusione nel filesystem.

• Scritture perse senza una corretta gestione degli errori: la scrittura sembra essere riuscita a livello del filesystem, ma a livelli inferiori si sono verificati problemi non propagati correttamente.

• Modalità di sospensione: a volte può confondere il kernel o la cache dell'unità, causando perdite di dati e gli stessi tipi di errori.

Fonte

Controllo hardware

Prima di procedere al tentativo di riparazione è importante escludere problemi hardware, poiché un tentativo di riparazione su un hardware difettoso non fa altro che peggiorare la corruzione del filesystem.

Informazioni preliminari

• Qualora il dispositivo "menta" sulla sua capacità di supportare barriers, Linux non ha modo di sapere se i dati siano effettivamente sul drive. È quindi molto difficile mitigare completamente questo rischio.

• Se il dispositivo è in un alloggiamento USB, provare a passarlo in un altro alloggiamento o direttamente sul bus SATA. È abbastanza comune che i bridge USB-SATA utilizzati negli alloggiamenti non implementino tutte le funzionalità ATA, non avendo una buona gestione degli errori, o che semplicemente forniscano informazioni accurate sulle capacità del dispositivo. Sono stati segnalati casi di adattatori USB che non implementavano correttamente il protocollo USB attached SCSI (UAS) e che perdevano scritture durante carichi pesanti (in questo caso può essere utile disabilitare il modulo del kernel UAS).

• La disabilitazione della cache di scrittura è una possibile mitigazione del problema suindicato. Riduce leggermente le prestazioni, ma dovrebbe impedire il riordino della cache di scrittura. Usare hdparm per disabilitare la cache di scrittura.

Test sull'hardware

1. Test del drive: consultare questo paragrafo.

2. Test della Ram: utilizzare la funzione MemTest disponibile in una qualsiasi live di Ubuntu o derivata. Memtest86 eseguirà molti test diversi sulla RAM (alcuni dei quali possono richiedere più di 30 minuti).

3. Stabilità alimentatore: verificare il corretto funzionamento dell'alimentazione.

4. Controllo dei cavi SATA: verificare che i siano ben collegati e funzionanti.

Controllo del filesystem

Per procedere al controllo del filesystem la soluzione più sicura e attendibile è farlo a filesystem smontato. Se è una partizione di sistema, si raccomanda di utilizzare una live che includa l’ultima versione stabile di btrfs-progs. Per controllare l'ultima versione di btrfs-progs, consultare il tag release dal progetto upstream.

• Controllo in modalità "originale":

  sudo btrfs check /dev/sda2

• Controllo in modalità "lowmem", potrebbe restituire risultati più dettagliati rispetto alla modalità “originale”, in più utilizza meno memoria Ram:

  sudo btrfs check --mode=lowmem /dev/sda2

• Verifica checksum dei dati. È essenzialmente uno scrub offline, ma senza riparare i dati dalle copie, se presenti:

  sudo btrfs check --check-data-csum /dev/sda2

Riparazione

• È possibile determinare se è necessario cancellare l'albero dei log in base al backtrace del kernel. Se gli errori sono come quelli sotto, Le parole chiave da cercare sono 'open_ctree' che dice che è durante il montaggio e i nomi delle funzioni che contengono replay, ripristino o log_tree:

  ? replay_one_dir_item+0xb5/0xb5 [btrfs]
  ? walk_log_tree+0x9c/0x19d [btrfs]
  ? btrfs_read_fs_root_no_radix+0x169/0x1a1 [btrfs]
  ? btrfs_recover_log_trees+0x195/0x29c [btrfs]
  ? replay_one_dir_item+0xb5/0xb5 [btrfs]
  ? btree_read_extent_buffer_pages+0x76/0xbc [btrfs]
  ? open_ctree+0xff6/0x132c [btrfs]

• Cancella l'albero dei log:

  sudo btrfs rescue zero-log /dev/sda2

• Tenta di recuperare i metadati corrotti relativi ai "chunk" (i blocchi di dati):

  sudo btrfs rescue chunk-recover /dev/sda2

• Correggere le dimensioni del dispositivo e i valori dei byte totali del superblocco che non corrispondono. A partire dal Kernel 4.11, le dimensioni del dispositivo vengono controllate in modo più rigoroso e questo potrebbe causare un disallineamento del valore memorizzato dei byte totali. Vedere il messaggio di errore esatto qui sotto. Il kernel più recente si rifiuterà di montare il file system se i valori non corrispondono. Questo errore non è fatale e può essere risolto. Questo comando correggerà i valori dimensionali del dispositivo, se possibile:

  BTRFS error (device sdb): super_total_bytes 92017859088384 mismatch with fs_devices total_rw_bytes 92017859094528
  WARNING: CPU: 3 PID: 439 at fs/btrfs/ctree.h:1559 btrfs_update_device+0x1c5/0x1d0 [btrfs]

• Correggere le dimensioni del dispositivo e i valori dei byte totali del superblocco che non corrispondono:

  sudo btrfs rescue fix-device-size /dev/sda2

• Avvia la modalità riparazione e tenta di risolvere i problemi ove possibile:

  sudo btrfs check --repair /dev/sda2

• Se la riparazione è andata a buon fine e il filesystem è di nuovo in modalità RW, è raccomandato eseguire uno scrub per verificare l'integrità dei dati. La verifica deve essere eseguita con il filesystem montato:

  sudo btrfs scrub start -B /mountpoint

Recupero dati

Il comando btrfs restore viene utilizzato per recuperare file da un filesystem Btrfs danneggiato senza montarlo. Questo comando è utile quando il filesystem non può essere montato normalmente a causa di corruzione o altri errori gravi. Invece di tentare di riparare il filesystem, btrfs restore cerca di copiare i dati leggibili in un'altra posizione.

• Preparare un dispositivo per poter copiare i dati, di dimensione uguale o maggiore alla quantità di dati prensenti sul filesystem.

• Montare il dispositivo. Consultare il paragrafo: Montare partizioni

• Come esempio, utilizzerò il percorso: /mnt/recupero. Modifica il percorso in base alla posizione di mount del disco di recupero

• Recupera tutti i file :

  sudo btrfs restore /dev/sda2 /mnt/recupero

• Ignora i file corrotti:

  sudo btrfs restore -i /dev/sda2 /mnt/recupero

• Recuperare solo un file specifico:

  sudo btrfs restore -o /percorso/del/file /dev/sda2 /mnt/recupero

• Elencare i file recuperabili senza copiarli:

  sudo btrfs restore -l /dev/sda2

Recupero dei dati cancellati accidentalmente

Su Btrfs è possibile recuperare file cancellati in determinate circostanze grazie alla sua struttura interna e alle sue caratteristiche avanzate di gestione dei dati. Sebbene non offra direttamente un "livello di backup" come farebbe un sistema di backup tradizionale, alcune funzionalità del filesystem facilitano il recupero dei dati cancellati. Ragioni per cui è possibile recuperare un file cancellato su Btrfs:

Struttura a copy-on-write (CoW): Btrfs utilizza un modello copy-on-write (CoW), che significa che quando i dati vengono modificati, invece di sovrascrivere i blocchi esistenti, il filesystem crea nuovi blocchi per memorizzare i dati modificati. Questo lascia intatti i vecchi blocchi fino a quando non sono esplicitamente liberati.

Quando un file viene cancellato, i metadati vengono aggiornati per riflettere la cancellazione, ma i dati fisici sul disco non vengono immediatamente sovrascritti. Pertanto, è possibile recuperare i dati fino a quando quei blocchi non vengono sovrascritti da nuovi dati.

Strumenti di recupero: È possibile esplorare e recuperare i file tramite lo stesso btrfs restore, ma esistono script di terze parti creati da utenti della comunità che possono essere utilizzati per esplorare e recuperare file. Consulta la documentazione specifica su come utilizzarli.

• undelete-btrfs

• btrfs-undelete

Ulteriori risorse

• btrfs-check

• btrfs-rescue

• btrfs-restore

• btrfs-find-root

• btrfs-scrub

• Btrfs/Parent Transid Verify Failed

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