Computersystemen/Gegevensherstel

1 Doelstellingen

Voorkennis van Opslagbeheer is een must.

Onderstaande doelstellingen komen in meer of mindere mate aan bod. De lichtgrijze doelstellingen komen hier niet aan bod (bv. theorie die in een ander hoofdstuk wordt behandeld). De donkergrijze zijn praktijkoefeningen die aansluiten bij deze theorie, maar die in dit Wikibook niet behandeld worden.

Uit het leerplan D/2023/13.758/ van Applicatie- en Databeheer, een deel van leerplandoel 29:

• LPD 29: De leerlingen installeren, configureren en onderhouden on premise een client en server besturingssysteem en applicatiesoftware.
  • Bestandsbeheersysteem, back-up
  • Imaging
• Duiding. Het installeren van een on premise besturingssysteem houdt eveneens het formatteren en partitioneren van de harde schijf in.
• Wenk. Je kan leerlingen disaster recovery laten toelichten. Het is voldoende om een eenvoudige back-up uit te voeren en terug te plaatsen. Je kan de leerlingen de functie van een UPS uitleggen.
• Wenk. Je kan de leerlingen een image leren maken en terugzetten voor een nieuwe installatie of om problemen op te lossen. Leer de leerlingen de voordelen kennen van een image.

• LPD 26: De leerlingen lichten de opbouw en werking van een netwerksysteem met zijn componenten en transportmedia toe.
• Lexicon. De componenten van een netwerk zijn onder meer werkstation, server, access point, switch, router, gateway, firewall, noodbatterij, backbone, SAN, NAS.

Uit het leerplan Toegepaste Informatica van de richting Informaticabeheer:

• 2.4.4 De verschillende gradaties van wissen toelichten.
• 2.4.5 Gewiste mappen herstellen.
• 2.4.6 Gewiste of beschadigde bestanden herstellen.

2 S.M.A.R.T.

Het gezegde luidt: beter voorkomen, dan genezen: het zou m.a.w. handig zijn als het systeem je laat weten dat de gezondheid van je opslagmedium niet meer top is, voordat er gegevensverlies is. S.M.A.R.T. (Self-Monitoring, Analysis, and Reporting Technology) is een monitoringsysteem voor harde schijven en SSDs. Het heeft als doel de gebruiker geruime tijd van tevoren te waarschuwen voor aanstaande problemen zodat deze stappen kan zetten om de aanwezige data veilig te stellen.

• 
  Enable S.M.A.R.T.
• 
  S.M.A.R.T. prefail value
• 
  S.M.A.R.T waarschuwing

Het houdt hiervoor verschillende indicatoren voor betrouwbaarheid in de gaten, waarbij de waarden variëren van 1 tot 253: hoe lager, hoe slechter. Afhankelijk van de fabrikant worden de waarden 100 of 200 gehanteerd als de "normale" waarde. Monitoringprogrammatuur kan deze waarden lezen om analyses uit te voeren.

Ter info de eigenschappen die S.M.A.R.T. in de gaten houdt bij een WDC800JB-00CRA1-harde schijf van 80 GB:

Raw read error rate, Spin up time, Start/stop count, Reallocated sector count, Seek error rate, Power on hours count, Spin retry count, Recalibration retry count, Power cycle count, Reallocation event count, Current pending sector count, Uncorrectable sector count, CRC error count, Write error count, Time alive

3 Back-up

Zelfs als S.M.A.R.T. goede waarden aangeeft kan het toch plots foutgaan. Back-up of reservekopie is een kopie van gegevens die zich op een opslagmedium of binnen een applicatie bevinden om deze te kunnen herstellen mochten ze beschadigd raken. Merk op dat het in het Nederlands back-up is en in het Engels backup (dus zonder koppelteken).

De data van zo'n back-up kan je dan terugzetten als iemand gegevens per ongeluk heeft verwijderd of beschadigd, bij diefstal, bij malware, bij brand, overstroming, ... Het kan dat problemen niet onmiddellijk worden opgemerkt en dat een recente back-up misschien al een kopie van de beschadigde gegevens bevat. Het is dus verstandig meerdere back-ups te bewaren over een langere periode.

Google: probleem met verdwenen Drive-bestanden ligt aan desktopapp

Bij opslag 'in' de cloud (Google Drive, OneDrive, ...) wordt vaak het gemak geprezen waarmee je een kopie hebt van data. Dat je daarmee een sluitende back-up hebt is echter niet waar: niet alle data heb je 2x, bij een probleem kan je grote hoeveelheden data niet snel terug zetten, je hebt toegang tot een netwerk nodig, je account kan gehackt worden en er kan iets foutlopen met de software. Over dat laatste gaat dit artikel.

(nl) Google: probleem met verdwenen Drive-bestanden ligt aan desktopapp. Tweakers.net (2023-11-28).

3.1 Image- versus bestandsniveau

Om een back-up te maken zijn er een tweetal methoden:

• Back-ups van het volledige opslagmedium, de zogenoemde image back-ups. Zo kan je bv. een besturingssysteem snel volledig identiek inrichten bij problemen.
• Back-ups op bestandsniveau, waardoor je gemakkelijk een deel van de back-up kan terugplaatsen. Na de eerste volledige back-up kan je tijd winnen door bv. enkel díe bestanden te (laten) back-uppen die gewijzigd zijn sinds de laatst genomen back-up.

3.2 Archivering

Back-uppen en archiveren worden soms door elkaar gebruikt, maar zijn eigenlijk geen synoniemen:

• Een back-up is een reservekopie om in geval van problemen met gegevens deze gegevens op korte termijn terug te kunnen zetten. Je hoopt van deze back-up nooit nodig te hebben. Omdat de gegevens vaak wijzigen, moet je regelmatig een nieuwe back-up nemen. Heel oude back-ups mogen dan meestal verwijderd worden.
• Archiveren is de lange-termijnopslag van informatie die bewaard moet blijven, bijvoorbeeld ten behoeve van het bedrijfsbelang en/of wettelijke regelingen. De informatie in archieven is niet dagelijks nodig maar moet wel op verzoek relatief snel benaderbaar zijn. In principe wijzigen de gegevens in een archief niet meer en staan ze niet altijd meer op de oorspronkelijke locatie (in dat geval is ook nog een back-up nodig van het archief).

Back-up	Archivering
Van veranderlijke info, dus regelmatig nieuwe back-up	Van onveranderlijk info
Vaak minder lang te bewaren dan archief	Vaak langer te bewaren dan back-up
Op korte termijn terug te zetten	Niet dagelijks nodig, maar op verzoek snel te benaderen
Hopelijk nooit nodig, maar noodzakelijk voor de dagelijkse werking	Nodig omwille van bedrijfsbelang, wet, …

4 De gradaties van wissen

Dban irrecoverably destroys data

Er kunnen verschillende redenen zijn om data te wissen:

• Je hebt de data niet meer nodig.
• Je hebt te weinig vrije ruimte. Je kan enkele (grote) bestanden/programma's wissen. Vaak zitten er ook mogelijkheden in het besturingssysteem om ruimte vrij te maken.
• Je wil je computer zo veilig als mogelijk houden, dus wis je niet gebruikte programma's. De vrijgekomen schijfruimte is een extra bonus.
• Je wil je computer doorverkopen en dus wis je persoonlijke data. Gegevensherstel mag hier dus zeker niet mogelijk zijn!

Voor elk van deze zaken is het belangrijk dat je snapt wat de gradaties van wissen zijn. Dit kwam al "tussen de regels" aan bod bij de werking van FAT, maar we sommen het nog eens op.

4.1 Prullenbak

Bij de meeste besturingssystemen zal een bestand of map verwijderen met de delete-toets ervoor zorgen dat het niet echt wordt verwijderd, maar wordt verplaatst naar een Prullenbak. Deze Prullenbak kan je beschouwen als een speciale map, waarin verwijderde mappen en bestanden nog worden bewaard. Zo kan je deze relatief snel terugplaatsen. Zoals je eerder kon lezen wordt het bestand of de map niet echt verplaatst, maar blijft het fysiek op dezelfde locatie staan en blijft de data ruimte innemen. De link naar de map waarin het stond, wordt wel aangepast naar deze van de Prullenbak. Hier hoort dus niet de uitleg van verwijderen, maar wel van verplaatsen.

4.2 Verwijderen

Er zijn situaties waar de delete-toets toch bestanden of mappen mogelijks onmiddellijk verwijdert:

• Op een USB-stick is bij Windows geen Prullenbak aanwezig.
• Bestanden op een netwerkschijf worden bij Windows onmiddellijk verwijderd.
• Als je verwijdert via het del-commando in een cmd-venster zal ook hier geen Prullenbak worden gebruikt.
• Als je shift combineert met delete wordt een bestand ook verwijderd. Handig als je bv. ruimte wil vrijmaken, omdat zonder shift de map of het bestand ruimte blijft innemen in de Prullenbak.

We merken dat een verwijderd bestand niet zomaar is terug te vinden via de bestandsbeheerder. Bij het stukje verwijderen kon je al lezen dat deze data niet echt verwijderd is. Deze data kan dus worden teruggehaald, bv. met een programma zoals Recuva. Dit is een onderdeel van gegevensherstel (en: data recovery): het terughalen van gegevens die verloren lijken te zijn op een mediadrager, zoals een harde schijf of USB-stick. Vaak gebeurt dit ook in het kader van opsporingsonderzoek.

Ook formatteren is geen synoniem voor alles wissen! Het aanbrengen van een bestandssysteem neemt maar weinig ruimte in op een opslagmedium, waardoor de "oude" data er vaak nog staat. Ook hier zie je niets staan via de bestandsbeheerder, maar deze data kan je dus vaak ook terughalen.

Belangrijk is wel te beseffen dat die sectors of clusters als vrij worden aangemerkt en dus door het OS of programma's kunnen worden overschreven. Dit kan niet alleen door klassieke data (document, foto,...) maar ook door data "achter de schermen" (logboeken, configuratiebestanden, browsercache, tijdelijke bestanden,...). Als je verwijderde data wil terughalen, mag je dus zo weinig mogelijk doen met je pc. Het beste is de computer los te koppelen van de netspanning, het opslagmedium er uit te halen en te koppelen aan een andere pc, waarop de nodige software is geïnstalleerd.

Daar het geen garantie is dat je de data nog kan terughalen, doe je er uiteraard goed aan om een back-up te nemen!!

4.3 Echt wissen

Wat als we niet willen dat data teruggehaald kan worden? Je verkoopt bv. je pc en wilt niet dat de ander jouw data kan opvissen. Je zou het kunnen formatteren, maar zelfs dan staat de oude data fysiek nog steeds op dezelfde plaats. Als je daarna het besturingssysteem opnieuw installeert zullen sommige clusters overschreven worden, maar de kans is groot dat er in de vrije clusters nog steeds oude data te vinden is.

We moeten een stap verder in de gradatie van wissen: dit is het domein van data erasure. Hierbij kan je het volledig opslagmedium definitief wissen, maar dit kan ook op individuele bestanden. Het is wel opletten met flash-geheugen (bv. een SSD of USB-stick), omdat dit opslagmedium anders werkt dan een harde schijf. Daar kan er met geavanceerde technieken alsnog data teruggehaald worden.

5 Noodstroomvoeding

Noodstroomvoeding is de voeding van een elektrisch netwerk, die in bedrijf komt zodra...

• ... de gebruikelijke primaire voeding uitvalt.
• ... de frequentie van de wisselspanning teveel afwijkt van de gebruikelijke frequentie (in Europa 50 Hz).
• ... de spanning teveel afwijkt van de gebruikelijke spanning (in Europa 230 V).

Binnen een netwerk neemt bv. de server een prominente rol in. Bij problemen met de primaire voeding kan het zijn dat er elektronica defect gaat of data verloren gaat. Dankzij een noodstroomvoeding kan de server nog een tijdje doorwerken of op zijn minst netjes afsluiten (bv. transacties afwerken, RAM bewaren op een opslagmedium, HDD tot stilstand brengen).

Als noodstroomvoeding wordt vaak een UPS (en:uninterruptible power supply) gebruikt, die intern een batterij heeft. Hoe groter die batterij, hoe langer men zonder primaire voeding kan. Als men ook langere periodes wil kunnen overbruggen, zal men dit combineren met een noodstroomaggregaat.

• 
  Voorkant UPS
• 
  Achterkant UPS
• 
  500kVA-UPS
• 
  Dieselmotor

Stroomstoring Amsterdam leidt tot problemen bij datacenter

Een stroomstoring in Amsterdam heeft tot problemen bij het datacenter van TransIP geleid, waardoor diensten en sites van klanten tijdelijk offline waren. Een systeemstoring in combinatie met de weigering van een back-upgenerator zorgde voor problemen. De storing had ook impact op de site van Hardware.info, na de storing wilde een webserver niet herstarten. Vooral de commentaren bij het artikel zijn interessant om te weten in hoeverre je je kan wapenen bij problemen met de stroomvoorziening.

(nl) Stroomstoring Amsterdam leidt tot problemen bij TransIP. Tweakers.net (2017-01-17).

6 Disaster recovery

Disaster recovery is het proces van het onderhouden of herstellen van vitale infrastructuur en systemen na een natuurlijke of door de mens veroorzaakte ramp.

Je kan hier gradaties in hebben. Als iemand per ongeluk de stekker van de bedrijfsserver uittrekt, dan is dit snel te herstellen. Maar bij grote stormen, oorlog of ransomware kan dit een grote impact hebben. Hoe belangrijker de gebruikte IT, hoe belangrijker goed uitgewerkte procedures zijn. Hierbij zullen o.a. (maar zeker niet uitsluitende) de begrippen van dit hoofdstuk aan bod komen.

• 
  Server en telefoon uit brand
• 
  Disaster Proof Storage
• 
  Overstroming in New Orleans
• 
  Ter info

Het Wikibook Veilig op het internet gaat er in het stukje Back-up dieper op in. We nemen één van de voorbeelden over:

Credit Lyonnais Fire

Op 5 mei 1996 was er een brand in het hoofdkwartier van Crédit Lyonnais, een bank in Parijs. Nog tijdens deze brand renden systeemadministrators naar binnen, om back-up tapes te redden! Ze hadden namelijk geen off-site kopies. Cruciale bankarchieven en computerdata zijn toch verloren gegaan. Het relaas in onderstaande link is interessant om te lezen, zodat je weet waar de knelpunten zaten in hun back-upstrategie.

(en) Credit Lyonnais Fire. catless.ncl.ac.uk (1996-05-22).

7 Tools

Ter info een opsomming van mogelijke tools voor gegevensherstel:

Groep	Software
S.M.A.R.T. tools	CrystalDiskInfo Smartmontools Gnome Disks
Disk cloning	Redo Rescue Acronis True Image
Backup	Duplicity
Data erasure	nwipe voor HDDs shred voor HDDs de fabrikanttool voor SSDs
Gegevensherstel	Recuva Restoration