北京市某国家级科研院所超算中心，该中心承担国家重大科技项目的计算任务，拥有1台峰值算力达10PFlops的超级计算机，由256台计算节点服务器组成，存储系统采用IBM Spectrum Scale分布式文件系统，配置48块16TB SSD硬盘组建RAID0+1阵列，总存储容量达768TB。存储的核心数据包括航空航天风洞实验数据、量子通信模拟数据、基因测序数据等，其中某载人航天项目的气动布局模拟数据为独家核心成果，耗时2年计算完成，数据价值无法估量。
2025年6月30日凌晨1时，超算中心监控系统突发”计算节点离线+存储阵列故障”双重告警。运维团队赶到现场后发现，机房因强降雨导致屋顶漏水，雨水渗入服务器机柜，承载载人航天项目数据的8台计算节点服务器及存储阵列被水浸泡，服务器已自动断电，部分硬件表面出现积水和锈蚀。
立即切断机房总电源，使用吸水设备清除积水，但8台计算节点服务器及存储阵列的硬件已不同程度受损。拆机检测发现，服务器的主板、CPU、内存均出现短路痕迹，存储阵列的48块SSD硬盘中，22块无法识别，RAID控制器显示”阵列配置丢失，所有逻辑卷不可访问”。载人航天项目的气动布局模拟数据存储于该存储阵列中，若数据丢失，将导致项目延期至少18个月，影响国家载人航天工程的进度。
科研院所立即联系IBM厂商及专业数据恢复机构，IBM技术人员到场后确认，服务器及存储阵列的硬件损坏严重，常规维修无法恢复数据，需通过专业数据恢复技术提取SSD硬盘中的底层数据。6月30日上午9时，科研院与金海境科技数据恢复中心签订紧急服务协议，要求72小时内完成核心数据恢复，确保项目不受影响。
数据恢复工程师现场检测发现，SSD硬盘因水浸泡导致接口腐蚀和主控芯片故障，但部分硬盘的NAND闪存芯片未受损，通过芯片级数据提取技术可获取存储的数据；存储阵列的RAID配置信息虽丢失，但通过分析SSD硬盘的底层数据特征，可还原阵列参数。
针对”服务器硬件进水损坏+SSD硬盘故障+RAID阵列配置丢失”的核心问题，团队制定”硬件清洁-芯片提取-阵列重组-数据验证”的解决方案，核心是通过芯片级数据提取技术获取SSD底层数据，再重构RAID阵列恢复完整数据。
1. 硬件清洁与SSD芯片提取
将受损的服务器及存储阵列带回专业实验室，首先进行硬件清洁处理：使用无水酒精清洗主板、CPU等部件的腐蚀痕迹，通过超声波清洗设备清除接口处的污垢；对SSD硬盘进行拆解，取出NAND闪存芯片和主控芯片，使用万用表检测芯片的通断状态，确定22块故障硬盘中15块的NAND芯片完好，7块因芯片击穿无法恢复。
针对15块芯片完好的SSD硬盘，采用金海境芯片级数据提取设备进行数据提取：将NAND闪存芯片从PCB板上拆下，焊接至专用适配器，通过设备直接读取芯片中的原始数据；针对不同品牌SSD的加密算法，使用对应的解密工具破解数据加密，获取原始数据块。提取过程中采用”低速读取+数据校验”模式，确保数据完整性，每块硬盘的提取耗时约2小时，共获取240TB的原始数据。
2. RAID0+1阵列参数重建与数据重组
IBM Spectrum Scale存储系统采用RAID0+1阵列，由4个RAID0组（每组6块硬盘）再组成RAID1镜像。工程师使用RAID重组工具对提取的SSD数据进行分析，通过以下技术手段还原阵列参数：
- 分析数据块的连续存储特征，确定RAID0组的条带大小为256KB；
- 对比各硬盘中相同偏移位置的数据，识别出RAID1镜像对的组成（如RAID0组1与RAID0组2为镜像对）；
- 通过载人航天项目数据的文件头特征（如CFD模拟文件的”0x43464420″标识），验证阵列的盘序和数据写入顺序。
输入参数后，工具基于提取的原始数据虚拟重组RAID0+1阵列，成功识别出完整的逻辑卷。针对7块无法恢复的SSD硬盘对应的数据块，利用RAID1的镜像特性，从对应的镜像硬盘中提取数据进行补全，确保数据完整度达100%。
3. 数据验证与项目交付
将重组后的核心数据导入备用超算节点，联合科研团队进行专业验证：
- 数据完整性验证：载人航天气动布局模拟数据的文件数量、大小与故障前一致，关键计算结果的数值误差≤0.001%，符合项目精度要求；
- 计算可用性验证：使用CFD计算软件重新加载数据进行模拟计算，计算过程无报错，结果与历史记录完全一致；
- 格式兼容性验证：数据可正常导入MATLAB、ANSYS等科研软件，支持后续的数据分析和论文撰写工作。
7月3日上午10时，核心科研数据全部恢复交付，较约定时间提前2小时完成任务，确保了载人航天项目的顺利推进。
本次科研院所超算中心数据恢复案例，为科研数据安全管理提供重要借鉴，核心经验教训如下：
1. 超算中心需“物理防护+环境监控“：机房应采用防水、防火、防尘的等级设计，屋顶设置防水卷材及排水坡度，机柜底部加装防渗水挡板；部署高精度温湿度传感器及漏水检测系统，与空调、新风系统联动，实现异常情况自动告警及应急处置，避免环境因素导致硬件损坏。
2. 科研数据备份需遵循“3-2-1-1”原则：核心科研数据应建立3份副本，存储于2种不同介质（SSD阵列+磁带库），其中1份异地灾备，1份离线存储；针对载人航天这类重大项目数据，额外建立”计算节点本地缓存+实时同步至备用超算”的双重保障机制，确保数据多路径留存。
3. 应急响应需构建“政企协同闭环“：提前与专业数据恢复机构签订应急服务协议，明确2小时内到场响应、72小时内完成核心数据恢复的服务标准；每半年联合超算厂商开展硬件故障、数据损坏等场景的应急演练，优化数据提取、阵列重组等关键环节的处置流程。
4. 硬件选型需匹配科研数据特性：超算中心的存储介质应选用工业级SSD，提升抗物理冲击、防腐蚀的能力；RAID阵列优先采用RAID10或RAID0+1架构，在保障读写性能的同时，通过镜像特性降低数据丢失风险，避免单一硬件故障引发连锁问题。
当数据发生丢失时，金海境科技研发团队深入研究各种服务器和系统设计思路，认真对比故障类别，攻克疑难恢复案例，总结成功恢复经验，拥有成功修复服务器数据库，虚拟化平台，分布式存储等数据中心相关的上万个疑难案例。