MSPE-基礎(chǔ)類-8-快照技術(shù)-v1.3

MSPE培訓(xùn)教材—快照技術(shù)目錄什么是快照常見快照技術(shù)什么是快照3Snapshot(:///dictionary)Afullyusablecopyofadefinedcollectionofdatathatcontainsanimageofthedataasitappearedatthepointintimeatwhichthecopywasinitiated.Asnapshotmaybeeitheraduplicateorareplicateofthedataitrepresents.參考譯文：快照是特定數(shù)據(jù)集的一個(gè)完整可用拷貝，該數(shù)據(jù)集包含源數(shù)據(jù)在拷貝點(diǎn)的靜態(tài)映象；快照可以是數(shù)據(jù)再現(xiàn)的一個(gè)副本或者復(fù)制?？煺盏膬r(jià)值4快速備份/恢復(fù)快照可迅速生成，并可用作傳統(tǒng)備份和歸檔的數(shù)據(jù)源，縮小甚至消除了數(shù)據(jù)備份窗口；快照存儲(chǔ)在磁盤上，可以快速直接存取，大大提高數(shù)據(jù)恢復(fù)的速度。保存多個(gè)恢復(fù)點(diǎn)目標(biāo)基于磁盤的快照使存儲(chǔ)設(shè)備有靈活和頻繁的恢復(fù)點(diǎn)，可以快速通過(guò)不同時(shí)間點(diǎn)的快照恢復(fù)數(shù)據(jù)。重新定義數(shù)據(jù)用途快照提供一份接近實(shí)況數(shù)據(jù)的拷貝，可供測(cè)試、歸檔、查詢使用，既保護(hù)生產(chǎn)系統(tǒng)又賦予備份數(shù)據(jù)新的用途。常見快照技術(shù)分類5全拷貝快照別離鏡像〔Splittingamirror〕差分快照寫即拷貝〔CoW:CopyOnWrite)寫即重定向(RoW:RedirectOnWrite)隨機(jī)寫(WA:WriteAnywhere)全拷貝快照6別離鏡像〔Splittingamirror〕寫操作鏡像子系統(tǒng)〔陣列，邏輯卷管理器，存儲(chǔ)網(wǎng)絡(luò)〕源鏡像寫操作鏡像子系統(tǒng)〔陣列，邏輯卷管理器，存儲(chǔ)網(wǎng)絡(luò)〕鏡像關(guān)系終止源鏡像別離鏡像的生命周期7寫操作源鏡像鏡像卷源鏡像原始數(shù)據(jù)寫操作別離鏡像讀和備份記錄寫操作別離鏡像寫操作1.別離鏡像2.從別離鏡像備份3.再同步鏡像再同步源鏡像全拷貝快照的特點(diǎn)8空間占用：每一次全拷貝快照需要與源盤相同大小的數(shù)據(jù)空間創(chuàng)立過(guò)程：每一次全拷貝快照都需要完全數(shù)據(jù)同步讀寫操作影響源卷的讀操作不受影響源卷的寫操作受數(shù)據(jù)同步的影響創(chuàng)立完成后，快照〔卷〕的讀寫操作保持最優(yōu)常見快照技術(shù)分類9全拷貝快照別離鏡像〔Splittingamirror〕差分快照寫即拷貝〔CoW:CopyOnWrite)寫即重定向(RoW:RedirectOnWrite)隨機(jī)寫(WA:WriteAnywhere)CoW的實(shí)現(xiàn)10p源盤快照前寫塊1abcdefgh01234567i8SAN訪問(wèn)陣列源卷1.寫操作〔‘p’寫入塊1〕pCoW的實(shí)現(xiàn)11p源盤快照快照前寫塊1z快照后寫塊6apcdefgh01234567i8SAN訪問(wèn)陣列源卷快照索引和日志地址數(shù)據(jù)1.寫操作〔‘p’寫入塊1〕2.產(chǎn)生快照3.快照后寫入‘z’到塊6：不一次性寫入先將塊6內(nèi)容移入日志‘z’寫入源卷g66gzCoW的實(shí)現(xiàn)12pz源盤快照快照前寫塊1快照后寫塊6gp讀塊6讀塊1apcdefzh6g01234567i8SAN訪問(wèn)陣列快照索引和日志源卷地址數(shù)據(jù)1.寫操作〔‘p’寫入塊1〕2.產(chǎn)生快照3.快照后寫入‘z’到塊6：不一次性寫入先將塊6內(nèi)容移入日志‘z’寫入源卷4.從快照讀時(shí)組合索引/日志和源卷1.如果快照是可讀/寫，快照盤上的寫操作直接更新索引和日志CoW的特點(diǎn)13源卷狀態(tài)：源卷保持最新狀態(tài)寫操作步驟：當(dāng)一個(gè)新的寫操作執(zhí)行時(shí)：首先讀出寫操作將要覆蓋地址的當(dāng)前數(shù)據(jù)將讀出數(shù)據(jù)保存至專用空間并建立索引新的寫操作執(zhí)行〔寫入目標(biāo)地址〕讀寫路徑影響源卷的讀路徑根本無(wú)影響源卷的寫操作受拷貝影響對(duì)快照〔卷〕的讀寫路徑都有影響兩次快照之間的屢次寫操作第一次寫動(dòng)作，需要一次讀，二次寫操作后續(xù)的寫動(dòng)作，只需直接寫入到源卷，不再需要拷貝操作RoW的實(shí)現(xiàn)14p源盤快照前寫塊1abcdefgh01234567i8SAN訪問(wèn)陣列源卷1.寫操作〔‘p’寫入塊1〕pRoW的實(shí)現(xiàn)15p源盤快照快照前寫塊1z快照后寫塊6apcdefgh01234567i8SAN訪問(wèn)陣列源卷快照索引和日志地址數(shù)據(jù)1.寫操作〔‘p’寫入塊1〕2.產(chǎn)生快照3.快照后寫入‘z’到塊6：源卷塊6內(nèi)容不變‘z’寫入日志6zRoW的實(shí)現(xiàn)16pz源盤快照快照前寫塊1快照后寫塊6gp讀塊6讀塊1apcdefgh6z01234567i8SAN訪問(wèn)陣列快照索引和日志源卷地址數(shù)據(jù)1.寫操作〔‘p’寫入塊1〕2.產(chǎn)生快照3.快照后寫入‘z’到塊6：源卷塊6內(nèi)容不變‘z’寫入日志4.從快照讀時(shí)只訪問(wèn)源卷檢索RoW的實(shí)現(xiàn)17pz源盤快照前寫塊1快照后寫塊6快照gp讀塊6讀塊1apcdefgh6z01234567i8SAN訪問(wèn)陣列快照索引和日志源卷地址數(shù)據(jù)1.寫操作〔‘p’寫入塊1〕2.產(chǎn)生快照3.快照后寫入‘z’到塊6：源卷塊6內(nèi)容不變‘z’寫入日志4.從快照讀時(shí)只訪問(wèn)源卷1.如果快照取消，快照日志必需全部執(zhí)行，以保證源卷的狀態(tài)更新到最新z66zRoW的特點(diǎn)18源卷狀態(tài)：源卷狀態(tài)凍結(jié)讀寫操作步驟：到源盤的新的寫操作被存入日志〔并索引〕：讀源卷時(shí)，先檢索日志讀快照時(shí)，源卷需要引用當(dāng)快照取消時(shí)，寫日志必須全部執(zhí)行以與源卷保證數(shù)據(jù)狀態(tài)同步更新讀寫路徑影響源卷的寫操作根本無(wú)影響源卷的讀路徑潛在受影響快照〔卷〕的讀寫路徑最優(yōu)化源卷的狀態(tài)不是最新，快照卷故障將會(huì)導(dǎo)致源卷數(shù)據(jù)喪失WA與WAFL19WAFL：AnywhereFileLayout，任意位置寫入文件布局，是Netapp的專利文件系統(tǒng)。其采用類似于Linux的樹形架構(gòu)，如下：WA：WriteAnywhere，是在WAFL根底之上的快照技術(shù)?；赪AFL文件系統(tǒng)的WA實(shí)現(xiàn)舉例20SnapshotSnapshot快照前快照后數(shù)據(jù)更新快照后ABCDActiveFSABCDActiveFSC’ABCDActiveFS快照創(chuàng)立的過(guò)程：建立一個(gè)新的文件為這個(gè)文件建立與原來(lái)文件完全一樣的數(shù)據(jù)塊索引數(shù)據(jù)寫操作：找到新的空閑數(shù)據(jù)塊寫入新數(shù)據(jù)到空閑數(shù)據(jù)塊將源文件的索引指向新的數(shù)據(jù)塊WA的特點(diǎn)21磁盤塊被虛擬化源盤使用真實(shí)塊的映射重定向