存储培训第4部分快照

1、存储培训教材快照技术日期：200773学习目标 什么是快照快照拷贝(Snapshot Copy )TimeMark/TimeView123快照代理4快照什么是快照Snapshot( )A fully usable copy of a defined collection of data that contains an image of the data as it appeared at the point in time at which the copy was initiated. A snapshot may be either a duplicate or a replicate

2、of the data it represents.参考译文：快照是特定数据集的一个完整可用拷贝，该数据集包含源数据在拷贝点的静态映象；快照可以是数据再现的一个副本或者复制。快照的价值快速备份/恢复快照可以迅速建立，并可用作传统备份和归档的数据源，所以快照可以缩小或消除备份窗口；快照存储在磁盘上，可以快速直接存取，从快照恢复比从磁带恢复速度快得多。多个恢复点基于磁盘的快照使存储设备有灵活和频繁的恢复点（或称恢复点目标：RPO），可以快速通过不同时间点的快照尽快恢复数据。需要注意快照增多的代价是提高成本。重新定义数据用途用户经常需要执行对数据的辅助操作，如归档之前的审计、报告或升级测试、数据挖掘

3、等等，这些操作在生产系统上进行容易影响业务系统或代价太高。快照为这些操作提供一份接近实况数据的拷贝，用以提供给辅助操作的系统使用，即保护生产系统又重新定义了备份数据的用途。快照工作原理分类快照全拷贝快照分离镜像（“Splitting”a mirror）差分快照写即拷贝（CoW:Copy On Write)写即重定向(RoW:Redirect On Write)随机写(WA:Write Anywhere)全拷贝快照分离镜像（Splitting a mirror）写操作镜像子系统（阵列，逻辑卷管理器，存储网络）源镜像写操作镜像子系统（阵列，逻辑卷管理器，存储网络）镜像关系终止源镜像分离镜像的生命周

4、期写操作源镜像镜像卷源镜像原始数据写操作分离镜像读和备份记录写操作分离镜像写操作1.分离镜像2.从分离镜像备份3.再同步镜像再同步源镜像差分快照实现：CoWp源盘快照前写块1abcdefgh01234567i8SAN访问阵列源卷1.写操作（p写入块1）p差分快照实现：CoWp源盘快照快照前写块1z快照后写块6apcdefgh01234567i8SAN访问阵列源卷快照索引和日志地址数据1.写操作（p写入块1）2.产生快照3.快照后写入z到块6：不一次性写入先将块6内容移入日志z写入源卷g66gz差分快照实现：CoWpz源盘快照快照前写块1快照后写块6gp读块6读块1apcdefzh6g01234

5、567i8SAN访问阵列快照索引和日志源卷地址数据1.写操作（p写入块1）2.产生快照3.快照后写入z到块6：不一次性写入先将块6内容移入日志z写入源卷4.从快照读时组合索引/日志和源卷1.如果快照是可读/写，快照盘上的写操作直接更新索引和日志；2.更新操作属于覆盖写入。CoW特点源盘保持最新状态当一个新的写操作执行时：首先读出写操作将要覆盖地址的当前数据将读出数据保存至专用空间并建立索引新的写操作执行（写入目标地址）当前盘的读路径继续保持最优路径当前盘的写路径受拷贝影响对快照（卷）的读写路径都有影响RoW源盘状态冻结到源盘的新的写操作被存入日志（并索引）：读源盘时，先检索日志读快照时，源盘需

6、要引用当快照取消时，写日志必须全部执行以与源盘保证数据状态同步更新快照的读路径保持最优化源盘的写路径最优化（无拷贝）当前盘的读路径潜在受影响差分快照实现：RoWp源盘快照前写块1abcdefgh01234567i8SAN访问阵列源卷1.写操作（p写入块1）p差分快照实现：RoWp源盘快照快照前写块1z快照后写块6apcdefgh01234567i8SAN访问阵列源卷快照索引和日志地址数据1.写操作（p写入块1）2.产生快照3.快照后写入z到块6：源卷块6内容不变z写入日志6z差分快照实现：RoWpz源盘快照快照前写块1快照后写块6gp读块6读块1apcdefgh6z01234567i8SAN访

7、问阵列快照索引和日志源卷地址数据1.写操作（p写入块1）2.产生快照3.快照后写入z到块6：源卷块6内容不变z写入日志4.从快照读时组合索引/日志和源卷检索差分快照实现：RoWpz源盘快照前写块1快照后写块6快照gp读块6读块1apcdefgh6z01234567i8SAN访问阵列快照索引和日志源卷地址数据1.写操作（p写入块1）2.产生快照3.快照后写入z到块6：源卷块6内容不变z写入日志4.从快照读时组合索引/日志和源卷1.如果快照取消，快照日志必需全部执行，以保证源卷的状态更新到最新。z66z差分快照实现：RoWpz源盘快照前写块1快照后写块6快照gp读块6读块1apcdefgh0123

8、4567i8SAN访问阵列源卷1.写操作（p写入块1）2.产生快照3.快照后写入z到块6：源卷块6内容不变z写入日志4.从快照读时组合索引/日志和源卷5.快照取消z66z快照索引和日志地址数据6zWA所有磁盘块被虚拟化源盘使用真实块的映射重定向非直接映射磁盘存储空间大于映射表现空间新写操作定向到空闲块，而不是直接覆盖块映射反应当前状态和潜在维护多个“快照”使用计数器来标识在用块性能通常不因源盘/快照改变性能受碎片影响基于文件系统的WA实现举例C快照文件：教材.pptABC文件系统文件：教材.ppt数据块快照比较全拷贝快照差分拷贝快照优势快照过程无开销属于独立拷贝可用于灾难恢复耗费较少存储空间：

9、典型的需要1020可以利用廉价磁盘劣势巨大存储开销每恢复点需要1倍存储空间昂贵通常采用同等存储架构灾难恢复组件缺失需要考虑计划内再同步时间做快照时影响性能源数据和快照紧耦合应用领域灾难恢复接近0备份窗口快速恢复有助于数据再利用备份源接近0备份窗口快速恢复有助于数据再利用H3C快照拷贝虚拟磁盘快照NeoStor时间点映像快照资源区域快照拷贝业务继续访问可以被分配给其它应用使用什么是快照拷贝1234567891011121234567891011122712第一次做快照时，快照资源区无数据. 内存中仅维护源卷的一个地址映射.源卷快照快照!源卷有新块写入时，旧块数据首先被写到快照资源区。新块写入旧块

10、移走快照拷贝实现 Copy-on-Write 2712123456789101112123456789101112拷贝过程源虚拟盘快照资源区数据拷贝时，先检查快照资源区的块是否包含数据，如果有数据就直接复制到拷贝卷；如果没有数据，则直接从源卷上复制未改变过的数据；最终结果是产生一个源卷在快照点的数据副本。快照拷贝卷快照拷贝实现 Copy-on-Write H3C TimeMark每小时一次的自动快照快照资源源资源数据卷9am初始快照(无数据)10am11am12pm147102581136912新数据块写入10:00-10:5914710258113691211:00-11:59新数据块写入1

11、47102581136912数据块9:00-9:59147102581136912新数据块写入267910112267910112旧数据块保存在快照资源区旧数据块保存在快照资源区旧数据块保存在快照资源区267267910TimeMark每小时一次的自动快照快照资源源资源数据卷9am初始快照(无数据)10am11am12pm147102581136912新数据块写入10:00-10:5914710258113691211:00-11:59新数据块写入147102581136912数据块9:00-9:59147102581136912新数据块写入26791011226791011212:17pm

12、应用报错需要恢复应用在 10am的状态!267267910TimeMark10:00am!111234581269107新数据块写入10:00-10:5914710258113691211:00-11:59新数据块写入1471025811369121122679109am10am11am12pm147102581136912数据块9:00-9:59新数据块写入147102581136912267910267910112267147102581136912126910127111234581269107112112910TimeMark每小时一次的自动快照快照资源源资源数据卷初始快照(无数据)H3C 快照代理快照代理简介数据库服务器（安装快照代理）LUN ALUN A数据库或某些特定应用内部会使用缓存管理机制，使大量数据常驻主机内存或更快速的存储介质中，以提高系统整体响应和访问性能；快照代理就是针对数据库或这类特定应用定制的应用程序，核心作用是在进行快照等数据保护措施时，保障主机缓存内的数据和磁盘上数据的完整性、一致性，从而保证恢复时的数据直接可用；快照代理可以用于快照拷贝、TimeMark，也可以用于远程复制功能。快照快照复制卷快照代理特点快照代理针对特定数据库和应用，快照拷贝、Ti