快照技术培训课件

快照技术培训1快照技术培训11目

录2什么是快照?常见快照技术目录2什么是快照?2什么是快照3Snapshot(http://ww/dictionary)Afullyusablecopyofadefinedcollectionofdatathatcontainsanimageofthedataasitappearedatthepointintimeatwhichthecopywasinitiated.Asnapshotmaybeeitheraduplicateorareplicateofthedataitrepresents.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。什么是快照3Snapshot(http://www.snia3快照的价值4快速备份/恢复快照可迅速生成，并可用作传统备份和归档的数据源，缩小甚至消除了数据备份窗口；快照存储在磁盘上，可以快速直接存取，大大提高数据恢复的速度。保存多个恢复点目标基于磁盘的快照使存储设备有灵活和频繁的恢复点，可以快速通过不同时间点的快照恢复数据。重新定义数据用途快照提供一份接近实况数据的拷贝，可供测试、归档、查询使用，既保护生产系统又赋予备份数据新的用途。快照的价值4快速备份/恢复4常见快照技术分类5全拷贝快照分离镜像（Splitting

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mirror）差分快照写即拷贝（CoW

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Write)写即重定向(RoW

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Write)随机写(WA

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WriteAnywhere)常见快照技术分类5全拷贝快照5全拷贝快照分离镜像（Splitting

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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6全拷贝快照分离镜像（Splittingamirror）写6分离镜像的生命周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分离镜像从分离镜像备份再同步镜像再同步源镜像7分离镜像的生命周期写操作源镜像镜像卷源镜像原始数据写操作分离7全拷贝快照的特点8空间占用：每一次全拷贝快照需要与源盘相同大小的数据空间创建过程：每一次全拷贝快照都需要完全数据同步读写操作影响源卷的读操作不受影响源卷的写操作受数据同步的影响创建完成后，快照（卷）的读写操作保持最优全拷贝快照的特点8空间占用：每一次全拷贝快照需要与源盘相同大8常见快照技术分类9全拷贝快照分离镜像（Splitting

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mirror）差分快照写即拷贝（CoW

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Write)写即重定向(RoW

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WriteAnywhere)常见快照技术分类9全拷贝快照9CoW的实现p源盘快照前写块1acdefghi012345678SAN访问阵列源卷1.写操作（‘p’写入块1）pb10CoW的实现p源盘快照前写块1acdefghi0SAN访问10CoW的实现p源盘快照快照前写块1z快照后写块6apcdefhiSAN访问阵列源卷快照索引和日志地址 数据写操作（‘p’写入块1）产生快照快照后写入‘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012345678116ggzCoW的实现p源快照快照前写块1z快照后写块6apcdefhCoW的实现pz源盘快照快照前写块1快照后写块6gp读块6读块1apcdefzh6gi012345678SAN访问阵列源卷快照索引和日志地址 数据写操作（‘p’写入块1）产生快照快照后写入‘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12CoW的实现pz源快照快照前写块1快照后写块6gp读块6读块CoW的特点13源卷状态：源卷保持最新状态写操作步骤：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）读写路径影响源卷的读路径基本无影响源卷的写操作受拷贝影响对快照（卷）的读写路径都有影响两次快照之间的多次写操作第一次写动作，需要一次读，二次写操作后续的写动作，只需直接写入到源卷，不再需要拷贝操作CoW的特点13源卷状态：源卷保持最新状态RoW的实现p源盘快照前写块1acdefghi012345678SAN访问阵列源卷1.写操作（‘p’写入块1）pb14RoW的实现p源快照前写块1acdefghi0SAN访问阵列RoW的实现p源盘快照快照前写块1z快照后写块6apcdefghi012345678SAN访问阵列源卷快照索引和日志地址 数据写操作（‘p’写入块1）产生快照快照后写入‘z’到块6：源卷块6内容不变‘z’写入日志6z15RoW的实现p源快照快照前写块1z快照后写块6apcdefgRoW的实现pz源盘快照快照前写块1快照后写块6gp读块6读块1apcdefgh6zi012345678SAN访问阵列源卷快照索引和日志地址 数据写操作（‘p’写入块1）产生快照快照后写入‘z’到块6：源卷块6内容不变‘z’写入日志4.从快照读时只访问源卷检索16RoW的实现pz源快照快照前写块1快照后写块6gp读块6读块RoW的实现pz源盘快照前写块1快照后写块6快照gp读块6读块1apcdefhiSAN访问阵列源卷快照索引和日志地址 数据写操作（‘p’写入块1）产生快照快照后写入‘z’到块6：源卷块6内容不变‘z’写入日志4.从快照读时只访问源卷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gz1701234567866zzRoW的实现pz源快照前写块1快照后写块6快照gp读块6读块RoW的特点18源卷状态：源卷状态冻结读写操作步骤：到源盘的新的写操作被存入日志（并索引）：读源卷时，先检索日志读快照时，源卷需要引用当快照取消时，写日志必须全部执行以与源卷保证数据状态同步更新读写路径影响源卷的写操作基本无影响源卷的读路径潜在受影响快照（卷）的读写路径最优化源卷的状态不是最新，快照卷故障将会导致源卷数据丢失RoW的特点18源卷状态：源卷状态冻结WAFL介绍19WAFL：是Netapp的专利文件系统。将底层的存储空间虚拟成文件，使用inode链条来组织所有的零散快。Inode分为两层：root

inode

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inode。rootinode处于硬盘的固定位置，指向innode地址；innode位置不固定，可形成链式innode存放数据文件；19WAFL介绍19WAFL：是Netapp的专利文件系统。将底19AFSijABCDAFSijABCD快照AFSijABCD快照A1i1AFSijABCD快照A1i1B1AFSijABCD快照A1i1B1A2i2不会覆盖写，数据永远写到空闲的数据块中。基于WAFL文件系统的WA实现NetApp的快照技术是基于其WAFL文件系统实现的拷贝20AFSijABCDAFSijABCD快照AFSijABCD快20WA的特点21磁盘块被虚拟化源盘使用真实块的映射重定向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”性能通常不因源盘/快照改变性能受数据碎片影响快照过程会产生大量的碎片，性能受影响，需要定时整理快照区大小需要预分配，并受到空间限制快照区与源数据区需要在同一个文件系统中，因此大小需要预分配，并受到卷大小的限制WA的特点21磁盘块被虚拟化21快照技术的对比22快照技术分离镜像COWROWWA空间占用原卷相同要求数据空间可变要求数据空间可变要求数据空间可变是否依赖原数据卷？NOYESYESYES原卷状态最新最新冻结冻结原卷写操作影响YES(同步镜像影响)YES（copy影响）NONO原卷读操作影响NONOYESYES快照卷读写操作影响NOYESNONO覆盖写NOYESYESNO快照技术的对比22快照技术分离镜像COWROWWA空间占用原22THANKS谢谢THANKS23快照技术培训1快照技术培训124目

录2什么是快照?常见快照技术目录2什么是快照?25什么是快照26Snapshot(http://ww/dictionary)Afullyusablecopyofadefinedcollectionofdatathatcontainsanimageofthedataasitappearedatthepointintimeatwhichthecopywasinitiated.Asnapshotmaybeeitheraduplicateorareplicateofthedataitrepresents.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。什么是快照3Snapshot(http://www.snia26快照的价值27快速备份/恢复快照可迅速生成，并可用作传统备份和归档的数据源，缩小甚至消除了数据备份窗口；快照存储在磁盘上，可以快速直接存取，大大提高数据恢复的速度。保存多个恢复点目标基于磁盘的快照使存储设备有灵活和频繁的恢复点，可以快速通过不同时间点的快照恢复数据。重新定义数据用途快照提供一份接近实况数据的拷贝，可供测试、归档、查询使用，既保护生产系统又赋予备份数据新的用途。快照的价值4快速备份/恢复27常见快照技术分类28全拷贝快照分离镜像（Splitting

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mirror）差分快照写即拷贝（CoW

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WriteAnywhere)常见快照技术分类5全拷贝快照28全拷贝快照分离镜像（Splitting

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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29全拷贝快照分离镜像（Splittingamirror）写29分离镜像的生命周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分离镜像从分离镜像备份再同步镜像再同步源镜像30分离镜像的生命周期写操作源镜像镜像卷源镜像原始数据写操作分离30全拷贝快照的特点31空间占用：每一次全拷贝快照需要与源盘相同大小的数据空间创建过程：每一次全拷贝快照都需要完全数据同步读写操作影响源卷的读操作不受影响源卷的写操作受数据同步的影响创建完成后，快照（卷）的读写操作保持最优全拷贝快照的特点8空间占用：每一次全拷贝快照需要与源盘相同大31常见快照技术分类32全拷贝快照分离镜像（Splitting

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Write)随机写(WA

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WriteAnywhere)常见快照技术分类9全拷贝快照32CoW的实现p源盘快照前写块1acdefghi012345678SAN访问阵列源卷1.写操作（‘p’写入块1）pb33CoW的实现p源盘快照前写块1acdefghi0SAN访问33CoW的实现p源盘快照快照前写块1z快照后写块6apcdefhiSAN访问阵列源卷快照索引和日志地址 数据写操作（‘p’写入块1）产生快照快照后写入‘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012345678346ggzCoW的实现p源快照快照前写块1z快照后写块6apcdefhCoW的实现pz源盘快照快照前写块1快照后写块6gp读块6读块1apcdefzh6gi012345678SAN访问阵列源卷快照索引和日志地址 数据写操作（‘p’写入块1）产生快照快照后写入‘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35CoW的实现pz源快照快照前写块1快照后写块6gp读块6读块CoW的特点36源卷状态：源卷保持最新状态写操作步骤：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）读写路径影响源卷的读路径基本无影响源卷的写操作受拷贝影响对快照（卷）的读写路径都有影响两次快照之间的多次写操作第一次写动作，需要一次读，二次写操作后续的写动作，只需直接写入到源卷，不再需要拷贝操作CoW的特点13源卷状态：源卷保持最新状态RoW的实现p源盘快照前写块1acdefghi012345678SAN访问阵列源卷1.写操作（‘p’写入块1）pb37RoW的实现p源快照前写块1acdefghi0SAN访问阵列RoW的实现p源盘快照快照前写块1z快照后写块6apcdefghi012345678SAN访问阵列源卷快照索引和日志地址 数据写操作（‘p’写入块1）产生快照快照后写入‘z’到块6：源卷块6内容不变‘z’写入日志6z38RoW的实现p源快照快照前写块1z快照后写块6apcdefgRoW的实现pz源盘快照快照前写块1快照后写块6gp读块6读块1apcdefgh6zi012345678SAN访问阵列源卷快照索引和日志地址 数据写操作（‘p’写入块1）产生快照快照后写入‘z’到块6：源卷块6内容不变‘z’写入日志4.从快照读时只访问源卷检索39RoW的实现pz源快照快照前写块1快照后写块6gp读块6读块RoW的实现pz源盘快照前写块1快照后写块6快照gp读块6读块1apcdefhiSAN访问阵列源卷快照索引和日志地址 数据写操作（‘p’写入块1）产生快照快照后写入‘z’到块6：源卷块6内容不变‘z’写入日志4.从快照读时只访问源卷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gz4001234567866zzRoW的实现pz源快照前写块1快照后写块6快照gp读块6读块RoW的特点41源卷状态：源卷状态冻结读写操作步骤：到源盘的新的写操作被存入日志（并索引）：读源卷时，先检索日志读快照时，源卷需要引用当快照取消时，写日志必须全部执行以与源卷保证数据状态同步更新读写路径影响源卷的写操作基本无影响源卷的读路径潜在受影响快照（卷）的读写路径最优化源卷的状态不是最新，快照卷故障将会导致源卷数据丢失RoW的特点18源卷状态：源卷状态冻结WAFL介绍19WAFL：是Netapp的专利文件系统。将底层的存储空间虚拟成文件，使用inode链条来组织所有的零散快。Inode分为两层：root

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