存储技术之快照技术

学习目标什么是快照常见快照技术H3C快照拷贝技术123H3CTimeMark技术4H3C快照代理技术5什么是快照？什么是快照Snapshot()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。快照的价值•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。常见快照技术常见快照技术分类全拷贝快照分离镜像（Splittingamirror）差分快照写即拷贝（CoW:CopyOnWrite)写即重定向(RoW:RedirectOnWrite)随机写(WA:WriteAnywhere)全拷贝快照分离镜像（Splittingamirror）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全拷贝快照的特点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常见快照技术分类全拷贝快照分离镜像（Splittingamirror）差分快照写即拷贝（CoW:CopyOnWrite)写即重定向(RoW:RedirectOnWrite)随机写(WA:WriteAnywhere)CoW的实现p源盘快照前写块1abcdefgh01234567i8SAN访问阵列源卷1.写操作（‘p’写入块1）pCoW的实现p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g66gzCoW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1apcdefzh6g01234567i8SAN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CoW的特点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：1.首先读出写操作将要覆盖地址的当前数据2.将读出数据保存至专用空间并建立索引3.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RoW的实现p源盘快照前写块1abcdefgh01234567i8SAN访问阵列源卷1.写操作（‘p’写入块1）pRoW的实现p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6zRoW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.从快照读时只访问源卷检索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z66zRoW的特点源卷状态：源卷状态冻结读写操作步骤：1.到源盘的新的写操作被存入日志（并索引）：2.读源卷时，先检索日志3.读快照时，源卷需要引用4.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WA的特点磁盘块被虚拟化1.源盘使用真实块的映射重定向2.新写操作定向到空闲块，而不是直接覆盖块3.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性能受碎片影响虚拟磁盘快照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。新块写入旧块移走快照拷贝实现－Copy-on-Write快照拷贝开始源数据卷快照区拷贝卷123456789101112拷贝过程中，新数据写入，发生改变的数据块被保存在快照区将快照资源区里的数据和原卷中未改变的数据一起拷贝形成完整的数据卷1234567891011121314152127134568910111227123456789101112快照拷贝实现－Copy-on-Write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。H3CTimeMark技术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)学习目标什么是快照常见快照技术H3C快照拷贝技术123H3CTimeMark技术4H3C快照代理技术5什么是快照？什么是快照Snapshot()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。快照的价值•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。常见快照技术常见快照技术分类全拷贝快照分离镜像（Splittingamirror）差分快照写即拷贝（CoW:CopyOnWrite)写即重定向(RoW:RedirectOnWrite)随机写(WA:WriteAnywhere)全拷贝快照分离镜像（Splittingamirror）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全拷贝快照的特点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常见快照技术分类全拷贝快照分离镜像（Splittingamirror）差分快照写即拷贝（CoW:CopyOnWrite)写即重定向(RoW:RedirectOnWrite)随机写(WA:WriteAnywhere)CoW的实现p源盘快照前写块1abcdefgh01234567i8SAN访问阵列源卷1.写操作（‘p’写入块1）pCoW的实现p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g66gzCoW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1apcdefzh6g01234567i8SAN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CoW的特点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：1.首先读出写操作将要覆盖地址的当前数据2.将读出数据保存至专用空间并建立索引3.新的写操作执行（写入目标地址）读写路径影响源卷的读路