簡介： 這是介紹和原理篇。

一、快照

1.1 照的概念

存儲網(wǎng)絡(luò)行業(yè)協(xié)會（SNIA）對快照的定義是：對指定數(shù)據(jù)集合的一個完全可用拷貝，該拷貝包含源數(shù)據(jù)在拷貝時間點(diǎn)的靜態(tài)影像?！　?快照可以是數(shù)據(jù)再現(xiàn)的一個副本或者復(fù)制。對于文件系統(tǒng)來說，文件系統(tǒng)快照是文件系統(tǒng)的一個即時拷貝，它包含了文件系統(tǒng)在快照生成時刻所有的信息，本身也是一個完整可用的副本。

創(chuàng)建一個快照不同的設(shè)備需要不同的命令，但對于系統(tǒng)來說，基本都包括如下幾個步驟：

1、首先發(fā)起創(chuàng)建指令

2、在發(fā)起時間點(diǎn)，指令通知操作系統(tǒng)暫停應(yīng)用程序和文件系統(tǒng)的操作

3、刷新文件系統(tǒng)緩存，結(jié)束所有的讀寫事務(wù)

4、創(chuàng)建快照點(diǎn)

5、創(chuàng)建完成之后，釋放文件系統(tǒng)和應(yīng)用程序，系統(tǒng)恢復(fù)正常運(yùn)行。

1.2 快照在不同層級的實(shí)現(xiàn)

在IT設(shè)備的不同層級都會有相應(yīng)的產(chǎn)品去實(shí)現(xiàn)快照，而且不同的存儲產(chǎn)品也經(jīng)常會使用多種技術(shù)實(shí)現(xiàn)快照。

廣義的快照技術(shù)通常可有7個不同類型的實(shí)現(xiàn)主體：

1、主機(jī)文件系統(tǒng)(包括服務(wù)器、臺式機(jī)、筆記本電腦)
2、邏輯卷管理器(LVM)
3、網(wǎng)絡(luò)附加存儲系統(tǒng)(NAS)
4、磁盤陣列
5、存儲虛擬化設(shè)備
6、主機(jī)虛擬化管理程序
7、數(shù)據(jù)庫。

基于文件系統(tǒng)和LVM的快照

1.2.1 基于文件系統(tǒng)的快照

很多文件系統(tǒng)都支持快照功能，免費(fèi)是文件系統(tǒng)快照的優(yōu)勢之一，因?yàn)樗稍谖募到y(tǒng)內(nèi)部；另一個優(yōu)點(diǎn)是非常好用，最新版文件系統(tǒng)的快照功能通常使用起來很簡單。但存在的劣勢是每個文件系統(tǒng)都必須獨(dú)立進(jìn)行管理，當(dāng)系統(tǒng)數(shù)量激增時，管理工作會變得非常繁重

1.2.2 基于LVM邏輯卷管理器快照

我們可以創(chuàng)建跨多個文件系統(tǒng)的LVM快照。像賽門鐵克的Veritas Volume Manager可以支持大多數(shù)常見的操作系統(tǒng)和文件系統(tǒng)。LVM通常還包括存儲多路徑和存儲虛擬化等功能。

基于NAS和磁盤陣列的快照

1.2.3 基于NAS的快照

NAS本質(zhì)上就是一個經(jīng)過優(yōu)化的、或是專門定制的文件系統(tǒng)，運(yùn)行在特定的設(shè)備上，或集成在存儲設(shè)備里。

通過網(wǎng)絡(luò)連接到NAS的計算機(jī)系統(tǒng)都可以使用這種標(biāo)準(zhǔn)的通用快照，包括物理服務(wù)器、虛擬機(jī)、臺式機(jī)和筆記本電腦。它也非常容易操作和管理

1.2.4 基于磁盤陣列的快照

基于磁盤陣列的快照與基于NAS的快照有非常相似的優(yōu)點(diǎn)，即所有與磁盤陣列相連的計算機(jī)系統(tǒng)都可以使用這種標(biāo)準(zhǔn)的通用快照功能。

基于存儲虛擬化的快照技術(shù)

1.2.5 基于存儲設(shè)備的快照

這里所說的存儲虛擬化設(shè)備主要用于SAN光纖網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，不同于基于文件(NFS)應(yīng)用的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，像F5 Network公司的Acopia ARX產(chǎn)品就是排除在這個范疇之外的。主要的存儲虛擬化軟硬件存儲設(shè)備(或融合了虛擬化功能的存儲系統(tǒng))都支持快照能力。

1.2.6 基于主機(jī)虛擬化軟件的快照

隨著服務(wù)器虛擬化應(yīng)用的普及，基于主機(jī)虛擬化管理軟件(Hypervisor)的快照技術(shù)也逐漸流行起來。像Citrix公司的 XenServer、微軟的Hyper – V、SUN的xVM Ops Center、以及VMware的ESX和vSphere4等主機(jī)虛擬化產(chǎn)品都支持快照功能。

1.2.7 基于數(shù)據(jù)庫的快照

在數(shù)據(jù)庫中，快照動作被稱為“SnapShot Isolation(快照隔離)”，這點(diǎn)在SQL Server中應(yīng)用比較多（其6個事物隔離級別中的一個就是snapshot isolation）

1.3 快照的分類

快照分類的方式有很多種，比如按照是全量還是增量來區(qū)分為全量快照、增量快照。比較也可以分為物理快照和邏輯快照。

這里按照常用的快照技術(shù)分類：

• Clone or split mirror 克隆或鏡像分離
• Copy-on-write with background copy 后臺拷貝的復(fù)制寫
• 寫時拷貝 (Copy-On-Write)，COW
• 寫時重定向 (Redirect-On-Write)，ROW

（因?yàn)閮?nèi)容較多，進(jìn)行了文章刪減，閱讀全文可以通過點(diǎn)擊下方“了解更多”進(jìn)行瀏覽）

原文出處：阿里云開發(fā)者社區(qū)