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25、【華為HCIE-Storage】--Hyper Snapshot(文件業務)

HCIE Storage hostman

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① 定義

華為技術有限公司開發的快照特性又叫HyperSnap特性。文件系統快照是源文件系統在某一個時間點的數據副本,是文件系統的一個可用副本,可以被應用服務器讀取。

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② 相關概念

l 源文件系統

需要創建快照的源數據所在的文件系統。

l 文件系統只讀快照

文件系統在某個時間點的數據副本,與源文件系統的數據保持一致。通過NFS/CIFS( Network File System/Commom Internet File System)共享方式,應用服務器可以讀取該副本的數據。

l BP

BP( Block Pointer)是文件系統中用於記錄數據塊存儲位置的元數據。

l ROW

ROW( Redirect on write)是指寫時重定向技術,是實現文件系統快照的核心技術。當源文件系統收到寫數據請求需要修改源文件系統中的數據時,存儲系統在存儲池中為新寫入的數據指定新的存儲位置,並將被修改數據塊的指針指向新的存儲位置。 ROW技術的示意圖如圖所示。


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l 快照預留空間

在源文件系統中預留的一部分存儲空間,用於保存快照數據。用戶可以配置快照預留空間占源文件系統的比例。由於快照預留空間不能再用於存儲源文件系統的業務數據,為了避免存儲空間的浪費,建議將快照預留空間的比例設置為源文件系統大小的20%。


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③ 原理

文件系統快照生成後,應用服務器通過訪問文件系統快照可以查看源文件系統在某一個時間的數據副本。

文件系統快照實現的核心技術為ROW,當源文件系統被修改時,存儲系統會在存儲池中給需要修改寫入的數據分配一個新的存儲空間,同時將源文件系統中被修改位置的指針指向新數據的存儲位置。文件系統快照中指針的位置不變,仍指向源文件系統未更改前的數據。文件系統快照保存的是源文件系統的原始副本。

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l 創建快照

文件系統快照創建後,會生成與源文件系統一致的數據副本。此時,存儲系統將源文件系統的塊指針復制給文件系統快照,文件系統快照的塊指針指向源文件系統中數據的存儲位置。文件系統創建後,存儲系統會在源文件系統中劃分一部分快照預留空間,用於保存文件系統快照的數據。當源文件系統中的某些文件被修改或刪除時,被修改或刪除前的原始文件仍然保存在快照預留空間中,確保文件系統快照始終與快照創建時間點的源文件系統保持一致。

l 源文件系統寫入數據

文件系統快照創建後,當應用服務器對源文件系統有數據寫入請求時,存儲系統利用ROW技術將新寫入的數據存放在存儲池中新的位置,源文件系統的指針更新,指向新數據的存放位置。文件系統快照的指針仍指向原始數據的存儲位置,從而保存源文件系統在快照創建時間點的數據。

l 讀取快照

文件系統快照創建後,可以通過存儲系統提供的NFS和CIFS共享服務

共享給客戶端。因此在源文件系統使用期間,客戶端應用程序可以訪問文件系統

快照,讀取快照創建時間點的源文件系統的數據。存儲系統通過文件系統快照中

塊指針查找數據的存儲位置,然後將查找到的數據返回給客戶端。

文件系統快照不但能夠快速生成源文件系統在某個時間點的一致性副本,還提供了快速恢復源文件系統的機制。當源文件系統的數據遭到人為意外刪除、破壞或病毒入侵時,通過回滾可以快速將源文件系統的數據恢復到快照創建時間點的數據,減少源文件系統數據的丟失量。

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