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RHEL6 snapshot快照原理及實驗 LVM對lv提供了快照“snapshot”備份功能，這種功能也只對LVM 有效,。snapshot有多種實現(xiàn)方法,，這里只談?wù)劇皩憰r復(fù)制COW”，不是奶牛哦,，是“Copy-On-Write”當(dāng)一個 snapshot創(chuàng)建的時候,，僅拷貝原始卷里的源數(shù)據(jù)，這不是物理上的數(shù)據(jù)拷貝,，因此snapshot的創(chuàng)建特別快,，當(dāng)原始卷里的數(shù)據(jù)有寫入時，備份卷開 始記錄原始卷哪些數(shù)據(jù)發(fā)生了變化,，然后在原始卷新數(shù)據(jù)覆蓋舊數(shù)據(jù)時,，將舊數(shù)據(jù)拷貝到snapshot的預(yù)留空間里，起到備份數(shù)據(jù)的作用,，就保證了所有數(shù)據(jù) 和創(chuàng)建備份卷之前的數(shù)據(jù)一致性,。 而對于snapshot的讀操作，如果是讀取數(shù)據(jù)塊是沒有修改過的,，那么會將讀操作直接重定向到原始卷上,，如果是要讀取已經(jīng)修改過的塊，那么就讀取拷貝到snapshot中的塊,。所以當(dāng)原始卷破壞了之后還能用snapshot備份的數(shù)據(jù)還原,。 參考一份51CTO 【asram先生】的解釋吧： 【鏡像分 離，是為了讓鏡像卷保持拆分一瞬間的狀態(tài),，而不再繼續(xù)被寫入數(shù)據(jù),。而拆分之后，主卷所做的所有寫IO動作,，會以bitmap的方式記錄下來,。bitmap 就是一份位圖文件，文件中每個位都表示卷上的一個塊(扇區(qū),，或者由多個扇區(qū)組成的邏輯塊),，如果這個塊在鏡像分離之后，被寫入了數(shù)據(jù),，則程序就將 bitmap文件中對應(yīng)的位從0變成1,。待備份完成之后,，可以將鏡像關(guān)系恢復(fù)，此時主卷和鏡像卷上的數(shù)據(jù)是不一致的,，需要重新做同步,。程序搜索 bitmap中所有為1的位，對應(yīng)到卷上的塊,，然后將這些塊上的數(shù)據(jù),，同步到鏡像卷，從而恢復(fù)實時鏡像關(guān)系,。 改變塊(changed block) 快照創(chuàng)建成功后,，源和快照共享同一份物理數(shù)據(jù)拷貝，直到數(shù)據(jù)發(fā)生寫操作,，此時源上老數(shù)據(jù)或者新增數(shù)據(jù)將被寫向新的存儲空間,。為了記錄和追蹤塊的變化和復(fù)制 信息，需要一個位圖(bitmap),，它用于確定實際拷貝數(shù)據(jù)的位置,，以及確定從源還是目標(biāo)來獲取數(shù)據(jù)。 并發(fā)(concurrent) 它與改變塊非常相似,，但它總是物理地拷貝數(shù)據(jù),。當(dāng)即時拷貝執(zhí)行時，沒有數(shù)據(jù)被復(fù)制,。取而代之,，它創(chuàng)建一個位圖來記錄數(shù)據(jù)的復(fù)制情況，并在后臺進行真正的數(shù)據(jù)物理復(fù)制,。 寫時復(fù)制快 照在快照時間點之后,，沒有物理數(shù)據(jù)復(fù)制發(fā)生，僅僅復(fù)制了原始數(shù)據(jù)物理位置的元數(shù)據(jù),。因此,，快照創(chuàng)建非常快,，可以瞬間完成,。然后，快照副本跟蹤原始卷的數(shù)據(jù) 變化（即原始卷寫操作）,，一旦原始卷數(shù)據(jù)塊發(fā)生寫操作,，則先將原始卷數(shù)據(jù)塊讀出并寫入快照卷，然后用新數(shù)據(jù)塊覆蓋原始卷,。這樣我們訪問快照卷上的數(shù)據(jù)仍舊 是寫操作前的,，可以保證我們備份數(shù)據(jù)的一致性?！?br> 檢驗一下snapshot的特點吧： 采取COW實現(xiàn)方式時,，snapshot的大小并不需要和原始卷一樣大。那設(shè)置成多大呢,？第一,、根據(jù)原始卷數(shù)據(jù)的改變大小范圍來設(shè)置；第二,、根據(jù) 原始卷數(shù)據(jù)的更新頻率來定,。一旦 snapshot的空間記錄滿了原始卷塊變換的信息，那么這個snapshot就無法使用了,。當(dāng)然,，如果你的snapshot大小和原始卷一樣大，甚至還 要大,，那snapshot備份就絕對的不會崩潰啦,。 下面就開始吧！ 一,、新建lv分區(qū),，裝上一個系統(tǒng)（可以不用裝，其實這里只需要說明他是一個我們要備份的數(shù)據(jù)卷而已） --->先查看一下vg空閑空間吧 [root@desktop21 /]# vgs VG #PV #LV #SN Attr VSize VFree vol0 2 4 1 wz--n- 55.22g 26.22g --->還有26.22G,，建一個3G的lv來裝系統(tǒng)吧,，lv名稱syslv [root@desktop21 /]# lvcreate -L 3G -n syslv vol0 Logical volume "syslv" created [root@desktop21 /]# lvdisplay /dev/vol0/syslv --- Logical volume --- LV Name /dev/vol0/syslv VG Name vol0 LV UUID xQXHqK-N3Oj-y9Z1-TBU6-hAsI-ek3V-PkmVmL LV Write Access read/write LV Status available # open 0 LV Size 3.00 GiB （lv大小3G） Current LE 96 Segments 1 Allocation inherit Read ahead sectors auto - currently set to 256 Block device 253:6 --->ok，創(chuàng)建成功,，接下來我就裝一個linux的簡易版吧,，我就不上圖了，自己要測試的自己去試試 【注意：這個lv建立起來若作為安裝系統(tǒng)用的話就一定不能格式化了,，它是作為硬盤用了哦,，誰見過把硬盤拿來格式化了在裝系統(tǒng)的?他會警告無法識別的硬盤～】 。 ,。 ,。 二、創(chuàng)建snapshot 終于裝好了,，我們來創(chuàng)建一個snapshot備份吧,，和lv創(chuàng)建方法差不多，就多加一個參數(shù)-s [root@desktop21 /]# lvcreate -s -n snapsyslv -L 50M /dev/vol0/syslv Rounding up size to full physical extent 64.00 MiB Logical volume "snapsyslv" created [root@desktop21 /]# lvdisplay /dev/vol0/snapsyslv --- Logical volume --- LV Name /dev/vol0/snapsyslv VG Name vol0 LV UUID snoXql-gI1Q-TSsF-F3LN-SyRI-HInY-8cZM3r LV Write Access read/write LV snapshot status active destination for /dev/vol0/syslv LV Status available # open 0 LV Size 3.00 GiB Current LE 96 COW-table size 64.00 MiB （我的PE為32M,，創(chuàng)建的只能是32的倍數(shù)） COW-table LE 2 Allocated to snapshot 0.03% （使用率為0.03%） Snapshot chunk size 4.00 KiB Segments 1 Allocation inherit Read ahead sectors auto - currently set to 256 Block device 253:7 --->ok,，snapsyslv創(chuàng)建好了，64M,，查看一下snapsyslv的詳細信息吧： [root@desktop21 /]# lvs /dev/vol0/snapsyslv LV VG Attr LSize Origin Snap% Move Log Copy% Convert snapsyslv vol0 swi-a- 64.00m syslv 0.07 --->我們需要關(guān)心的就是上面的使用率0.07%,，達到100%就釋放，snapshot就壞了,，就沒用了,。 三,、改變原始卷的數(shù)據(jù)，查看備份卷的變化 1,、登錄到syslv所在的系統(tǒng),，新建文件測試 desktop64 login: root Password： [root@desktop64 ~]# dd if=/dev/zero of=testfile bs=1M count=20 20+0 records in 20+0 records out 20971520 bytes (21 MB) copied, 0.0329396 s, 637 MB/s --->好了，到我們的機子上看看快照的變化吧,，刷新幾下看看 [root@desktop21 /]# lvs /dev/vol0/snapsyslv LV VG Attr LSize Origin Snap% Move Log Copy% Convert snapsyslv vol0 swi-a- 64.00m syslv 0.07 [root@desktop21 /]# lvs /dev/vol0/snapsyslv LV VG Attr LSize Origin Snap% Move Log Copy% Convert snapsyslv vol0 swi-a- 64.00m syslv 33.81 [root@desktop21 /]# lvs /dev/vol0/snapsyslv LV VG Attr LSize Origin Snap% Move Log Copy% Convert snapsyslv vol0 swi-a- 64.00m syslv 33.83 [root@desktop21 /]# lvs /dev/vol0/snapsyslv LV VG Attr LSize Origin Snap% Move Log Copy% Convert snapsyslv vol0 swi-a- 64.00m syslv 33.83 --->看到嗎,？使用率為33.83%了，快照大小為64M,，原始卷新建20M的文件,，看是不是使用率為33%左右呢？^_^ 2,、新建大小為50M的吧,，加上之前的20M，看看快照的變化呢 [root@desktop64 ~]# dd if=/dev/zero of=testfile bs=1M count=50 50+0 records in 50+0 records out 52428800 bytes (52 MB) copied, 0.132893 s, 395 MB/s --->刷新一下,，看看快照變化吧 [root@desktop21 /]# lvs /dev/vol0/snapsyslv LV VG Attr LSize Origin Snap% Move Log Copy% Convert snapsyslv vol0 Swi-I- 64.00m syslv 100.00 [root@desktop21 /]# lvs /dev/vol0/snapsyslv LV VG Attr LSize Origin Snap% Move Log Copy% Convert snapsyslv vol0 Swi-I- 64.00m syslv 100.00 [root@desktop21 /]# lvs /dev/vol0/snapsyslv LV VG Attr LSize Origin Snap% Move Log Copy% Convert snapsyslv vol0 Swi-I- 64.00m syslv 100.00 --->100%啦,，查看一下快照的狀態(tài)？ [root@desktop21 /]# lvdisplay /dev/vol0/snapsyslv --- Logical volume --- LV Name /dev/vol0/snapsyslv VG Name vol0 LV UUID snoXql-gI1Q-TSsF-F3LN-SyRI-HInY-8cZM3r LV Write Access read/write LV snapshot status INACTIVE destination for /dev/vol0/syslv （掛了） LV Status available # open 0 LV Size 3.00 GiB Current LE 96 COW-table size 64.00 MiB COW-table LE 2 Snapshot chunk size 4.00 KiB Segments 1 Allocation inherit Read ahead sectors auto - currently set to 256 Block device 253:7 --->看到嗎,，INACTIVE（沒激活了）,，我們把它激活看看 [root@desktop21 /]# lvchange -ay /dev/vol0/snapsyslv Can't change snapshot logical volume "snapsyslv" --->Can't，不能激活了,，快照不能用了哦,，把它移除吧 [root@desktop21 /]# lvremove /dev/vol0/snapsyslv Do you really want to remove active logical volume snapsyslv? [y/n]: y Logical volume "snapsyslv" successfully removed --->ok，已經(jīng)移除了,，現(xiàn)在可以再繼續(xù)創(chuàng)建快照了額^_^ |
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