Snapshot快照实验
SQL与snapshot快照技术
快照（snapshot）的概念快照（snapshot）是某个数据在某一特定时刻的镜像，也称为即时拷贝，它是这个数据库的一个完整可用的副本。
存储网络行业协会SNA对快照的定义是：关于指定的数据集合的一个完全可用的拷贝，该拷贝包括相应数据在某个时间点（拷贝开始的时间点）的映像。
SQL Server 2005使用基于行版本控制的隔离级别初探(1)行版本控制隔离行版本控制的隔离是SQL Server 2005的一个新的隔离框架。
使用行版本控制的隔离可以在大量并发的情况下，显著减少所得产生，并且与NoLock相比，它又可以显著降低肮脏读，幻影，丢失更新等现象的发生(READ_COMMITTED_SNAPSHOT)当在基于行版本控制的隔离下运行的事务读取数据时，读取操作不会获取正被读取的数据上的共享锁（S 锁），因此不会阻塞正在修改数据的事务。
另外，锁定资源的开销随着所获取的锁的数量的减少降至最低。
使用行版本控制的已提交读隔离和快照隔离可以提供副本数据的语句级或事务级读取一致性。
行版本控制隔离的优势所在使用行版本控制的隔离级别具有以下优点：·读取操作检索一致的数据库快照。
·SELECT 语句在读取操作过程中不锁定数据（读取器不阻塞编写器，编写器也不阻塞读取器）。
·SELECT 语句可以在其他事务更新行时访问最后提交的行值，而不阻塞应用程序。
·死锁的数量减少。
·事务所需的锁的数量减少，这减少了管理锁所需的系统开销。
·锁升级的次数减少。
行版本控制隔离的原理SQL Server 2005的行版本控制原理上很简单，就是在库表中每一行的记录上都悄悄的增加了一个类时间戳列（行版本列）。
当使用行版本控制的隔离时，SQL Server 2005 Database Engine 向使用行版本控制操作数据的每个事务分配一个事务序列号(XSN)。
事务在执行BEGIN TRANSACTION 语句时启动。
第一章、快照(Snapshot)技术发展综述
第一章、快照（Snapshot）技术发展综述摘要：传统数据备份技术存在备份窗口、恢复时间目标RTO和恢复时间点RPO 过长的问题，无法满足企业关键性业务的数据保护需求，因此产生了数据快照技术。
本文对快照技术的概念、特点、实现技术和发展现状进行了概括性阐述，并对其未来的发展进行了展望。
关键词：快照，备份，复制，镜像，写时复制，指针重映射作者简介：刘爱贵，研究方向为网络存储、数据挖掘和分布式计算；毕业于中科院，目前就职于赛门铁克＠Symantec，从事存储软件研发。
Email: Aigui.Liu@注：作者学识和经验水平有限，如有错误或不当之处，敬请批评指正。
PDF格式下载：/source/1613486一. 引言随着计算机技术和网络技术的不断发展，信息技术水平不断得到提高。
人类进入称为信息社会的二十一世纪后，诸如数字通信、数字多媒体、电子商务、搜索引擎、数字图书馆、天气预报、地质勘探、科学研究等海量数据型应用的涌现，各种信息呈现爆炸式的增长趋势，存储成为信息计算技术的中心。
应用对存储系统的要求不断提高，存储容量不断升级，从GigaByte到TeraByte、 PetaByte、ExaByte，愈显巨大。
图灵奖获得者Jim Gray提出一个新的经验定律：网络环境下每18个月生产的数据量等于有史以来的数据量之和。
与此同时，现代企业对计算机的依赖性严重增强，信息数据逐渐成为企业赖以生存的基础，数据损坏或丢失将给企业带来巨大的损失。
由于黑客、病毒、硬件设备的失效以及火灾、地震等自然灾害的原因，使系统和数据信息遭到破坏甚至毁灭，如果不及时地进行恢复，将对企业造成巨大的损失，所以备份容灾技术显得尤为重要。
尤其，9.11等事件造成的灾难性后果使人们更加深刻地认识到数据信息的价值和意义，日益重视数据的保护。
在过去的20多年中，虽然计算机技术取得了巨大的发展，但是数据备份技术却没有长足进步。
数据备份操作代价和成本仍然比较高，并且消耗大量时间和系统资源，数据备份的恢复时间目标和恢复点目标比较长。
vmware虚拟机快照原理
vmware虚拟机快照原理VMware虚拟机的快照（Snapshot）功能是一项非常有用的功能，它允许用户在虚拟机运行时创建虚拟机系统状态的备份。
当创建了一个快照后，用户可以在后续的时间点上恢复虚拟机到该快照所代表的状态，这可以帮助用户快速恢复虚拟机系统出现的问题，或实现多个不同实验环境的快速切换。
在深入讨论快照的工作原理之前，我们先来了解一些与快照相关的术语和概念。
首先，虚拟机快照具有层次关系。
当用户创建一个快照时，它将成为一个该虚拟机当前状态的快照。
当后续快照创建时，它将成为一个前一个快照的子快照。
这意味着一些子快照在其父快照创建之前的状态所做的改变也会被包含在其中。
其次，快照的创建方式有两种：内存快照（Memory Snapshot）和磁盘快照（Disk Snapshot）。
内存快照会将虚拟机内存的所有内容保存到磁盘上，包括虚拟机的运行状态和正在执行的进程。
而磁盘快照只会保存虚拟机的磁盘状态，包括虚拟磁盘文件的当前版本以及虚拟磁盘的配置信息。
最后，虚拟机快照还具有快照树的结构。
当用户在虚拟机上创建了一个快照后，系统会生成一个快照文件并记录在虚拟机的配置文件中，同时引入一个新的快照树节点，该节点与快照文件关联。
通过这种方式，用户可以轻松地管理和恢复虚拟机到不同的状态。
那么，快照的工作原理是怎样的呢？当用户创建一个快照时，VMware会采用一种称为写时复制（Copy-on-Write）的技术。
该技术会在快照文件中记录虚拟磁盘文件的当前版本，并创建一个新的子虚拟磁盘文件（delta文件），这个子虚拟磁盘文件包含了自快照创建以来对虚拟磁盘所做的所有修改。
在快照创建后，对虚拟机的任何更改都将被存储在子虚拟磁盘文件中，而不会对父虚拟磁盘文件进行修改。
这意味着原始磁盘文件保持不变，而快照则包含了自快照创建时起到当前状态的所有改变。
当用户选择恢复虚拟机到一些快照时，系统会关闭虚拟机，将子虚拟磁盘文件合并到父虚拟磁盘文件中，以及将内存快照合并到虚拟机的内存中。
Snapshot技术平台(中文)
Snapshot技术平台(中文)snapshot技术平台snapshot技术平台是应用生物系统公司。
ABI公司推出了专门为检测SNPs而设计的分析软件和试剂盒，它可以同时对多个SNPs进行基因分型，也称为微序列分析。
该方法针对不同的突变位点设计不同长度的引物。
快照反应后，该产品可以通过电泳分离、五色荧光检测和基因图谱分析在一个凝胶中检测多个SNP位点。
该平台基于37303130和其他PCR测序仪。
3730xl DNA序列检测器一.snapshot工作原理使用snapshot进行位点特异性序列分析的基本原理遵循直接DNA测序中的双脱氧终止法，只是PCR反应中只有不同的荧光标记的ddntps。
由于每个SNP位点的引物3'端接近SNP点，因此在聚合酶的作用下，每个引物仅根据模板的序列延伸一个核苷酸。
然后使用先进的荧光检测系统检测核苷酸的类型。
1．多重snapshot反应的工作原理：在一个snapshot反应体系中，针对每个待测snp 位点在其上游或下游设计一条单向的寡核苷酸引物（正向引物或反向引物），引物的tm 值要求在50度以上，在amplitaq聚合酶和4种不同荧光标.记的ddntp存在的情况下,各条引物与各自互补的dna模板结合,聚合酶在引物的3’末端延伸单个碱基反应即告终止,产物的长度为引物长度+1bp。
延伸的碱基就是该样本在该位点上的基因型，其中纯合子表现为单峰，杂合子表现为双峰。
为了能够分辨不同snp的不同基因型，可在引物的5’末端加上不同长度的polyc或polyt，使各条引物以长度区分。
经电泳将其分开。
最短的引物一般设定为20bp,相邻两个snp的引物之间长度一般相差4-6个核苷酸，以便区分。
多重快照反应是利用引物之间的长度差和四个荧光标记的DDNTP的单碱基延伸来实现的区分不同snp位点的作用,一次反应可以同时对4-5个snp进行基因分型,是一种通量较高的基因分型的方法。
图1快照实验原理示意图2．多重snapshot反应的工作通量这项工作的进展取决于多重PCR和延伸的条件优化过程。
Snapshot技术平台中文
S n a p s h o t技术平台中文文档编制序号：[KKIDT-LLE0828-LLETD298-POI08]Snapshot技术平台SnaPshot技术平台是Applied Biosystems,ABI公司推出了专为检测 SNP 设计的分析软件和试剂盒可对多个 SNP 位点同时进行基因分型 ,也被称为 minisequencing 。
该方法针对不同突变位点设计不同长度的引物SNaPshot 反应后 ,产物通过电泳分离、五色荧光检测、Gene mapper 分析 ,可在一次电泳胶内检测多个 SNP位点。
这个平台是建立在3730，3130等PCR测序仪上的技术。
3730XL型DNA序列检测仪一. SnaPshot工作原理应用 SNaPshot 进行定点的序列分析 ,其基本原理遵循了DNA 直接测序中的双脱氧终止法 ,所不同的是 PCR 反应中只有不同荧光标记的ddNTP。
由于每个 SNP 位点的引物 3′端都紧靠SNP点 ,因此每一种引物在聚合酶作用下 ,根据模板的的序列 ,只延伸一个核苷酸。
然后用先进的荧光检测系统 ,检测延伸的那个核苷酸的种类。
1．多重SNaPshot反应的工作原理：在一个SNaPshot反应体系中，针对每个待测SNP 位点在其上游或下游设计一条单向的寡核苷酸引物（正向引物或反向引物），引物的Tm 值要求在50度以上，在 AmpliTaq聚合酶和 4种不同荧光标.记的ddNTP存在的情况下,各条引物与各自互补的DNA 模板结合, 聚合酶在引物的3’末端延伸单个碱基反应即告终止,产物的长度为引物长度+1bp。
延伸的碱基就是该样本在该位点上的基因型，其中纯合子表现为单峰，杂合子表现为双峰。
为了能够分辨不同SNP的不同基因型，可在引物的5’末端加上不同长度的Poly C 或Poly T，使各条引物以长度区分。
经电泳将其分开。
最短的引物一般设定为20bp, 相邻两个SNP的引物之间长度一般相差 4-6个核苷酸，以便区分。
rocksdb snapshot 原理
RocksDB 的快照（snapshot）功能是一种基于多版本并发控制（MVCC）的技术，它可以在数据库运行过程中捕捉到一个一致性的数据视图。
快照可以帮助实现事务隔离，以及在数据库恢复时提供一致性的数据状态。
RocksDB 的快照原理主要涉及以下几个方面：1. 快照实现：RocksDB 使用双向链表结构来存储和管理快照。
每个快照都包含一个指向链表前一个快照的指针和一个指向链表后一个快照的指针。
这种结构使得快照之间可以形成一个环状链表，方便进行快照的遍历和查找。
2. 快照创建：当创建一个新的快照时，RocksDB 会将其插入到链表的末尾。
此时，新快照的前一个快照指针指向当前链表的最后一个快照，后一个快照指针指向链表的下一个快照（如果存在的话）。
3. 快照迭代：通过快照迭代器（snapshot iterator）可以遍历指定快照时刻的数据。
迭代器会根据快照链表中的指针，依次访问每个快照，并读取对应时刻的数据。
在迭代过程中，如果遇到已标记为删除的快照，迭代器会跳过这些快照。
4. 快照删除：当快照的生命周期结束时，RocksDB 会将其从快照链表中移除。
这通常发生在数据库恢复或者事务完成之后。
删除快照时，需要更新链表中前一个快照和后一个快照的指针，以断开快照之间的链接。
5. 多版本并发控制（MVCC）：RocksDB 的快照功能与 MVCC 密切相关。
MVCC 允许多个事务在不同版本的数据上并发执行，从而提高数据库的并发性能。
快照在 MVCC 中起到了关键作用，它使得事务可以访问到一致性的数据视图，从而确保事务的正确执行。
总之，RocksDB 的快照原理主要基于双向链表结构来存储和管理快照，通过快照迭代器来遍历和读取快照时刻的数据。
快照功能在实现事务隔离和数据库恢复一致性方面起到了重要作用。
tasksnapshot创建和移除流程
任务的快照（Task Snapshot）是一种用于在计算机系统中记录并保存任务的状态，以便在需要时进行恢复的技术。
在操作系统和虚拟化评台中，任务的快照功能是非常重要的，它可以帮助用户在遇到系统故障或者需要对任务进行备份和迁移时，快速且准确地保存和恢复任务的状态。
在本文中，我们将介绍任务的快照的创建和移除流程，包括以下内容：1. 任务的快照创建流程2. 任务的快照移除流程3. 任务的快照的应用场景一、任务的快照创建流程任务的快照的创建流程通常包括以下步骤：1.1 确定快照的创建对象需要确定需要创建快照的任务或者任务组，这些任务可以是虚拟机、容器、进程等。
1.2 选择快照创建工具根据任务的类型和所处的环境，选择适合的快照创建工具，常见的快照创建工具包括操作系统提供的快照功能、虚拟化评台提供的快照功能，以及第三方快照工具等。
1.3 执行快照创建操作通过选定的快照创建工具，执行任务的快照创建操作，根据需要设置快照的名称、描述、存储位置等参数。
1.4 验证快照创建结果创建完成后，需要对快照进行验证，确保快照的创建操作成功，并且任务的状态被准确地保存在快照中。
二、任务的快照移除流程任务的快照的移除流程通常包括以下步骤：2.1 确定快照的移除对象需要确定需要移除的快照对象，可以是单个任务的快照，也可以是一组任务的快照。
2.2 选择快照移除工具根据任务的类型和所处的环境，选择适合的快照移除工具，常见的快照移除工具包括操作系统提供的快照功能、虚拟化评台提供的快照功能，以及第三方快照工具等。
2.3 执行快照移除操作通过选定的快照移除工具，执行任务的快照移除操作，根据需要选择删除单个快照还是删除一组快照。
2.4 验证快照移除结果移除完成后，需要对快照进行验证，确保快照的移除操作成功，并且任务的状态被准确地恢复到移除前的状态。
三、任务的快照的应用场景任务的快照在计算机系统中有着广泛的应用场景，主要包括以下几个方面：3.1 故障恢复当任务在运行过程中发生了故障，可以通过快照快速地恢复任务的状态，避免数据丢失和系统停机时间过长。
LVM快照(snapshot)备份
Logical Volume Manager (LVM)提供了对任意一个Logical Volume(LV)做“快照”(snapshot)的功能，以此来获得一个分区的状态一致性备份。
在某一个状态下做备份的时候，可能有应用正在访问某一个文件或者数据库，这就是使得备份的时候文件处于一个状态，而备份完后，文件却处于另外一个状态，从而造成备份的非一致性，这种状态恢复数据库数据几乎不会成功。
状态的解决办法是将其分区挂载为只读，然后通过数据库的表级别锁定(table-level write locks)甚至停止数据库来备份数据。
所有这些方法无意严重影响了服务的可用性。
使用LVM snapshot既可以获得一致性备份，又不会影响服务器的可用性。
要提醒一点是，snapshot这种方法仅对LVM有效，对于非LVM文件系统无效。
snapshot的实现有多种方式(参考文章最后的连接)，这里说说LVM中snapshot的“写时复制”(copy on write) 的实现方法。
当一个snapshot创建的时候，仅拷贝原始卷里数据的元数据(meta- data)。
创建的时候，并不会有数据的物理拷贝，因此snapshot的创建几乎是实时的，当原始卷上有写操作执行时，snapshot跟踪原始卷块的改变，这个时候原始卷上将要改变的数据在改变之前被拷贝到snapshot预留的空间里，因此这个原理的实现叫做写时复制(copy-on- write)。
在写操作写入块之前，CoW将原始数据移动到snapshot空间里，这样就保证了所有的数据在snapshot创建时保持一致。
而对于snapshot的读操作，如果是读取数据块是没有修改过的，那么会将读操作直接重定向到原始卷上，如果是要读取已经修改过的块，那么就读取拷贝到snapshot中的块。
这样，通常的文件I/0流程有一个改变，那就是在文件系统和设备驱动之间增加了一个cow 层，变成了下面这个样子：file I/0 —> filesystem — >CoW –> block I /O下面的图也许可以比较容易了解CoW的原理：采取CoW实现方式时，snapshot的大小并不需要和原始卷一样大，其大小仅仅只需要考虑两个方面：从shapshot创建到释放这段时间内，估计块的改变量有多大;数据更新的频率。
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使用这种标准的通用快照功能，包括物理服务器、虚拟机、台式机和笔记本
电脑等等。快照的实施、操作和管理也都很简单。像一样，很多磁盘阵列的
快照功能也可以被 、备份服务器和备份等软件直接调用。一些磁盘阵列厂商
还有可供非平台应用系统使用的代理程序。
•
基于磁盘阵列的快照也有一些缺点：和维护费用昂贵；对非平台的应用
•
但是，使用便利的工具和附加功能也需要成本，软件和维护费相当昂贵，
一般是按照机器数量和磁盘卷容量来计算。大多数公司的数据量增长很快，
需要使用快照的地方也越来越多，因此，操作和管理也将更复杂。
• 四、基于磁盘阵列的快照
•
大多数磁盘阵列的软件系统里都含有快照功能。基于磁盘阵列的快照与
基于的快照有非常相似的优点，即所有与磁盘阵列相连的计算机系统都可以
其中既有使用专有操作系统的设备，也包括大量基于 软件的各种。
•
通过网络连接到的计算机系统都可以使用这种标准的通用快照，包括物
理服务器、虚拟机、台式机和笔记本电脑。它也非常容易操作和管理。基于
的快照往往同 (卷影复制服务)、备份服务器和备份等软件集成在一起使用。 一些厂商还为非平台的数据应用系统开发了代理程序。其它一些与快照有关 的技术还包括重复数据删除(公司，软件公司和的产品)，有些厂商甚至提供了 带有自动精简配置功能的快照，目的是让快照占用的空间变得更少。
•
使用时，通常要付出额外的成本，包括为每台服务器购买(许可证)和维护
费。而且，像基于文件系统的快照一样，我们可能还要面对系统之间的协调
问题和复杂的技术实施问题。
• 三、基于的快照
•
本质上就是一个经过优化的、或是专门定制的文件系统，运行在特定的
设备上，或集成在存储设备里。大多数中端和企业级系统都提供快照功能，
延迟的增加，即使是采用旁路架构的设计，最终还是会影响应用程序的响应时间。增
加存储虚拟化设备还会使故障分析变得更加困难，潜在的还可能激化厂商之间对故障
责任的推诿。从另一个角度看，虽然增加额外的虚拟化存储硬件或软件要产生一定的
费用，但是与每个存储系统都独立购买快照功能相比，它的软件和维护费用都要低一
些。
主机文件系统(包括服务器、台式机、笔记本电脑)；逻辑卷管理器()；
网络附加存储系统()；磁盘阵列；存储虚拟化设备；主机虚拟化管理
程序；数据库。
各个系统中快照技术的应用
一、基于文件系统的快照 很多文件系统都支持快照功能，微软的 有卷影拷贝服务( ， 称作 )； 的最 新文件系统( )公司的 (雪豹)； (或更高版本)的 ()； 操作系统下的等等。 “免费“是文件系统快照的优势之一，因为它集成在文件系统内部。另一个 优点是非常好用，最新版文件系统的快照功能通常使用起来很简单。不利的 一方面是每个文件系统都必须独立进行管理，当系统数量激增时，管理工作 会变得非常繁重。想象一下，如果我们要做快照复制的话，需要给每一个文 件系统都配置一套复制关系，而且还只能复制该文件系统自己的快照。此外， 不同文件系统所提供的快照种类、快照频率、预留空间等参数也可能不一样， 当然也包括设置、操作和管理上的差异。总之，需要管理的服务器和文件系 统越多，复杂程度就越高。
• .由于备份时一些文件正在进行写操作，所以有些备份的数据不能使用 ；
• .热备份严重影响应用系统的性能等等。
•
所有上述常见的备份问题其实都可以用快照技术来解决，但是也不能单
纯的将快照视为解决所有问题的灵丹妙药，因为快照技术还有待进一步完善。
Hale Waihona Puke • 创建一个快照不同的设备需要不同的命令，但对于系统来说，基本都包括如 下几个步骤：
程序支持有限；磁盘阵列的数量越多，快照的管理也就越复杂。
• 五、基于存储虚拟化设备的快照
•
这里所说的存储虚拟化设备主要用于光纤网络环境，不同于基于文件()应用的网络
设备，像 公司的 产品就是排除在这个范畴之外的。主要的存储虚拟化软硬件设备(或融
合了虚拟化功能的存储系统)包括： 公司的 ()； 公司的 和的 公司的；的系列存储；
• 六、基于主机虚拟化软件的快照
•
随着服务器虚拟化应用的普及，基于主机虚拟化管理软件的快照技术也
• 二、基于(逻辑卷管理器)的快照
•
带有快照功能的也很多，比如惠普操作系统的 ；平台的 和 系统；微
软 及后续版本自带的 系统； 操作系统的；以及赛门铁克公司的 (注： 是
赛门铁克 产品的一部分)。
•
我们可以创建跨多个文件系统的快照。像赛门铁克的 可以支持大多数常
见的操作系统和文件系统。通常还包括存储多路径和存储虚拟化等功能。
快照实验
【实验原理】
•
“快照”通常被定义为一组文件、目录或卷在某个特定时间点的副
本。它所捕获的是一些特定数据在某个时间点的映像。快照技术的出
现最初是为了解决一些备份的难题，其中经常遇到的包括以下几点：
• .需要备份的数据量太大，以至于无法在有限的时间段内完成备份；
• .从一个未被备份的目录中向一个已经备份过的目录移动文件，经常会 导致备份失败；
的 ；的 的 ()以及的 等等。
•
磁盘阵列和快照所具备的优点在存储虚拟化设备上同样能够体现，而且某些方面
还能做的更好。我们可以将来自不同厂商的很多存储设备聚集在少量的几个控制点或
单一控制点上进行管理，提供通用的标准化快照。这样做最大程度的简化了快照的管
理操作成本和学习成本。
•
存储虚拟化快照的缺点与上述类型相比则有些不同。使用存储虚拟化设备会导致
产数据造成任何的破坏。对于数据挖掘( )和电子发现()应用，快照也
是理想的测试数据源。在灾难恢复方面，快照是一种非常有效的方
法—甚至是首选，非常适合遭到恶意软件攻击、人为误操作和数据损
坏等逻辑错误发生时的数据恢复。
•
过去我们认为只有磁盘阵列具备快照功能，但事实上磁盘阵列只
是其中之一而已。广义的快照技术通常可有个不同类型的实现主体：
• .首先发起创建指令；
• .在发起时间点，指令通知操作系统暂停应用程序和文件系统的操作；
• .刷新文件系统缓存，结束所有的读写事务；
• .创建快照点；
• .创建完成之后，释放文件系统和应用程序，系统恢复正常运行。
•
现在，快照技术已经超越了简单的数据保护范畴，我们可以用快
照进行高效且无风险的应用软件测试。用快照数据做测试，不会对生