存储技术之快照技术
快照技术的实现方式
快照技术的实现方式全文共四篇示例，供读者参考第一篇示例：快照技术是一种用来捕捉系统当前状态的技术，它能够让用户在需要时将系统恢复到先前保存的状态。
通过快照技术，用户可以轻松地备份和还原数据，避免丢失重要信息。
在电子设备和计算机系统的日常使用中，快照技术发挥了重要作用。
实现快照技术的方式有多种，下面我们将介绍几种常见的实现方式：1. 写时复制（Copy-on-Write）：写时复制是一种实现快照技术的方式，它通过在需要时才进行实际的复制操作，来降低复制数据时的资源开销。
当系统生成快照时，它只是记录当前数据的状态，并在需要恢复时再进行数据复制，这样可以节省时间和空间。
2. 快照块设备（Snapshot Block Device）：快照块设备是一种将数据存储在块设备上的方式。
当系统需要生成快照时，它会创建一个新的快照块设备，并在其中保存当前数据的状态。
用户可以随时使用该快照块设备来还原系统状态，而不必担心原始数据的改变。
4. 冷备份（Cold Backup）：冷备份是一种在系统离线状态下生成快照的方式。
在冷备份过程中，系统暂停运行，数据完整性得到保证，然后生成快照。
冷备份对系统的影响小，但需要停机时间。
上述是关于【快照技术的实现方式】的简要介绍，不同的实现方式适用于不同的场景和需求。
通过合理选择和应用快照技术，我们可以有效地保护数据安全，提高系统可靠性，从而更好地应对各种突发情况。
第二篇示例：快照技术是一种能够捕捉系统当前状态并在之后可以回滚至该状态的技术。
在计算机领域中，快照技术被广泛应用于虚拟化、存储和数据库等多个领域，以提供系统可靠性、效率和便捷性。
在本文中，我们将介绍快照技术的实现方式，并探讨其在不同领域的应用。
一、快照技术的基本原理快照技术的基本原理是在某一时刻记录系统的状态，并创建一个快照，该快照包含了系统当前的状态信息。
在之后，系统可以根据该快照将系统回滚至之前的某个时间点。
这种技术对于系统的备份和恢复非常有用，既可以保证系统的稳定性，也可以提高系统运行效率。
快照技术
内容提要
快照技术
快照特性描述
快照是指源数据在某个时间点的一致性数据副本。快照生成后可以被主机读取，也可以作 为某个时间点的数据备份。
快照的主要特点包括：瞬间生成、占用存储空间少。
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快照
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hiΒιβλιοθήκη jkla
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快照回滚命令执行前，要求停止对源卷的读写； 快照回滚命令执行成功后，主机可以对源卷进行读写； 快照回滚过程中，不能进行在线升级； 快照回滚是将快照中的数据复制到源卷上，包含了写快照产生的数据。
快照技术特点
应用场景-快速数据备份和数据恢复
应用场景-多数据副本
THANKS
技术原理-写前回滚
快照回滚是将快照LUN的数据复制给源LUN，从而使源LUN的数据恢复成生成快照LUN时 刻的数据。
回滚过程中，主机对源LUN进行写时，快照会先将快照中的数据块拷贝到源LUN后，主机 IO再继续写。
没有主机读写时，快照中的数据是依次向源卷回滚。
源卷
快照回滚
快照
快照回滚时需注意
l
8:00 AM 9:00 AM
快照技术背景
最初的数据备份方式中，恢复时间目标（RTO）和恢复点目标（RPO）往往无法满足业务 的需求，而且数据备份过程会影响业务性能，甚至可能导致业务中断。
快照(计算机存储和备份)
快照（计算机存储）来自维基百科，开放性的百科全书（译者：闫斌）在计算机系统中，快照是系统在某个时间点的状态。
该术语的产生源于类似摄影中的快照。
它可以指系统状态的实际副本或由某些系统提供的功能。
目录1.原理2.实现2.1卷管理器2.2文件系统2.3在数据库中的应用2.4在虚拟化中的应用2.5其他应用3.参见4.注意5.外部链接原理要完成一份大数据集的完整备份可能会花去大量时间。
在多任务或多用户系统中，当数据正在备份时，可能会有数据写入数据集。
这就阻碍了备份的原子性，并引入了版本不一致，这可能会导致数据损坏。
例如，如果一个用户移动一个文件到一个已经备份的文件夹中，那么这个文件在备份介质上会完全丢失，因为在添加文件前备份操作已经发生。
版本不一致也可能导致文件损坏，例如在读取文件时改变文件的大小和内容。
一个安全备份实时数据的方法是在备份过程中使写访问失效，或者停止正在访问数据的应用程序，或者使用操作系统提供的加锁应用程序接口(locking API)强制执行只读访问。
这对于低可用性系统（台式电脑和小型工作组服务器，常规的停机时间是可以接收的）可以容忍。
但是高可用性系统不能容忍业务停止。
为避免停机时间，高可用性系统可能转为采用执行基于快照（在某个时间点上数据集的只读副本）的备份，并允许应用程序继续写入数据。
大多数快照实现是高效的，可以在O(1)时间内创建快照。
换句话说，创建快照所需要的时间和I/O不会随着数据集合的大小而增加，而直接备份则会随着数据集合的大小按相应比例的增加备份时间和I/O。
在某些系统中，一旦数据集合进行了初始快照，随后的快照仅复制更改的数据，并使用系统初始快照的指针引用。
这种基于指针的机制比数据重复克隆消耗更少的磁盘容量。
读写快照有时也被称为分支快照，因为它们隐式地创建了数据集的分支版本。
除了备份和数据恢复，由于读写快照在管理大的文件集合变更方面的非常有用，它经常用在虚拟化、沙盒以及虚拟主机安装领域。
超融合存储关键技术及应用
超融合存储关键技术及应用随着大数据、云计算、人工智能等技术的发展，企业数据的规模不断增长，存储需求也呈现出快速增长的趋势。
为了更好地满足企业数据存储的要求，超融合存储应运而生。
超融合存储是一种新型的存储架构，它将计算、存储、网络、虚拟化等多种技术融合在一起，形成了一种新的存储形态，具有高性能、高可靠和易管理等优点。
超融合存储技术主要包括以下几个方面的关键技术。
一、虚拟化技术超融合存储利用虚拟化技术将存储资源进行汇聚，实现多种数据存储方式的集成。
虚拟化可以将多个物理服务器的存储资源汇聚成一个虚拟存储设备，使得不同应用程序可以共享存储资源。
同时，虚拟化还可以使得不同数据类型的存储方式在同一个存储系统中共存，提高了存储的灵活性和可扩展性。
二、数据重删技术在超融合存储系统中，数据的存储通常是以块为单位进行组织和管理的。
为了提高存储效率，超融合存储系统采用了数据重删技术。
这种技术可以自动将重复的数据块或不必要的数据块删除，以节省存储空间。
数据重删技术具有较高的压缩比，可以大幅度减少存储空间的占用。
三、快照技术超融合存储系统中通常采用快照技术来实现数据备份和恢复。
快照是一种数据备份方式，可以在不中断服务的情况下对数据进行快速备份并存储。
在出现数据恢复的情况下，可以利用快照技术进行快速的数据恢复。
快照技术还可以帮助管理员对存储系统的状态进行深入分析和排查问题。
四、存储负载均衡技术在超融合存储系统中，存储负载均衡技术起到了至关重要的作用。
存储负载均衡技术可以实现不同存储节点之间的资源均衡分配，从而提升存储性能和稳定性。
该技术可以将数据块迅速地分配给合适的节点，同时还可以防止单个节点的故障对整个存储系统造成影响。
五、容错技术超融合存储系统中容错技术是非常重要的一个技术分支。
容错技术可以帮助存储系统实现可靠性和稳定性，保障存储数据的完整性和安全性。
常见的容错技术包括数据冗余，硬件备份，以及网络链路备份等。
这些技术可以帮助存储系统在发生故障时进行快速的恢复，防止数据丢失和系统崩溃。
容灾技术中的数据快照技术
容灾技术中的数据快照技术远程镜像技术往往同快照技术结合起来实现远程备份，即通过镜像把数据备份到远程存储系统中，再用快照技术把远程存储系统中的信息备份到远程的磁带库、光盘库中。
快照技术分为两类，一类指针型，是通过软件对要备份的磁盘子系统的数据快速扫描，建立一个要备份数据的快照逻辑单元号LUN和快照cache，在快速扫描时，把备份过程中即将要修改的数据块同时快速拷贝到快照cache中。
快照LUN是一组指针，它指向快照cache和磁盘子系统中不变的数据块（在备份过程中）。
在正常业务进行的同时，利用快照LUN实现对原数据的一个完全的备份。
另一类是空间型，也驻留在磁盘阵列系统中。
它使主机系统和磁盘阵列设备管理者能够在后台状态下，为主机处理的数据在磁盘阵列内部实时创建可独立寻址多copy卷。
这些copy卷是应用数据存放的现用生产卷的镜象，可同时并行运行任务。
一旦生产数据的copy卷建立后，通过命令可以与其生产卷分割开，应用系统数据库可通过生产卷继续做联机应用，与此同时,备份系统可利用copy卷进行备份、报表生成和应用开发测试等工作。
大大缩短了应用系统因备份等原因OFFLINE脱机的时间，工作示意如图所示。
无论是生产、测试、灾难恢复，还是数据仓库应用，该系统件套件都能提供业务数据影像拷贝的生成和管理维护，使客户以不同的方式更好、更充分的利用业务数据，获得更大的增值效益。
基于数据复制、保护和信息共享而设计的复制管理系统件，提供了非常强大的功能：既可以在一个数据中心内部或者不同数据中心之间实现数据复制，也可以在不同部门之间实现信息共享，快速、有效地适应业务的灵活扩展，在竞争中获得领先优势。
它可使用户在正常业务不受影响的情况下，实时提取当前在线业务数据。
其“备份窗口”接近于零，可大大增加系统业务的连续性，为实现系统真正的7×24运转提供了保证。
虚拟化存储的快速迁移技巧(一)
虚拟化存储的快速迁移技巧随着信息技术的迅猛发展，虚拟化技术在数据中心中得到广泛应用。
虚拟化存储作为其中的重要组成部分，可以极大地提高数据存储效率和灵活性。
在日常运维中，对虚拟化存储的快速迁移技巧有着至关重要的作用。
I. 简介虚拟化存储是指将物理存储资源抽象化，形成逻辑上的虚拟存储池，使得存储空间能够被灵活地分配和管理。
虚拟化存储可以实现数据快速迁移，无需人工干预，极大地节省了维护时间和成本。
以下介绍几种常见的虚拟化存储的快速迁移技巧。
II. 存储迁移引擎存储迁移引擎是虚拟化存储中的关键组件之一，它负责在不中断服务的情况下将虚拟机的存储迁移到其他存储设备。
在实际操作中，需要注意以下几个方面：1. 增量迁移：在虚拟机迁移过程中，存储迁移引擎会不断地将变化的数据以增量的方式传输到目标存储设备，从而减少迁移时间。
增量迁移技术可以通过记录每个块的变更来完成，当迁移完成后，只需要将增量的数据写回源存储设备即可。
2. 块迁移：虚拟化存储的块迁移技术可以将虚拟机存储的数据分割成小块进行传输，这样可以减少网络传输的开销。
同时，块迁移还可以根据数据使用频率进行智能化的调度，使得热点数据和冷数据可以分别被存放在不同的存储设备上，从而提高存储性能。
III. 存储冗余技术存储冗余技术主要用于提高数据的可靠性和容错性。
在虚拟化存储的快速迁移过程中，存储冗余技术发挥着重要的作用。
1. RAID（冗余磁盘阵列）：RAID技术可以将多个磁盘组合成一个逻辑磁盘单元，通过数据分布和冗余恢复来提高数据的安全性和可靠性。
在虚拟化存储的快速迁移中，RAID技术可以实现磁盘的热插拔，以及快速的数据备份和冗余恢复。
这些特性可以在迁移过程中保证数据的完整性和可用性。
2. 快照技术：虚拟化存储的快照技术可以在短时间内创建虚拟机的数据的副本。
在快速迁移过程中，可以使用快照技术来创建一个虚拟机的快照，然后将快照的数据迁移到目标存储设备。
这样可以避免对源存储设备进行实时读取，减少对网络带宽的压力，提高迁移效率。
快照技术的实现方式
快照技术的实现方式
1. 存储层面，在存储领域，快照技术通常是通过记录存储设备上数据块的状态来实现的。
存储设备可以使用写时复制（Copy-on-Write）或写时合并（Copy-on-Merge）等技术，在创建快照时只记录数据块的变化，而不实际复制整个数据块。
这样就可以在快照中保留先前的数据状态，而不会占用额外的存储空间。
2. 虚拟化层面，在虚拟化环境中，快照技术可以通过虚拟机监视器（VMM）或者存储虚拟化层来实现。
虚拟机快照可以记录虚拟机的内存状态和磁盘状态，使得在需要时可以快速恢复虚拟机到先前的状态。
存储虚拟化层也可以提供快照功能，允许在存储级别对虚拟机的磁盘进行快照备份和恢复。
3. 文件系统层面，一些文件系统也提供了快照功能，可以记录文件系统的状态，包括文件和目录的结构、权限和元数据等信息。
这样可以在文件系统级别实现数据的备份和恢复，而不需要依赖于底层存储设备的快照功能。
总的来说，快照技术的实现方式涉及存储层面、虚拟化层面和文件系统层面等多个方面，不同的实现方式有各自的优缺点，可以
根据具体的应用场景和需求来选择合适的实现方式。
希望这些信息能够帮助你更全面地了解快照技术的实现方式。
云存储技术的快照备份与恢复方案
云存储技术的快照备份与恢复方案在现代数字化生活中，数据备份和恢复变得越来越重要。
在这样的环境下，云存储技术正在成为备份和恢复数据的主要方式。
云存储技术无需花费大量资金购买大量硬件，也可以提供高效和安全的数据备份和恢复方案。
快照备份是云存储技术的一种重要备份方式。
快照备份是指按照预设的间隔时间自动对数据进行定期备份。
这种方式可以避免用户手动备份过程中出现的问题或疏忽而导致备份不完整或丢失数据的风险。
快照备份通常不需要用户手动干预，因为它是自动完成的，而且通常不会影响到用户的工作流程。
云存储服务提供商通常会提供快照备份功能，在网站后台为用户提供快照备份功能的设置选项。
此外，快照备份还可以帮助用户恢复各种不同时间点的数据版本。
对于在某个时间点出现数据错误的用户，快照备份功能可以帮助用户快速恢复他们需要的数据版本，这种方法既方便又实用。
另一种备份方式是增量备份。
增量备份是指命令系统在每次备份后，生成对源数据的更改的备份，而不是对整个数据集进行备份。
云存储服务提供商在进行增量备份时只会备份源数据的更改，这样就避免了每次进行完整备份所需的长时间和高成本。
使用增量备份方法可以更经济地备份数据，并且不会占用太多存储资源。
恢复数据也是云存储技术备份方案的重要环节。
当数据损失或受到损坏时，快速恢复数据非常重要，以确保企业在恢复前的运营正常。
恢复数据需要一个好的方案，以使数据能够快速恢复。
在云存储技术中，系统可以自动地快速还原快照或增量备份。
云存储技术还为用户提供了数据标准化的方式。
通过使用数据备份的云存储，企业和个人可以将数据和应用程序归档和分类，以防止数据丢失或损坏。
与使用本地硬盘进行数据备份相比，云存储备份更加安全可靠，因为数据是由云存储服务提供商进行保护的。
总结来说，云存储技术的快照备份与恢复方案是现代数据备份的重要方式。
通过实现自动化的备份和恢复方案，可以大大降低数据丢失的风险，并在发生故障时快速恢复数据。
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镜像子系统 （阵列，逻辑卷管理器，存储网络）
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
源
镜像
分离镜像的生命周期
写操作
原始数据
分离镜像 1.分离镜像 2.从分离镜像备份 3.再同步
写操作
读和备份
源
镜像
写操作
镜像卷
记录写操作
源
分离镜像
镜像
源
镜像
镜像再同步
全拷贝快照的特点
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，可以快速直接存取点目标
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
1 新块写入 4 7 10
2 5 8 11
3 6 9 12 旧块移走 7
2
源卷有新块写入时，旧 块数据首先被写到快照 资源区。
12
拷贝过程中，新数据写入，发生改 快照拷贝开始 变的数据块被保存在快照区
2
快照拷贝实现－ Copyon-Write
数据拷贝时，先检查快照资 源区的块是否包含数据，如
12 7 1 4 2 5 3 6
A fully usable copy of a defined collection of data that contains an image
of the data as it appeared at the point in time at which the copy was initiated. A snapshot may be either a duplicate or a replicate of the data it represents.
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
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
13 1 1 4 4 14 15 7 7 10 10 2 2 5 5 8 8 11 3 3 6 6 9 12
7
10
8
11
9
12
据；
最终结果是产生一个源卷在 快照点的数据副本。
拷贝卷
源数据卷
H3C TimeMark技术
TimeMark
源资源 数据卷 每小时一次的自动 快照 快照资源
数据块
1 4 7 10
2 5 8 11
3 6 9 12
初始快照 (无数据)
9am 9:00-9:59
旧数据块保存在快照资源 区
新数据块 写入
1 4 7 10
2 5 8 11
3 6 9 12
2
性能通常不因源盘/快照改变
性能受碎片影响
什么是快照拷贝
业务继续访问 NeoStor
快照
可以被分配给其 它应用使用
快照拷贝 时间点映像 快照资源区域
虚拟磁盘
快照拷贝实现－ Copyon-Write
源卷
2 5 8 11
快照
1 4 7 10
3 6 9 12 快照!
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.
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（Splitting a mirror）
RoW的实现
SAN访问 阵列
源卷
p 快照前写块1
0 a
源 盘
1
2 3 4 5 6 7 8
b p
c d e f g h i
1.写操作（‘p’写入块1）
RoW的实现
SAN访问 阵列
源卷
快照前写块1 p
0 a
快照索引和日志
地址
6 z
数据
z
快照后写块6
源 盘
1
2 3 4 5 6 7 8
p
c d e f g h i
学习目标
1
什么是快照
2 常见快照技术 3 H3C 快照拷贝技术
4 H3C TimeMark技术
5 H3C 快照代理技术
什么是快照？
什么是快照
Snapshot(/dictionary)
A fully usable copy of a defined collection of data that contains an image
写操作 写操作
镜像子系统 （阵列，逻辑卷管理器，存储网络）
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
源
镜像
分离镜像的生命周期
写操作
原始数据
分离镜像 1.分离镜像 2.从分离镜像备份 3.再同步
写操作
读和备份
源
镜像
写操作
镜像卷
记录写操作
源
分离镜像
镜像
源
镜像
镜像再同步
全拷贝快照的特点
快照
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
RoW的实现
SAN访问 阵列
源卷
快照前写块1 p
0 a
快照索引和日志
地址
6 z
数据
z
快照后写块6 读块6 读块1
源 盘
1
2 3 4 5 6 7 8
p
c d e f g h i
检索
g p
常见快照技术
常见快照技术分类
全拷贝快照
分离镜像（Splitting a mirror）
差分快照
写即拷贝（CoW : Copy On Write) 写即重定向(RoW : Redirect On Write) 随机写(WA : Write Anywhere)
全拷贝快照
分离镜像（Splitting a mirror）
of the data as it appeared at the point in time at which the copy was initiated. A snapshot may be either a duplicate or a replicate of the data it represents.
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（Splitting a mirror）
CoW的实现
SAN访问 阵列
源卷
快照前写块1 p
0 a
快照索引和日志
地址
6 g
数据
z
快照后写块6 读块6 读块1
源 盘
1
2 3 4 5 6 7 8
p
c d e f z h i
g p
快照
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
6
7
旧数据块保存在快照资源 区
10am 10:00-10:59
9 10
新数据块 写入
1 4 7 10
2 5 8 11
3 6 9 12
11am 11:00-11:59
1 12
旧数据块保存在快照资源 区
新数据块 写入
1 4 7 10
2 5 8 11
3 6 9 12
12pm
TimeMark
源资源 数据卷 每小时一次的自动 快照 快照资源
g p
快照
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
RoW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
1.写操作（‘p’写入块1）
CoW的实现
SAN访问 阵列
源卷
快照前写块1 p
0 a
快照索引和日志
地址
6 g
数据
z
快照后写块6
源 盘
1
2 3 4 5 6 7 8
p
c d e f z g h i
快照
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
数据块
1 4 7 10
2 5 8 11