#原创分享#简单整理了一下快照原理……
  

QI 29181人觉得有帮助

{{ttag.title}}
本帖最后由 QI 于 2019-10-30 09:10 编辑

存储快照有两种实现方式:COW(写时复制Copy-On-Write)、ROW(写重定向Redirect-On-Write),两种实现方法有区别,造成读写性能、应用场景有比较大的区别。


COW 首先会为每个源数据卷都创建一张数据指针表用于保存源数据卷(Base Volume)所有数据的物理指针,在创建快照时,存储系统会拷贝出一份源数据卷指针表的副本, 该副本作为快照卷数据指针表。而且 COW 只有在创建快照时才会建立快照卷,该快照卷只占用了相对少量的存储空间,用于保存快照时间点之后源数据卷中被更新的数据。具体的步骤如下;


Step 1: 生成源数据卷数据指针表
Step 2: 创建快照
Step 3: 从源数据卷数据指针表拷贝出快照卷数据指针表
Step 4: 生成快照卷
Step 5: 源数据卷中的原始数接收到更新操作指令
Step 6: 将源数据卷中的原始数据拷贝到快照卷中(预留空间), 下次针对这一位置的写操作将不再执行写时拷贝操作
Step 7: 更新快照卷指针表
Step 8: 更新源数据卷的原始数据
Step 9: 不断的重复 Step 5~8, 直到执行下一次快照


下图是在快照后将‘z’写入块6






写时拷贝的本意是:更新源数据卷中的原始数据时,将原始数据 Copy 到快照卷中。当我们需要恢复快照时,只需要按照快照指针表逐一进行寻址合并(此处要计算快照指针和原卷);


优势:COW 在进行快照操作之前,不会占用资源和影响系统性能。创建快照时由于快照卷与源数据卷通过各自的指针表共享同一份物理数据,而不需要进行全量拷贝所以快照创建速度非常快,可以瞬间完成。


劣势:COW 因为创建快照后会的每次写入操作都需要先将源数据卷中的原始数据拷贝到快照卷中才能开始写入源数据卷, 所以会降低源数据卷的写性能。而且,如果对同一源数据卷做了多次快照之后,写性能将会更加低下。再一个就是由于快照卷仅仅保存了源数据卷的部分原始数据,因此无法得到完整的物理副本,碰到需要完整物理副本的应用就无能为力了,而且如果拷贝到快照卷中的数据量超过了保留空间,快照就将失效。


应用场景:COW 快照技术在创建快照后的一次数据更新操作实际上需要一次读操作(读源数据卷的数据)和两次写操作(写源数据卷与写快照卷)。所以,COW 更适合于应用对存储设备读多写少的场景。


ROW当源数据卷创建一个快照时,源数据卷与快照卷是一致的。如果在创建快照之后, 对源数据卷的数据进行了更新操作的话,不会像 COW 似得直接修改源数据卷原始数据,而是再开辟一个新的空间用于存放用于更新原始数据的新的数据。具体步骤如下:


Step 1: 创建快照
Step 2: 将自上次快照以来所有的重定向写数据所对应在源数据卷中的数据复制出来生成这个时间点的快照, 然后再将这些重定向写数据写回到源数据卷中的相应位置
Step 3: 源数据卷中的原始数据接收到更新操作指令
Step 4: 开辟一个新的数据存储卷(预留空间)
Step 5: 将源数据卷数据指针表中被更新原始数据的指针重定向到新开辟的数据存储卷
Step 6: 写入更新数据到新开辟的存储空间中
Step 7: 重复 Step 3~6, 直到下一次执行快照


下图是在快照后将‘z’写入块6





写时重定向的本意是:更新源数据卷中的原始数据时,将源数据卷数据指针表中的被更新原始数据指针重定向到新的存储空间。所以由此至终,快照卷的数据指针表和其对应的数据是没有被改变过的。恢复快照的时候,只需要按照快照卷数据指针表来进行寻址就可以完成恢复了。


COW最大的问题是对写性能有影响。第一次修改原卷,需要复制数据,因此需要多一次读写的数据块迁移过程,这个就比较要命,应用需要等待时间比较长。但原卷数据的布局没有任何改变,因此对读性能没有任何影响。


ROW在传统存储情况下最大的问题是对读性能影响比较大。ROW写的时候性能基本没有损耗,只是修改指针,实现效率很高。但多次读写后,原卷的数据就分散到各个地方,对于连续读写的性能不如COW。这种方式比较适合写密集类型的存储系统。




早期学习的时候整理的一些笔记,且算作技术贴某公司,有错误的地方请务必支出~~~

打赏鼓励作者,期待更多好文!

打赏
2人已打赏

新手548437 发表于 2019-10-19 09:28
  
感谢分享。
呆呆蛙 发表于 2019-10-21 09:33
  
回帖是灭的
找不到用户名 发表于 2019-10-23 17:19
  
大概知道怎么回事了,就是字体有点大..
村干部王大锤 发表于 2019-11-27 15:29
  
厉害了,又学到了新技能!向楼主学习!
新手569226 发表于 2021-1-6 21:46
  
感谢楼主的分享,步骤非常详细!
策马路 发表于 2021-1-26 14:40
  
值得学习,感谢分享。
新手920702 发表于 2021-1-30 17:37
  
感谢楼主的精彩分享,有助工作。
发表新帖
热门标签
全部标签>
每日一问
技术笔记
技术咨询
功能体验
新版本体验
2023技术争霸赛专题
干货满满
技术盲盒
标准化排查
产品连连看
技术晨报
GIF动图学习
信服课堂视频
安装部署配置
运维工具
深信服技术支持平台
秒懂零信任
自助服务平台操作指引
答题自测
安全攻防
每日一记
用户认证
通用技术
云计算知识
SDP百科
畅聊IT
sangfor周刊
资源访问
排障笔记本
专家问答
技术圆桌
在线直播
MVP
网络基础知识
升级
上网策略
测试报告
日志审计
问题分析处理
流量管理
原创分享
解决方案
VPN 对接
项目案例
SANGFOR资讯
专家分享
技术顾问
信服故事
功能咨询
终端接入
授权
设备维护
迁移
地址转换
虚拟机
存储
加速技术
产品预警公告
玩转零信任
信服圈儿
S豆商城资讯
技术争霸赛
「智能机器人」
追光者计划
社区帮助指南
答题榜单公布
纪元平台
卧龙计划
华北区拉练
天逸直播
以战代练
山东区技术晨报
文档捉虫活动
齐鲁TV
华北区交付直播
每周精选

本版版主

217
274
151

发帖

粉丝

关注

本版达人

皮皮虾·真

本周建议达人

郑州网络

本周分享达人

二进制网络

本周提问达人