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      快照
      發布時間:2017-05-10

      快照用于數據容災;應用快照回滾功能,可實時回滾數據。

      快照指的是數據集合在某個時間點(拷貝開始的時間點)的完整拷貝或者鏡像,當生產系統數據丟失時,可通過快照完整的恢復到快照時間點,是一種重要的數據容災手段。

      磁盤快照是把磁盤某個時刻的數據凍結起來,形成一個副本,需要的時候可以隨時回溯到這個副本上的數據。對于用戶數據的加固,或者定期備份是個非常有用的系統。

      快照存儲:
      快照存儲有兩個方案, 一個是把快照數據和磁盤存儲數據放一起,一個是把快照數據存到第三方系統。

      第一個辦法的優點是用戶的快照創建和回滾比較快,但是達不到真正的容災效果。第二種辦法能夠達到真正的容災效果,但是數據搬遷過程會耗一定的時間和帶寬??紤]快照的核心訴求點是達到真正的容災,我們選擇第二種辦法。

      我們將快照數據儲存在與生產系統隔離的、不同存儲引擎的TFS系統中,除了在硬件上容災外,還可以在軟件和運營層面容災。

      快照創建:
      用戶創建快照后,我們立即啟動后臺進程,以block為單位,將用戶數據從生產系統拷貝到快照系統,為了保證用戶數據的時間點一致,快照設計采用了多版本和Cow(Copy on Write)技術。

      用戶創建一次快照,用戶的寫入數據版本就會自增,并分配新的block進行保存,避免對原來數據進行修改,從而保證數據的時間點一致。

      由于快照分配也是以block為粒度,而用戶寫不一定覆蓋整個block塊,所以需要在用戶第一次寫時,將舊block數據拷貝的新block后,再實施修改。后臺進程會負責將所有的舊block拷貝到快照系統。

      所以,創建快照是一個瞬間過程,但整個快照數據的備份則需要耗費一定的時間,時間長短由備份的帶寬決定。

      快照回滾:
      通過讀寫的trigger機制實時回滾數據。

      用戶一旦使用快照實施回滾,則立即啟動回滾進程實施數據的搬遷,且用戶在此時即可使用該快照數據。

      后臺通過bitmap記錄完成搬遷的block塊,當用戶請求時,先檢查對應的block是否已經完成回滾動作。若未完成,則先阻塞用戶請求,優先觸發對該block的回滾,完成后再執行用戶請求,從而保證用戶能實時使用回滾數據。

      使用快照創建磁盤:
      原理與快照回滾類似,提供快速、批量克隆磁盤的能力,滿足批量服務器部署的需求。


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