25华为HCIE-Storage--Hyper Snapshot（文件业务）

Posted 2020-10-29

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①　定义

华为技术有限公司开发的快照特性又叫HyperSnap特性。文件系统快照是源文件系统在某一个时间点的数据副本，是文件系统的一个可用副本，可以被应用服务器读取。

②　相关概念

l 源文件系统

需要创建快照的源数据所在的文件系统。

l 文件系统只读快照

文件系统在某个时间点的数据副本，与源文件系统的数据保持一致。通过NFS/CIFS（ Network File System/Commom Internet File System）共享方式，应用服务器可以读取该副本的数据。

l BP

BP（ Block Pointer）是文件系统中用于记录数据块存储位置的元数据。

l ROW

ROW（ Redirect on write）是指写时重定向技术，是实现文件系统快照的核心技术。当源文件系统收到写数据请求需要修改源文件系统中的数据时，存储系统在存储池中为新写入的数据指定新的存储位置，并将被修改数据块的指针指向新的存储位置。 ROW技术的示意图如图所示。

l 快照预留空间

在源文件系统中预留的一部分存储空间，用于保存快照数据。用户可以配置快照预留空间占源文件系统的比例。由于快照预留空间不能再用于存储源文件系统的业务数据，为了避免存储空间的浪费，建议将快照预留空间的比例设置为源文件系统大小的20%。

③　原理

文件系统快照生成后，应用服务器通过访问文件系统快照可以查看源文件系统在某一个时间的数据副本。

文件系统快照实现的核心技术为ROW，当源文件系统被修改时，存储系统会在存储池中给需要修改写入的数据分配一个新的存储空间，同时将源文件系统中被修改位置的指针指向新数据的存储位置。文件系统快照中指针的位置不变，仍指向源文件系统未更改前的数据。文件系统快照保存的是源文件系统的原始副本。

l 创建快照

文件系统快照创建后，会生成与源文件系统一致的数据副本。此时，存储系统将源文件系统的块指针复制给文件系统快照，文件系统快照的块指针指向源文件系统中数据的存储位置。文件系统创建后，存储系统会在源文件系统中划分一部分快照预留空间，用于保存文件系统快照的数据。当源文件系统中的某些文件被修改或删除时，被修改或删除前的原始文件仍然保存在快照预留空间中，确保文件系统快照始终与快照创建时间点的源文件系统保持一致。

l 源文件系统写入数据

文件系统快照创建后，当应用服务器对源文件系统有数据写入请求时，存储系统利用ROW技术将新写入的数据存放在存储池中新的位置，源文件系统的指针更新，指向新数据的存放位置。文件系统快照的指针仍指向原始数据的存储位置，从而保存源文件系统在快照创建时间点的数据。

l 读取快照

文件系统快照创建后，可以通过存储系统提供的NFS和CIFS共享服务

共享给客户端。因此在源文件系统使用期间，客户端应用程序可以访问文件系统

快照，读取快照创建时间点的源文件系统的数据。存储系统通过文件系统快照中

块指针查找数据的存储位置，然后将查找到的数据返回给客户端。

文件系统快照不但能够快速生成源文件系统在某个时间点的一致性副本，还提供了快速恢复源文件系统的机制。当源文件系统的数据遭到人为意外删除、破坏或病毒入侵时，通过回滚可以快速将源文件系统的数据恢复到快照创建时间点的数据，减少源文件系统数据的丢失量。