快照snapshot技术

1  快照的作用

（1）主要是能够进行在线数据恢复，当存储设备发生应用故障或者文件损坏时可以进行及时数据恢复，将数据恢复成快照产生时间点的状态。

（2）快照的另一个作用是为存储用户提供了另外一个数据访问通道，当原数据进行在线应用处理时，用户可以访问快照数据；还可以利用快照进行测试等工作。

2 快照的基本形式

快照有三种基本形式：基于文件系统式的、基于子系统式的和基于卷管理器/虚拟化式的，而且这三种形式差别很大。市场上已经出现了能够自动生成这些快照的实用工具，比如有代表性的有NetApp的存储设备基于文件系统实现，高中低端设备使用共同的操作系统，都能够实现快照应用；HP的EVA、HDS通用存储平台以及EMC的高端阵列则实现了子系统式快照；而Veritas则通过卷管理器实现快照。

3 两种类型

目前有两大类存储快照，一种叫做写时复制（copy-on-write）快照，另一种叫做分割镜像快照。

即写即拷快照

可以在每次输入新数据或已有数据被更新时生成对存储数据改动的快照。这样做可以在发生硬盘写错误、文件损坏或程序故障时迅速地恢复数据。但是，如果需要对网络或存储媒介上的所有数据进行完全的存档或恢复时，所有以前的快照都必须可供使用。

即写即拷快照是表现数据外观特征的“照片”。这种方式通常也被称为“元数据”拷贝，即所有的数据并没有被真正拷贝到另一个位置，只是指示数据实际所处位置的指针被拷贝。在使用这项技术的情况下，当已经有了快照时，如果有人试图改写原始的LUN上的数据，快照软件将首先将原始的数据块拷贝到一个新位置（专用于复制操作的存储资源池），然后再进行写操作。以后当你引用原始数据时，快照软件将指针映射到新位置，或者当你引用快照时将指针映射到老位置

分割镜像快照

引用镜像硬盘组上所有数据。每次应用运行时，都生成整个卷的快照，而不只是新数据或更新的数据。这种使离线访问数据成为可能，并且简化了恢复、复制或存档一块硬盘上的所有数据的过程。但是，这是个较慢的过程，而且每个快照需要占用更多的存储空间。

分割镜像快照也叫作原样复制，由于它是某一LUN或文件系统上的数据的物理拷贝，有的管理员称之为克隆、映像等。原样复制的过程可以由主机（Windows上的MirrorSet、Veritas的Mirror卷等）或在存储级上用硬件完成（Clone、BCV、ShadowImage等）。

EMC和Hitachi Data Systems Inc.(HDS)的一种叫做业务连续卷(BCVs)的技术，这是一种真正的分离镜像。但是常被厂商们看作是快照的一种。

还有一种是ROW（redirect on write写时重定向）：原理同COW相似，但是，实时文件系统的数据指针在不断改变，而快照完成后就不做改变了；即在写数据后，新数据放置在新的地址中，此时文件系统的指针重定向到新的地址。

而COW是写时复制，原理是，在写数据之前，先将原始数据复制到新的地址，此时做快照，使用的新地址；而文件系统源数据的地址不改变，但是新写入的内容是在原始地址中。

4 与镜像、复制、克隆的区别

在与广大存储管理员进行交流时，他们问到最多的一个问题是：快照与镜像以及复制的区别有哪些呢？ 

镜像、快照和复制是三种不同的功能。

镜像是通过从一个I/O创建两个I/O来复制数据。磁盘镜像通过OS或卷管理软件在主系统上创建。磁盘镜像是依靠平台和本地连接特性的本地选件。镜像可用于DAS和SAN并且大多数NAS支持它。存储转发式镜像磁盘子系统（例如，EMCSRDF, IBM PPRC, Hitachi TrueCopy）主要用于SAN产品。

复制是通过网络传输数据对象（文件、表格等）。传输是从系统到系统进行的，而不是在存储设备之间或子系统之间进行。复制一般也针对具体平台，因此用于Windows 2000复制产品的运行方式与Unix平台存在很大不同。

镜像：和源数据一样的数据，并且和源数据同步更新
克隆：某个时间点的源数据拷贝，数据量和源数据相同
快照：某个时间点的源数据，指针式