（一） 什么是數(shù)據(jù)快照

SNIA（存儲網(wǎng)絡(luò)行業(yè)協(xié)會）對快照（Snapshot）的定義是：關(guān)于指定數(shù)據(jù)集合的一個完全可用拷貝，該拷貝包括相應(yīng)數(shù)據(jù)在某個時間點（拷貝開始的時間點）的映像?？煺湛梢允瞧渌硎镜臄?shù)據(jù)的一個副本，也可以是數(shù)據(jù)的一個復(fù)制品。

AS1000G2光纖磁盤存儲系統(tǒng)中Snapshot的具體實現(xiàn)是：采用即寫即拷貝（copy-on-write）設(shè)計，創(chuàng)建一個卷基于時間點的邏輯映像，創(chuàng)建過程幾乎瞬間完成。

AS1000G2光纖存儲系統(tǒng)快照有如下特點：

1) 基于時間點的卷映像，采用即寫即拷貝的方式，集成在存儲管理軟件GUI管理界面中，操作非常直觀簡便；

2) 每個卷支持4個Snapshot，每個系統(tǒng)支持1024個Snapshot；

3) Snapshot卷可讀可寫可復(fù)制也可以做為備份源；

4) 對Snapshot卷進行寫操作時，數(shù)據(jù)被寫在倉儲卷，可以提前設(shè)置倉儲卷寫滿之后的處理方式，有兩種選擇，一是對源卷的寫操作失敗，二是Snapshot作廢

5) 系統(tǒng)默認(rèn)設(shè)置倉儲卷容量為源卷容量的20%，也可以在創(chuàng)建倉儲卷時手動設(shè)置其大小，不得少于源卷容量的20%，可以大于源卷容量；若在使用過程中，發(fā)現(xiàn)倉儲卷容量仍不夠用，可以利用AS1000G2的動態(tài)卷擴展功能對倉儲卷進行擴容。

6) Snapshot功能是AS1000G2存儲系統(tǒng)管理軟件的一個高級功能，使用前需要License激活。

（二） AS1000G2數(shù)據(jù)快照的實現(xiàn)原理

AS1000G2光纖磁盤存儲系統(tǒng)利用“copy-on-write ”（即寫即拷貝）設(shè)計來實現(xiàn)Snapshot，如果源卷沒有數(shù)據(jù)變化，Snapshot卷僅作為指針表，所有對源卷的讀操作還是直接從源卷上讀取，若源卷有數(shù)據(jù)變化，則將變化的數(shù)據(jù)有序的寫入倉儲卷，并修改Snapshot卷的指針。下面以圖解的方式簡單介紹Snapshot的過程。

圖（一）給出了在執(zhí)行Snapshot之前源卷和倉儲卷的狀態(tài)。需要指出的是，在創(chuàng)建某卷的Snapshot時，需要同時創(chuàng)建一個倉儲卷，倉儲卷容量至少為源卷容量的20%。

 
圖（一）

圖（二）表示執(zhí)行對源卷的Snapshot，Snapshot卷實際僅僅占用了很少空間，它是一個指針表，而不是真正的數(shù)據(jù)卷。 

 
圖（二）

圖（三）表示快照卷建立了與源卷對應(yīng)的指針，已經(jīng)完成了對源卷的快照。值得一提的是，快照雖然是瞬間完成，但是Snapshot卷是不斷變化的，一旦源卷有新的數(shù)據(jù)寫入，Snapshot卷（指針表）將被更新，改為指向原始數(shù)據(jù)的位置。

 
圖（三）

圖（四）示出了快照卷更新，重新定位到新的原始數(shù)據(jù)位置。源卷中被覆蓋的原始數(shù)據(jù)被存放到了倉儲卷，所以Snapshot卷中的指針也重新定位為到了倉儲卷，形象的體現(xiàn)了即寫即拷貝（Copy-On-Write）的工作過程。

 
圖（四）

（三）AS1000G2的數(shù)據(jù)快照可以實現(xiàn)哪些應(yīng)用

在AS1000G2光纖磁盤存儲系統(tǒng)中Snapshot的典型應(yīng)用有以下兩種

1) 備份應(yīng)用

AS1000G2存儲系統(tǒng)支持不中止數(shù)據(jù)訪問的情況下進行離線備份。例如現(xiàn)在要對一個正在應(yīng)用的數(shù)據(jù)卷進行備份，但要求備份過程中該數(shù)據(jù)卷仍然在線并允許用戶進行讀寫操作，這時就可以利用AS1000G2存儲系統(tǒng)的Snapshot功能，先創(chuàng)建該數(shù)據(jù)卷的Snapshot，因為Snapshot的創(chuàng)建過程幾乎瞬間完成，然后把Snapshot卷作為備份源，執(zhí)行備份操作，備份完成之后，就可以刪除Snapshot卷，在整個備份過程中，應(yīng)用數(shù)據(jù)卷的讀寫幾乎不受任何影響。

2) 應(yīng)用測試

應(yīng)用Snapshot可以快速創(chuàng)建測試環(huán)境，利用Snapshot可寫的能力可提供快速的應(yīng)用測試環(huán)境。例如生產(chǎn)系統(tǒng)需要安裝新的應(yīng)用軟件、更新版本等，需要測試穩(wěn)定后才能投入正式運行，這些測試往往是基于生產(chǎn)系統(tǒng)數(shù)據(jù)卷的復(fù)制卷進行的，創(chuàng)建Snapshot卷所用的時間比創(chuàng)建數(shù)據(jù)卷的完全物理復(fù)制花費的時間要少很多，而Snapshot卷同樣可以被分配給測試卷進行操作。

（三）在AS1000G2中如何使用數(shù)據(jù)快照功能

AS1000G2光纖磁盤存儲系統(tǒng)的Snapshot功能使用非常直觀簡便，只需在GUI界面（如右圖所示）中執(zhí)行以下幾個步驟：

1． 激活Snapshot功能；

2． 創(chuàng)建倉儲卷以及Snapshot卷；

3． 把Snapshot卷映射給主機用作備份源或者應(yīng)用測試等

一旦激活Snapshot功能，存儲陣列的性能會受到即寫即拷貝到倉儲卷活動的影響, 因此當(dāng)不需要snapshot卷時, 可以選擇禁用（disable）, 重新使用（reuse）, 或者刪除（delete）snapshot卷。禁用（Disable）就是中止即寫即拷貝的活動，保留Snapshot卷和倉儲卷原封不動；重新使用（Reuse）是創(chuàng)建源卷的基于重新使用時間點的映像，這比重新創(chuàng)建花費的時間短；刪除（Delete）指的是完全刪除snapshot卷以及相關(guān)的倉儲卷，這時如果需要重新激活源卷的倉儲卷，則必須重新創(chuàng)建。可以根據(jù)不同的需要來選擇處理方式。

另外，在AS1000G2光纖存儲系統(tǒng)中，也可以選擇采用編寫腳本的方式來執(zhí)行Snapshot功能。

（四）總結(jié)

AS1000G2光纖磁盤存儲系統(tǒng)提供了直觀易用的Snapshot功能，可以幫助用戶實現(xiàn)在不中止應(yīng)用數(shù)據(jù)的情況下進行應(yīng)用數(shù)據(jù)的離線備份，可以實現(xiàn)數(shù)據(jù)的快速恢復(fù)功能，也可以利用其Snapshot卷可寫的功能，快速建立與生產(chǎn)環(huán)境相同的測試環(huán)境，為應(yīng)用測試以及培訓(xùn)等提供便利。Snapshot功能搭配數(shù)據(jù)卷復(fù)制功能使用，可以提供更為廣泛的數(shù)據(jù)應(yīng)用，比如更深層次的應(yīng)用測試以及數(shù)據(jù)挖掘等。

附：本文涉及到的名詞：

快照卷（Snapshot Volume）：一個基于時間點的邏輯映像，在邏輯上等同于一個完整物理拷貝，是一個指針表，并非實際的數(shù)據(jù)卷，占用空間極少。

源卷（Base Volume）：創(chuàng)建snapshot 的源卷。

倉儲卷（Repository Volume）：源卷上的數(shù)據(jù)變化時，把要被覆蓋的數(shù)據(jù)塊寫到倉儲卷中。

多易