2023年01月08日 11:21:36
儲存快照有兩種實現方式：cow(寫時複製
copy-on-write
)、row(寫重定向
redirect-on-write
)，兩種實現方法有區別，造成讀寫效能、應用場景有比較大的區別。
cow：
原理見下圖(從網上找的，沒自己畫)。
1)原卷資料是a~g。此卷metedata像指標一樣指向這些資料。
2)當做快照時，重新複製乙份metedata，並且也指向這些a~g資料。
3)當有資料要寫入到源卷時(下圖寫入d')，寫入到d的原位置之前，需要把d拷貝出放到乙個新位置。然後修改快照的metedata的其中乙個指標指向拷貝出的位置[d](圖中是snapshot data的儲存位置)。同時，把d』寫入到d原來的位置。
此方式可以看出，源卷的metedata的是沒有變化的。對原卷是連續的資料，多次快照，多次寫之後還是
連續的資料
，因此讀效能或者對單個位置的多次寫效能都不會有很大的影響。
但是，快照的資料是非連續的，如資料abcefg還是在源卷的位置，是連續資料。而資料d在儲存的其他位置，非連續。如果多次快照，不同位置的多次讀寫後，快照的資料可能就比較混亂。造成對快照的讀寫延時較大。
應用場景：
這種實現方式在第一次寫入某個儲存位置時需要完成乙個讀操作（讀原位置的資料），
兩個寫操作（寫原位置與寫快照空間），如果寫入頻繁，那麼這種方式將非常消耗io時間。因此可推斷，如果預計某個卷上的i/o多數以
讀操作為主，寫操作較少的場景，這種方式的快照實現技術是乙個較理想的選擇，因為快照的完成需要較少的時間。除此之外，如果乙個應用易出現寫入熱點，即只針對某個
有限範圍內的資料進行寫操作，那麼cow的快照實現方式也是較較理想的選擇。因為其資料更改都侷限在乙個範圍內，對同乙份資料的多次寫操作只會出現一次寫時複製操作。
但是這種方式的
缺點也是非常明顯的。如果寫操作過於分散且頻繁，那麼 cow造成的開銷則是不可忽略的，有時甚至是無法接受的。因此在應用時，則需要綜合評估應用系統的使用場景，以判斷這種方式的快照是否適用。
row：
原理見下圖：
vd是源卷的metedata，分別指向4塊資料。做快照時，snap的metadata也指向此4塊資料。當有資料寫入時，把資料寫入另外乙個位置，然後修改vd的其中乙個metedata到新位置。snap的metedata資料不變化。
此方式源卷經過長時間寫後，所有資料塊的位置可能都會重定向到其他位置，導致源卷的資料不連續。在集中式儲存情況下，會導致對源卷的讀寫效能降低。
兩種方式的優缺點，及應用場景：
cow最大的問題是對寫效能有影響。第一次修改原卷，需要複製資料，因此需要多一次讀寫的資料塊遷移過程。這個就比較要命，應用需要等待時間比較長。但原卷資料的布局沒有任何改變，因此對讀效能沒有任何影響。
row在傳統儲存情況下最大的問題是對讀效能影響比較大。row寫的時候效能基本沒有損耗，只是修改指標，實現效率很高。但多次讀寫後，原卷的資料就分散到各個地方，對於連續讀寫的效能不如cow。這種方式比較適合write-intensive（寫密集）型別的儲存系統
但是，在分布式儲存的情況下，row的連續讀寫的效能會比cow差嗎？就不一定了。正常情況下，讀寫效能的瓶頸一般是在磁碟上。分布式儲存情況下，業務層看到連續儲存，實際上是分布在不同的伺服器的不同硬碟中，資料越是分散，系統效能越高。而row把原資料打散之後，對效能反而有好處。
因此，整體情況下row基本上是對讀寫效能影響較小，因此是業界發展方向。
下圖是幾個廠家的快照實現方式：
目前分布式儲存比較流行，華為有個fusionstorage資料，說是無限次快照，而且0效能下降，vsan快照10%~30%的效能下降。從上面的分析來看，就知道兩個場景的實現方法了。
快照另外乙個非常重要的特性是快照一致性組
（consistency group），這個功能就是支援多個lun或者叫卷volume同時做快照，保證資料的一致性。
如果採用陣列的快照來做資料庫的備份，必須所有的lun都是乙個時間點的才行，這樣資料庫恢復的時候才能起來，否則資料庫必須回滾到某乙個一致的時間點，意味資料的丟失。比較完美的做法就是在主機安裝乙個快照的agent，最好是多路徑軟體具備這個功能，在高階儲存要做快照的時候，對主機的快照agent說，別動，要照相了。主機agent接受到攝影師的命令後，把oracel主機快取的內容flush一下到陳列來，然後hold住，陣列也盡快把cache的內容 flush到硬碟裡，oracle用到的所有硬碟一塊喊」茄子「，攝像師一按快門，一幅完美的快照就產生了。
一致性組除了保證照相的時候一致性外，還有恢復的時候要一致性恢復。這塊的實現的重要性就不如照相的時候重要，可以人工選擇同一時間的lun快照恢復就可以了。最重要的是照相的時候必須要一致，而且這個人工幹不了。
儲存快照實現原理
儲存快照有兩種實現方式 cow 寫時複製copy on write row 寫重定向redirect on write 兩種實現方法有區別，造成讀寫效能 應用場景有比較大的區別。cow 原理見下圖 從網上找的，沒自己畫 1 原卷資料是a g。此卷metedata像指標一樣指向這些資料。2 當做快照時...
快照實現原理詳解（運維）
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全面解析百度快照
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