VNX和VNXe Snapsure原理介绍

合肥亮少

故障现象:

文章转载自EMC中文支持论坛。

EMC SnapSure是一种用于创建和管理文件快照的软件功能，此处的快照并不是原始文件系统的拷贝或镜像映像，快照“文件系统”只是在特定时间的生产文件系统情况的时间点的逻辑映像，该“文件系统”是在特定时间发生更改之前的生产文件系统的只读视图。

解决方案:

简介

VNX 和 VNXe都具有SnapSure快照功能，快照为用户提供其数据的多个时间点视图。例如：如下图所示，用户的实时生产数据是my_file，如果用户需要访问该文件前几天的版本，可以通过SnapSure功能为生产数据进行快照，这样就可以轻松访问该文件的只读版本（显示为不同时间的版本）。

术语介绍

PFS：NAS 文件系统，必须装载 PFS，通常将PFS 导出，供客户端进行读和写访问。

快照：PFS 的逻辑时间点视图。VNX SnapSure 利用实时 PFS 数据和已存数据的组合来显示文件系统在特定时间点的情况。

SavVol：每个有快照的 PFS 均拥有一个相关的存储卷（即 SavVol）。快照后对每个 PFS 数据块的初次更改会触发 VNX SnapSure 将该数据块拷贝至  SavVol。它还保存对可写快照做出的更改。

位图：VNX SnapSure 创建并维护位图，该位图为 PFS 中的每一个数据块保留 1 位空间。位值初始化为零，表明自检查点建立之后，对应 PFS 数据块的 值未经更改。对数据块进行第一次写入之后，位值将会更改为1。

块图：保持 SavVol 的块图，从而对每一个保存的数据块在 SavVol 中的地址进行记录。

基准快照：只读快照，可从中创建可写快照。

案例分析

本案例将会分析SnapSure 快照创建原理及如何从文件系统修改中捕获数据以及如何为用户和应用程序提供数据。

创建快照：案例中显示了带有数据块（包含字母 A 至F）的 PFS。第一个系统快照创建后，磁盘上也创建了一个SavVol 以存储位图、来自 PFS 的原始数据以及该特定快照的块图。位图的每一个位值都要引用PFS 上的一个数据块。

用快照写入PFS：用户或应用程序对PFS进行修改。在这种情况下，要在“B”的位置写上“H”，在“E”的位置写上“K”。在这些写入进行之前，SnapSure 会对 I/O 加以保留，并将“B”和“E”复制到 SavVol。然后根据SavVol 中数据的位置对块图进行更新。在本示例中，块图的第一列为 PFS 中的数据块地址，左边列为 SavVol 中的数据块地址。之后，无论数据块在PFS 中的何处更改，均会以“1”对位图进行更新。“0”表示未对该数据块进行更新。

所有此过程发生后，SnapSure 将会释放保留，写入便可建立。如果同样的两个数据块经过再次修改，写入完成后，将没有任何内容保存在 SavVol 中。第一次写入时拷贝原则导致了这种结果，该时间点的原始数据已经得到存储，之后的任何更改均与快照 1 无关。