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虛擬機(jī)快照的備份原理
2022-06-13 17:05:24

在進(jìn)行快照時(shí),虛擬化控制臺(tái)會(huì)與VM kernel通訊,短時(shí)間截?cái)嘣撎摂M機(jī)上IO流、將IO操作進(jìn)行懸掛,從而盡可能保障虛擬化系統(tǒng)進(jìn)行快照時(shí)虛擬機(jī)上數(shù)據(jù)的一致性。這時(shí)虛擬機(jī)大部分IO處于懸掛,部分資源用于生成快照。這是快照對(duì)于虛擬機(jī)的影響,有影響、但很小。


進(jìn)行快照時(shí)還會(huì)為虛擬機(jī)快照產(chǎn)生一個(gè)差異文件,記錄快照創(chuàng)建后對(duì)虛擬機(jī)及文件系統(tǒng)的更改??煺蘸?,原有的可讀寫的數(shù)據(jù)就會(huì)被置成只讀狀態(tài),通過in-file delta校驗(yàn)技術(shù),生成新的文件(差異文件)用于保留所有相對(duì)于原磁盤文件發(fā)生了改變的數(shù)據(jù)塊部分。假設(shè)在快照創(chuàng)建后,所有的原數(shù)據(jù)塊都發(fā)生過改變,那么快照文件的大小就增長(zhǎng)到和原磁盤一樣大,增加了虛擬化存儲(chǔ)的開銷。


快照作為一種數(shù)據(jù)一致性保障的常用技術(shù)手段,通常被其他數(shù)據(jù)保護(hù)產(chǎn)品調(diào)用,這個(gè)是正常的。


但是……但是……當(dāng)(針對(duì)某臺(tái)虛擬機(jī)的)快照積累到一定程度,每次為此虛擬機(jī)創(chuàng)建新的快照,其運(yùn)行速度都會(huì)變慢。每個(gè)快照都會(huì)建立相應(yīng)的差異文件,如果虛擬機(jī)需要讀取多個(gè)差異文件,不僅增加了存儲(chǔ)空間的消耗,也會(huì)增加系統(tǒng)的負(fù)擔(dān),同時(shí)延長(zhǎng)虛擬機(jī)的響應(yīng)時(shí)間、產(chǎn)生額外的存儲(chǔ)性能消耗。


通過虛擬化快照接口調(diào)用的備份


在上一個(gè)備份技術(shù)的基礎(chǔ)上,再加上與虛擬化控制臺(tái)的對(duì)接通訊,備份時(shí)調(diào)用快照接口進(jìn)行快照,然后將數(shù)據(jù)傳輸過來(lái)備份。備份完成后刪除快照。


基于快照級(jí)的重刪的備份


一般需要安裝客戶端軟件,若不安裝,只能做后刪備份。


虛擬機(jī)快照跑不了,備份軟件會(huì)對(duì)虛擬機(jī)生成的快照及其對(duì)應(yīng)數(shù)據(jù)進(jìn)行重復(fù)數(shù)據(jù)刪除處理,然后將重刪后的數(shù)據(jù)備份走。如果采用了D.R恢復(fù)技術(shù)的備份,那么還會(huì)為此虛擬機(jī)生成一份備份系統(tǒng)的元數(shù)據(jù)(類似于索引的作用),用于記錄此虛擬機(jī)的備份信息(包括虛擬機(jī)的備份情況以及備份位置等),方便在D.R恢復(fù)時(shí)直接查找元數(shù)據(jù)確定需要準(zhǔn)備的資源。


還有一部分和虛擬化廠商進(jìn)行特殊化對(duì)接的備份引擎


還是以快照為基礎(chǔ),但在快照的調(diào)用過程中傳遞了一些特殊的參數(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)非標(biāo)準(zhǔn)快照接口無(wú)法實(shí)現(xiàn)的功能,如針對(duì)VMDK的深層字節(jié)重刪、探測(cè)感知文件系統(tǒng)無(wú)效數(shù)據(jù)等,但備份原理還是差不多,快照---傳輸快照數(shù)據(jù)---備份。這種廠商比較少,技術(shù)細(xì)節(jié)基本不透露,所以了解較少。有知悉技術(shù)細(xì)節(jié)的可以分享,大家學(xué)習(xí)下。