0快照和備份的區(qū)別0ZStack實踐匯|快照和備份的區(qū)別作者：邵悠鋒對于企業(yè)生產(chǎn)來說，最重要的就是數(shù)據(jù)。可以說數(shù)據(jù)是企業(yè)的生命，數(shù)據(jù)的破壞、丟失都會給企業(yè)造成巨大的損失，所以數(shù)據(jù)的保護至關重要。數(shù)據(jù)的保護方案可以分為快照和備份，那么這兩種方案有什么區(qū)別，又分別適用于什么場景呢？首先，我們需要明確一點，快照不是備份，當數(shù)據(jù)處于危險時，快照和備份可做的事情是不一樣的，兩種不同的機制是用來應對不同需求的。概括地說，快照是保存數(shù)據(jù)狀態(tài)的方式，以便于能夠及時恢復到該點。以下是存儲網(wǎng)絡工業(yè)協(xié)會（以下簡稱SNIA）對快照的定義：Atypeofpointintimecopythatpreservesthestateofdataataninstantintime,bystoringonlythoseblocksthataredifferentfromanalreadyexistingfullcopyofthedata快照是一個特定時間點對數(shù)據(jù)狀態(tài)的保護，只保存那些完整拷貝以外有變化的數(shù)據(jù)。換言之，如果數(shù)據(jù)沒有變化，快照是不會保存額外數(shù)據(jù)的，快照可以看成是對某個特定時間點的數(shù)據(jù)的凍結(jié)。目前行業(yè)內(nèi)快照實現(xiàn)有兩種方式，COW（CopyOnWrite）和ROW（RedirectOnWrite這兩種方式的區(qū)別是：當數(shù)據(jù)有變化時，對應數(shù)據(jù)塊的處理方式也會不同。首先看COW，快照生成后，如果沒有數(shù)據(jù)的寫入，那么快照卷的指針還是指向原始卷的數(shù)據(jù)塊。一旦有數(shù)據(jù)寫入，比如寫入此處的E數(shù)據(jù)塊，系統(tǒng)會重新分配一個數(shù)據(jù)塊，將E的數(shù)據(jù)整體拷貝到新的數(shù)據(jù)塊中，然后原來E的位置寫入新數(shù)據(jù)，計為I。相應的，快照卷對E的指針需要指向新的數(shù)據(jù)塊，而原始卷的指針指向是不變的。再看ROW，和COW的不同之處在于，如果有數(shù)據(jù)進行了修改，則分配數(shù)據(jù)塊將修改的數(shù)據(jù)寫入新的空間記為I，然后將原始卷的指針指向I，快照卷不做任何改動。從以上的分析可以看到，COW的優(yōu)勢在于：原始卷的物理塊是連續(xù)的，沒有碎片，缺點則是寫放大了，本來1個寫現(xiàn)在變成3個寫，原始數(shù)據(jù)、快照指針指向、新數(shù)據(jù)，所以COW適合讀多寫少的業(yè)務；ROW的優(yōu)勢是：寫性能比COW更好，1個寫變成2個寫，原始卷指針指向、新數(shù)據(jù)，但缺點是原始卷物理塊不連續(xù)，會導致讀性能較低，刪除快照需要將原始卷指針修改，將數(shù)據(jù)提交至原始物理塊，快照越大越消耗時間，故而ROW適合寫密集型業(yè)務。從快照原理上可以看到，快照其實還是對原始卷有依賴，快照卷中大部分的指針依然會指向原始卷的數(shù)據(jù)塊，如果有某個數(shù)據(jù)塊損壞，很有可能快照是無法恢復的，因為有可能損壞的數(shù)據(jù)塊就是沒有變化過的。所以快照的作用是對一些操作的臨時回滾，是一個臨時手段。比如開發(fā)測試環(huán)境，以及生產(chǎn)環(huán)境做一些可能會影響操作系統(tǒng)、業(yè)務系統(tǒng)的操作，可以用快照做一個臨時的保障，在異常時快速回滾到正常狀態(tài)。另外，快照如果創(chuàng)建的太多了，會極大的影響業(yè)務的性能，快照的各種鏈接會使得數(shù)據(jù)的讀寫變的非常復雜，同時也會占用大量的存儲空間。所以，一般生產(chǎn)不建議使用快照，一定要使用快照的話，也是在進行危險的操作時，如可能損壞系統(tǒng)的操作系統(tǒng)更新或配置變動一個典型的快照應用就是windows還原點，將系統(tǒng)的部分信息存放在C盤某個位置，并且不影響個人的文件，可以在系統(tǒng)發(fā)生故障時迅速還原。2備份同樣看下SNIA對備份的定義：Acollectionofdatastoredon(usuallyremovable)non-volatilestoragemediaforpurposesofrecoveryincasetheoriginalcopyofdataislostorbecomesinaccessible;alsocalledabackupcopy.Tobeusefulforrecovery,abackupmustbemadebycopyingthesourcedataimagewhenitisinaconsistentstate.簡單來說備份就是對數(shù)據(jù)的一個完整的拷貝，是新增加了一個一致性的副本，在原始卷因災難或人為錯誤而損壞的情況下，能夠為您提供恢復的可能性。與快照不同的是，備份獨立于原始卷，可以輕松導出并存儲到其他地方。備份的類型可以分為全量備份、增量備份、差異備份三種。全量備份顧名思義就是把整個數(shù)據(jù)都備份下來，全量備份的數(shù)據(jù)完整性最好，可以提供最好的數(shù)據(jù)保護，恢復速度也非常快，但是全量備份占用的空間非常大，可能會造成磁盤的浪費，而且因為是做所有數(shù)據(jù)的備份，數(shù)據(jù)量越大備份的時間就越長。增量備份是備份上一次備份之后發(fā)生變化的數(shù)據(jù)量，第一次做增量備份必然會做一個全量備份，后續(xù)所有的備份操作都是增量。增量備份會形成一條備份鏈，除了第一次的全量備份以外，后續(xù)所有增量備份都需要依賴于前一次備份的數(shù)據(jù)，如果一旦有某個中間的備份數(shù)據(jù)損壞或者丟失，那么在這個點以后的所有備份就全部失效了；如果要進行恢復，必須沿著從全量備份到指定時間點增量備份的順序來進行恢復，這就使得恢復時間會變得很長，但是相對的，相比較于全量備份，每個增量備份的備份數(shù)據(jù)量非常小，只有上次備份以后發(fā)生變化的量，所以備份時間也非常短。差異備份是備份上一次全量備份之后發(fā)生變化的數(shù)據(jù)量，第一次做差異備份必然會做一個全量備份，后續(xù)所有的備份操作都是和全量備份相比發(fā)生變化的數(shù)據(jù)，在進行恢復時，只需對第一次全量備份和最后一次差異備份進行恢復。差異備份避免了全量備份和增量備份的缺陷，同時又具備了它們各自的優(yōu)點。首先，它具有增量備份的備份時間短、節(jié)省磁盤空間的優(yōu)勢；其次，它又具有全量備份恢復時間短的特點，管理員只需要第一次全量備份和最后一次差異備份兩份數(shù)據(jù)即可。差異備份的缺點是會存在一定量的重復數(shù)據(jù)，之前的差異備份數(shù)據(jù)都和最后一份差異備份數(shù)據(jù)有重復，當然可以根據(jù)設定的保留策略將多余的數(shù)據(jù)刪除。從備份原理上可以看到，備份是拷貝出新的副本，是長久的數(shù)據(jù)保存方式，適用于對數(shù)據(jù)的長期保護，當數(shù)據(jù)發(fā)生錯誤或者丟失時，可以進行快速恢復，以保證業(yè)務的連續(xù)性。其實備份過程中也用到了快照技術，一般要進行備份時都會做一個臨時快照，把數(shù)據(jù)進行凍結(jié)，然后把快照的內(nèi)容拷貝一份，最后刪除快照。備份的時間點一般會選擇凌晨業(yè)務量低谷的時候，以避免備份數(shù)據(jù)的不一致性。3快照和備份對比一句話來對比：快照是數(shù)據(jù)存儲的某一時刻的狀態(tài)記錄，備份則是數(shù)據(jù)存儲的某一個時刻的副本，這是兩種完全不同的概念。來詳細對比下快照和各種不同類型的備份方式的差異：通過之前的概念介紹，我們可以了解到：全量備份是對所有數(shù)據(jù)的一個拷貝，會將數(shù)據(jù)保存在不同的地方，和原始卷沒有任何關系，是獨立的存在；而快照還是依賴于原始卷，并且只有變化的數(shù)據(jù)塊才會拷貝。增量備份是將上次備份之后變化的數(shù)據(jù)拷貝出來，和原始卷是沒有依賴關系的，但是和上次的備份之間有依賴關系，會有一條依賴鏈接，一直鏈接到上次的全量備份。差異備份是將上次全量備份之后變化的數(shù)據(jù)拷貝出來，同樣也是和原始卷沒有依賴關系的，差異備份之間也沒有任何關系，但是和上次的全量備份之間有依賴。對比COW，COW的快照之間沒有依賴關系，但是都和原始卷有依賴，對于變化的數(shù)據(jù)塊，會分配新的數(shù)據(jù)塊將老的數(shù)據(jù)拷貝過去。對比ROW，ROW的快照之間會有快照鏈，也和原始卷有依賴，當刪除快照的時候，因為要把數(shù)據(jù)都提交給原始卷，所以會把此