雖然腦海里仍回味著剛才的美夢(mèng)，老張的動(dòng)作卻沒(méi)有絲毫遲疑，快速把手伸向床邊，拿起手機(jī)，這是他多年的職業(yè)習(xí)慣。
剛接通，就聽(tīng)見(jiàn)那邊傳來(lái)揪心的嚎哭：“張工，我第一個(gè)想到的就是給你打電話(huà)，你可要救救我!”
老張聞言立刻從床上坐起，醒了醒腦子，鎮(zhèn)定地問(wèn)：
“小丁?發(fā)生什么事了?慢慢說(shuō)，把事情說(shuō)清楚點(diǎn)兒。”
“好的張工，事情是這樣的... ...”
≈≈≈半小時(shí)前
任職數(shù)據(jù)庫(kù)管理員的小丁，正在公司做著數(shù)據(jù)庫(kù)變更工作，此時(shí)已是深夜，只見(jiàn)他坐在位置上止不住地打哈欠... ...“快了，快了，再堅(jiān)持一會(huì)就能回家了。”
他搖搖頭，感覺(jué)有了點(diǎn)精神，重新對(duì)著屏幕點(diǎn)了幾下，驀地發(fā)現(xiàn)一絲不對(duì)勁，這個(gè)不對(duì)勁讓他倒吸了一口涼氣：
“等...等等...我剛才在做什么?我把這么重要的數(shù)據(jù)表給刪了???”
“我去!今天的數(shù)據(jù)備份還沒(méi)有做完，不可能依靠備份來(lái)恢復(fù)數(shù)據(jù)了，這下完了……”
小丁癱軟在椅子里，感覺(jué)一股涼氣從腳尖爬到頭頂，“怎么辦，怎么辦，犯了這么低級(jí)的錯(cuò)誤，這我鐵定是要被開(kāi)除了... ...對(duì)了!張工!找張工!他那么厲害，肯定能幫我!”
深入絕境之人會(huì)抓住一切可以抓的東西，并且牢牢抓住。此刻，張工就是小丁的救命稻草，只見(jiàn)他掏出手機(jī)給老張打了電話(huà)……
電話(huà)這邊，聽(tīng)完小丁哭訴的張工搞清楚了事情的來(lái)龍去脈，略微思索，計(jì)上心頭,安撫小丁道：“小丁，我想到一個(gè)辦法，你呆在公司，我馬上過(guò)去。”
≈≈≈20分鐘后
張工來(lái)到公司后，二話(huà)不說(shuō)就對(duì)著系統(tǒng)進(jìn)行檢查，過(guò)了一會(huì)兒，只見(jiàn)他松了一口氣，對(duì)小丁說(shuō)：“小丁，要不是公司關(guān)鍵數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用都跑在戴爾易安信SC存儲(chǔ)上，你就闖大禍了。”
小丁聽(tīng)了很是驚訝：“奇怪，SC不是數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的嗎?這次備份沒(méi)有做完，怎么能恢復(fù)呢?”
張工聞言呵呵一笑：“當(dāng)初之所以決定采購(gòu)戴爾易安信SC存儲(chǔ)，除了考慮該存儲(chǔ)的性能、穩(wěn)定性外，就是看中了SC存儲(chǔ)基于指針?lè)绞降?span style="color:#0000ff;">Redirect-on-write(寫(xiě)重定向)快照技術(shù)，可以實(shí)現(xiàn)幾乎不影響性能的分鐘級(jí)快照，能夠應(yīng)對(duì)突發(fā)事件如誤操作、勒索病毒等企業(yè)經(jīng)常遭遇的風(fēng)險(xiǎn)。
經(jīng)過(guò)老張對(duì)SC存儲(chǔ)上的卷進(jìn)行的一系列快照掛起操作，情況終于恢復(fù)到誤刪除操作之前10分鐘的狀態(tài)，大家趕緊把丟失的10分鐘數(shù)據(jù)手工輸入到表中，最終關(guān)鍵應(yīng)用恢復(fù)正常，從而避免了一起嚴(yán)重的數(shù)據(jù)丟失事故。
擁有快照技術(shù)的戴爾易安信SC存儲(chǔ)
雖然創(chuàng)建和管理現(xiàn)有卷的快照是當(dāng)今企業(yè)級(jí)存儲(chǔ)系統(tǒng)最基本的功能，但戴爾易安信SC存儲(chǔ)的快照技術(shù)，真正為快照的實(shí)踐應(yīng)用提供了可行性。
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一個(gè)快照就是一個(gè)邏輯卷，其內(nèi)容與某一時(shí)刻的源卷內(nèi)容完全相同。當(dāng)快照在存儲(chǔ)系統(tǒng)中創(chuàng)建之后，源卷會(huì)繼續(xù)其正常的I/O活動(dòng)而不會(huì)影響所創(chuàng)建的快照。相比傳統(tǒng)的快照技術(shù)，SC系列存儲(chǔ)快照技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)包括：
· 幾乎無(wú)限量的快照數(shù)量;
· 瞬間完成創(chuàng)建;
· 不論快照的數(shù)量而對(duì)系統(tǒng)性能不產(chǎn)生影響。
戴爾易安信 SC系列存儲(chǔ)的快照實(shí)現(xiàn)
在對(duì)快照創(chuàng)建和管理的所有方面，戴爾易安信 SC系存儲(chǔ)系統(tǒng)實(shí)施了一種全新的方法，從而克服了目前市場(chǎng)上其他技術(shù)的局限性：
· 亞秒級(jí)的即時(shí)快照創(chuàng)建;
· 允許每個(gè)卷有數(shù)千個(gè)快照;
· 幾乎沒(méi)有性能降級(jí);
· 性能、創(chuàng)建時(shí)間和恢復(fù)時(shí)間與卷大小和快照數(shù)量無(wú)關(guān);
· 對(duì)快照的快照，用于靈活的系統(tǒng)開(kāi)發(fā)與測(cè)試。
基于虛擬頁(yè)管理的戴爾易安信SC系列存儲(chǔ)的基本架構(gòu)特點(diǎn)，使這些重要技術(shù)尤其是基于存儲(chǔ)的快照技術(shù)突破成為可能。
Redirect-on-write(而非 Copy-on-write)，它通常也被稱(chēng)為“元數(shù)據(jù)”拷貝，即所有的數(shù)據(jù)并沒(méi)有被真正拷貝到另一個(gè)位置，只是指示數(shù)據(jù)實(shí)際所處位置的指針被拷貝。
在Redirect-on-write技術(shù)下，當(dāng)已經(jīng)有了快照時(shí)，如果有人試圖改寫(xiě)原始的LUN上的數(shù)據(jù)，快照軟件會(huì)首先將原始的數(shù)據(jù)塊拷貝到一個(gè)新位置(專(zhuān)用于復(fù)制操作的存儲(chǔ)資源池)，然后再進(jìn)行寫(xiě)操作。
ROW原理圖
以后當(dāng)引用原始數(shù)據(jù)時(shí)，快照軟件將指針映射到新位置，或者，當(dāng)你引用快照時(shí)，將指針映射到老位置。
Redirect-on-write使用指針的方式來(lái)保存改變的數(shù)據(jù)塊，而傳統(tǒng)的Copy-on-write(寫(xiě)時(shí)復(fù)制，COW)快照技術(shù)，則是將發(fā)生數(shù)據(jù)改變之前的數(shù)據(jù)塊copy到快照區(qū)，因此Redirct-on-copy的快照方式不會(huì)發(fā)生實(shí)際的數(shù)據(jù)塊移動(dòng)。
顯然，這種方式極大地降低了快照對(duì)系統(tǒng)性能的影響，從而使分鐘級(jí)別的快照能夠成為現(xiàn)實(shí)。
傳統(tǒng)Copy-on-write拷貝的影響
COW快照需要消耗一些存儲(chǔ)空間——建立快照卷。
當(dāng)我們?yōu)橐粋€(gè)數(shù)據(jù)卷創(chuàng)建一個(gè)快照之后，這些預(yù)留的空間用來(lái)存放快照時(shí)間點(diǎn)之后源數(shù)據(jù)卷中被更新的舊數(shù)據(jù)。
COW快照在初始化的過(guò)程中僅僅創(chuàng)建用來(lái)描述源數(shù)據(jù)塊位置的指針信息(元數(shù)據(jù))，而不是完整地將源數(shù)據(jù)塊拷貝過(guò)來(lái)。因此初始化的過(guò)程幾乎可以在瞬間完成，對(duì)系統(tǒng)的影響也很小。
COW快照會(huì)跟蹤數(shù)據(jù)卷的寫(xiě)操作和數(shù)據(jù)塊變化。當(dāng)某個(gè)數(shù)據(jù)塊發(fā)生改變時(shí)，在將舊的數(shù)據(jù)覆蓋之前，首先將該塊的舊數(shù)據(jù)復(fù)制到預(yù)留的快照卷，該步驟僅在數(shù)據(jù)卷相應(yīng)數(shù)據(jù)塊位置發(fā)生第一次寫(xiě)操作請(qǐng)求時(shí)進(jìn)行。
COW示意圖
這個(gè)處理過(guò)程確保快照出來(lái)的數(shù)據(jù)與發(fā)起快照的那個(gè)精確時(shí)間點(diǎn)保持完全一致，這個(gè)過(guò)程也體現(xiàn)了“Copy-on-write”這個(gè)名字的含義。
如果我們需要訪(fǎng)問(wèn)某個(gè)時(shí)間點(diǎn)的快照數(shù)據(jù)，沒(méi)有改變過(guò)的塊直接從數(shù)據(jù)卷讀取，已經(jīng)改變并被復(fù)制的塊則從快照空間讀取。從快照被創(chuàng)建那一刻開(kāi)始，每個(gè)快照都會(huì)跟蹤記錄描述塊改變的元數(shù)據(jù)信息。
COW快照的主要優(yōu)勢(shì)在于空間的高效利用，因?yàn)榭煺站碇恍枰Ａ舭l(fā)生過(guò)變化的數(shù)據(jù)塊，與數(shù)據(jù)卷相比要小得多。
但是我們也知道，COW快照有個(gè)缺點(diǎn)，它會(huì)引起數(shù)據(jù)卷性能的下降。這是因?yàn)閯?chuàng)建快照之后，對(duì)數(shù)據(jù)卷的寫(xiě)操作會(huì)增加一個(gè)等待的過(guò)程——即將舊數(shù)據(jù)塊復(fù)制到快照卷的過(guò)程所造成的性能損失，在進(jìn)行差分快照時(shí)是無(wú)法避免的。
而Redirect-on-write方法雖未將這種缺陷完全予以消除，但明顯地降低了由此帶來(lái)的性能損失，提供了在執(zhí)行快照時(shí)無(wú)可比擬的卓越性能，這源于其基本架構(gòu)原則。
Data Instant Replay
當(dāng)寫(xiě)入請(qǐng)求對(duì)源卷和快照共享的數(shù)據(jù)區(qū)進(jìn)行修改時(shí)，戴爾易安信SC存儲(chǔ)采用的是基于Redirect-on-write機(jī)制的Data Instant Replay快照方法。
傳統(tǒng)的Copy-on-write快照方法涉及三個(gè)磁盤(pán)尋道操作，戴爾易安信SC存儲(chǔ)系統(tǒng)的Data Instant Replay方法僅涉及兩個(gè)此類(lèi)操作，從而提升快照效率，使SC系列快照技術(shù)成為類(lèi)似CDP一樣，做分鐘級(jí)別的多份快照，而不影響存儲(chǔ)性能。
Data Instant Replay快照技術(shù)原理如下圖，對(duì)源卷做多次快照后，每份快照都會(huì)有不同的改變過(guò)的數(shù)據(jù)塊，而改變的數(shù)據(jù)塊通過(guò)指針與源卷之間做基于時(shí)間點(diǎn)的對(duì)應(yīng)。
當(dāng)我們希望在SC存儲(chǔ)上恢復(fù)到Snapshot 4時(shí)，所有Snapshot4中改變過(guò)的數(shù)據(jù)庫(kù)均通過(guò)指針與源卷中的數(shù)據(jù)頁(yè)元數(shù)據(jù)發(fā)生交互，從而實(shí)現(xiàn)快照卷的掛起使用。
快照之上的快照
一旦一個(gè)快照被定義為可寫(xiě)快照，隨之產(chǎn)生的問(wèn)題就是可否對(duì)該快照再進(jìn)行快照。
盡管寫(xiě)重定向技術(shù)非常直觀和有用，但是其他存儲(chǔ)供應(yīng)商卻很少提供。戴爾易安信SC存儲(chǔ)支持創(chuàng)建現(xiàn)有可寫(xiě)快照的快照，而不影響與快照相關(guān)的任何其他特性，包括即時(shí)創(chuàng)建、基于實(shí)際使用情況的最小空間占用以及高性能。
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在復(fù)雜的開(kāi)發(fā)和測(cè)試環(huán)境中，對(duì)快照進(jìn)行快照的特性是一個(gè)極大的優(yōu)點(diǎn)。該特性可節(jié)省大量存儲(chǔ)空間(通過(guò)避免完整拷貝)，支持更好的測(cè)試和開(kāi)發(fā)(通過(guò)輕松創(chuàng)建多重拷貝)，并提供邏輯備份(甚至是對(duì)使用快照的應(yīng)用)。
??快照?qǐng)鼍芭e例
1場(chǎng)景 1：測(cè)試遠(yuǎn)程鏡像功能而不干擾鏡像過(guò)程
如今，幾乎每個(gè)關(guān)鍵后端應(yīng)用都在備份站點(diǎn)有一個(gè)鏡像備份。像其他任何備份解決方案一樣，必須不時(shí)地對(duì)該備份站點(diǎn)進(jìn)行測(cè)試，否則當(dāng)實(shí)際需要時(shí)，其有可能無(wú)法工作。
對(duì)備份系統(tǒng)進(jìn)行測(cè)試意味著，激活相關(guān)服務(wù)器并使用備份站點(diǎn)上的數(shù)據(jù)。傳統(tǒng)存儲(chǔ)解決方案無(wú)法在不干擾鏡像過(guò)程的情況下完成測(cè)試任務(wù)，因此會(huì)有一個(gè)時(shí)間窗口，其間數(shù)據(jù)沒(méi)有被復(fù)制到備份站點(diǎn)。
而戴爾易安信SC存儲(chǔ)系統(tǒng)，則提供了一個(gè)用于測(cè)試備份站點(diǎn)而不干擾鏡像過(guò)程的簡(jiǎn)單流程，如下所述▼：
① 創(chuàng)建備份卷的快照;
② 將該快照設(shè)置為可寫(xiě)快照;
③ 將該快照映射至備份站點(diǎn)上的服務(wù)器，就好像它是源卷一樣。
在執(zhí)行完這些簡(jiǎn)單步驟之后，測(cè)試環(huán)境達(dá)到以下配置：
· 到備份卷的鏡像過(guò)程從不會(huì)被打斷，數(shù)據(jù)復(fù)制過(guò)程對(duì)備端的應(yīng)用測(cè)試進(jìn)程“無(wú)意識(shí)”;
· 備份服務(wù)器被映射至一個(gè)可寫(xiě)快照，完全模擬一個(gè)災(zāi)難恢復(fù)場(chǎng)景，一旦測(cè)試進(jìn)度結(jié)束，快照即被刪除，無(wú)需任何恢復(fù)或信息同步。
2場(chǎng)景 2：測(cè)試卷大小的變更而不干擾正常生產(chǎn)應(yīng)用
由于應(yīng)用要求，我們需要不時(shí)地增加某個(gè)卷的大小。
戴爾易安信SC存儲(chǔ)系統(tǒng)內(nèi)建的虛擬化功能，使得該操作在存儲(chǔ)方面的影響非常微小。
增加卷大小是一個(gè)并非受所有應(yīng)用支持的復(fù)雜操作，操作時(shí)應(yīng)當(dāng)慎重。除了少數(shù)應(yīng)用外，調(diào)整卷大小都要求中斷應(yīng)用的運(yùn)行，而在所有標(biāo)準(zhǔn)下，中斷時(shí)間的長(zhǎng)短都是衡量數(shù)據(jù)中心是否卓越的一個(gè)關(guān)鍵指標(biāo)。
盡管戴爾易安信SC存儲(chǔ)系統(tǒng)不能解決應(yīng)用內(nèi)部的復(fù)雜性，但它能夠簡(jiǎn)化此類(lèi)過(guò)程的測(cè)試。可以采用下面的方法來(lái)輕松測(cè)試卷大小變更，而不干擾正常生產(chǎn)應(yīng)用▼
①創(chuàng)建生產(chǎn)卷的快照;
②將該快照設(shè)置為可寫(xiě)快照;
③創(chuàng)建被測(cè)試應(yīng)用的一個(gè)新實(shí)例，并將新建的可寫(xiě)快照映射至該實(shí)例;
④使用新實(shí)例執(zhí)行測(cè)試增加卷大小的程序，逐漸增加可寫(xiě)快照的大小，并對(duì)流程進(jìn)行全面調(diào)試，直到所有問(wèn)題都得到解決;
⑤然后對(duì)生產(chǎn)卷的執(zhí)行同樣的程序，同時(shí)保持可寫(xiě)快照以備參考;
⑥操作完成后刪除可寫(xiě)快照。
該流程提供了一個(gè)對(duì)復(fù)雜的卷大小變更過(guò)程進(jìn)行脫機(jī)測(cè)試，而不干擾生產(chǎn)的方法。測(cè)試過(guò)程是對(duì)生產(chǎn)過(guò)程的完全復(fù)制：盡管用于測(cè)試的應(yīng)用實(shí)例“看到”一個(gè)讀/寫(xiě)卷的大小被加大，但它“不會(huì)意識(shí)到”這是一個(gè)快照而非一個(gè)卷。
而且，快照創(chuàng)建和卷大小調(diào)整是瞬間完成的，沒(méi)有實(shí)際的數(shù)據(jù)拷貝，且該過(guò)程可以測(cè)試多次而沒(méi)有任何延遲。此外，由于快照是差分的，所以增加卷大小所需的實(shí)際空間在測(cè)試階段并未被占用。
由此我們可以看到，戴爾易安信SC存儲(chǔ)獨(dú)具特色的快照技術(shù)，可以最大限度的發(fā)揮存儲(chǔ)的使用效率，并能在防止邏輯錯(cuò)誤、提升備份窗口、多份數(shù)據(jù)測(cè)試應(yīng)用的場(chǎng)景下發(fā)揮巨大的作用。
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