在云场景中云硬盘快照

       一、EVS快照定义     

  云硬盘快照（简称为快照）是对云硬盘数据的一种备份方式，也是一种重要的数据容

灾手段。通过对指定云硬盘的数据在某个时刻进行完全可用的拷贝，使该备份独立于

云硬盘的生命周期，当数据丢失时，可通过快照将数据完整的恢复到快照时间点。

快照包括云硬盘在拷贝开始的时间点的静态映像。生成的快照数据并非完整的物理数

据拷贝，不会占用大量存储空间。所以即使源数据量很大，也只会占用很少的存储空

间。快照属于增量备份，这意味着仅保存设备上在最新快照之后有更改的数据，这将

尽可能缩短创建快照所需的时间，且可以节省存储成本。

当前只支持通过手动方式为磁盘创建快照。

用户可以基于快照创建新的云硬盘，这样云硬盘在初始状态就具有快照中的数据，是

原始云硬盘的精确副本，通过快照创建的云硬盘不需要再进行分区、格式化及创建文

件系统等操作，挂载到实例后就可以正常读写快照上的所有数据。因此，快照是数据

共享和迁移的重要方式。

快照具有地域属性，您只能在需要创建云硬盘的同一可用分区下使用快照创建新盘。

      二、EVS快照应用场景

快照是一种便捷高效的数据保护手段，推荐应用于以下业务场景中：

1、 日常数据备份和恢复

利用快照定期对系统盘、数据盘上的重要业务数据进行日常备份，以应对误操

作、攻击或病毒等导致的数据丢失风险。

当云硬盘出现由于误操作、病毒以及黑客攻击等导致数据丢失或不一致的情况

时，可以使用快照快速恢复到未出问题前的状态。同时，对于一些重大变更操作

（例如更换操作系统、应用软件升级、业务数据迁移等），建议在变更前对磁盘

创建快照，如果变更失败则可以使用快照及时将业务进行回滚。

      2、快速部署多个业务

通过同一个快照可以快速创建出多个具有相同数据的云硬盘，从而可以同时为多

种业务提供数据资源。例如数据挖掘、报表查询和开发测试等业务。这种方式既

保护了原始数据，又能通过快照创建的新云硬盘快速部署其他业务，满足企业对

业务数据的多元化需求。

快照推荐策略：

            （1）核心业务：对RPO（Recovery Point Objective）要求非常高的核心业务，建议数小

时备份一次，备份数据保留1天。

（2）生产业务：建议每周备份一次，并将快照数据保留1个月。

（3） 归档业务：建议每个月备份一次，并将快照数据保留一年。

      三、EVS快照实现原理

      1、 后端存储为OceanStor V3/V5系列

快照是源磁盘数据在某一时间点生成的数据副本，由源磁盘、COW数据空间和快

照三部分组成。快照采用了映射表和写前拷贝COW（Copy-on-Write）相结合的技

术方式来实现，其实现原理如下图所示：

创建快照前：在磁盘未进行任何快照前，数据写入动作与其他磁盘一样，对

数据进行修改，会直接写入原有磁盘数据块对原有数据进行覆盖，原有数据

不会被保留。

– 创建快照：快照创建后，会生成与源磁盘一致的数据副本。此时，后端存储

系统在源磁盘所在的存储池中动态划分COW数据空间并自动生成快照，快照

的指针指向源磁盘数据的存储位置。

– 源磁盘写入数据：当实例对源磁盘有数据写入请求时，后端存储系统不会立

即写入新数据。后端存储系统利用写前拷贝机制先将写前拷贝数据拷贝到

COW数据空间中，并修改映射表中的映射关系，然后将新数据写入源磁盘。

例如上图中修改源磁盘中的数据A前，需要先将数据A拷贝至COW数据空

间，然后修改快照指针指向COW数据空间中数据A的存储位置，最后才将数

据A'写入源磁盘。

      2、后端存储为Dorado V3系列

快照实现的核心技术为写时重定向ROW（Redirect-on-Write），具体实现原理如下图

所示：

创建快照前：在磁盘未进行任何快照前，数据写入动作与其他磁盘一样，对

数据进行修改，会直接写入原有磁盘数据块对原有数据进行覆盖，原有数据

不会被保留。

– 创建快照：快照创建后，会生成与源磁盘一致的数据副本。此时，后端存储

系统将源磁盘的指针复制给快照，快照的指针指向源磁盘数据的存储位置。

– 源磁盘写入数据：快照创建后，当实例对源磁盘有数据写入请求时，存储系

统利用ROW技术将新写入的数据存放在新的位置，源磁盘的指针更新，指向

新数据的存放位置。快照的指针仍指向原始数据的存储位置，从而保存源磁

盘在快照创建时间点的数据。上图中修改源磁盘中的数据A时，会将新

数据A'写入新的位置，然后修改源磁盘的指针指向A'的存储位置。快照的指

针仍指向原始数据A的存储位置。

      3、后端存储为FusionStorage

快照数据基于分布式哈希表DHT（Distributed Hash Table）机制，具体实现原理如下

图所示：

快照回滚：

       快照不但能够快速生成源磁盘在某个时间点的一致性副本，还提供了快速恢复源磁盘

数据的机制。当源磁盘的数据遭到人为意外删除、破坏或病毒入侵时，通过快照回滚

可以快速将源磁盘的数据恢复为某个时间点快照的数据，减少源磁盘数据的丢失量。

快照回滚的示意图如下图所示：