Linux環(huán)境下的LVM快照應(yīng)用研究.pdf

1、隨著信息技術(shù)的發(fā)展，信息的載體----數(shù)據(jù)，越來(lái)越成為企業(yè)的核心。數(shù)據(jù)的丟失將會(huì)對(duì)企業(yè)造成致命的打擊，數(shù)據(jù)的安全性對(duì)一個(gè)企業(yè)來(lái)說顯得尤為重要。預(yù)防數(shù)據(jù)丟失最有效的手段就是數(shù)據(jù)備份。備份的數(shù)據(jù)必須要保證其一致性，即在備份期間，原數(shù)據(jù)不能進(jìn)行更新操作，否則備份出來(lái)的數(shù)據(jù)幾乎沒有任何意義。要解決數(shù)據(jù)備份一致性的問題，傳統(tǒng)的備份方式是將待備份數(shù)據(jù)設(shè)為只讀，再進(jìn)行備份，這種方式無(wú)疑會(huì)嚴(yán)重影響企業(yè)的業(yè)務(wù)。而使用Linux快照技術(shù)可以快速獲得一致性備

2、份數(shù)據(jù)，快照時(shí)間極短，幾乎不會(huì)對(duì)上層應(yīng)用造成影響。但是Linux快照技術(shù)的設(shè)計(jì)傾向于每個(gè)原始卷對(duì)應(yīng)一個(gè)快照卷，如果進(jìn)行多次快照，對(duì)各個(gè)快照卷也是進(jìn)行獨(dú)立處理的。這樣，對(duì)原始卷進(jìn)行寫操作時(shí)，就需要更新多個(gè)甚至全部快照卷上的對(duì)應(yīng)數(shù)據(jù)塊，增加了存儲(chǔ)空間消耗，降低了原始卷的寫性能。
　　本文基于Linux源碼，針對(duì)Linux快照在多快照卷的應(yīng)用中，快照卷存儲(chǔ)效率低下，原始卷寫性能差的特點(diǎn)，設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了同源快照迭代存儲(chǔ)。該存儲(chǔ)算法利用快照卷

3、中數(shù)據(jù)的相關(guān)性，重新組織了存儲(chǔ)方式，有效降低了快照卷的存儲(chǔ)空間消耗，大幅提升了原始卷的寫性能。但該算法增加了快照卷之間的相關(guān)性，一個(gè)快照卷失效，與之相關(guān)的快照卷也會(huì)同時(shí)失效，降低了數(shù)據(jù)的安全性。針對(duì)該問題，設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了快照卷容量低自動(dòng)報(bào)警功能，以及將系統(tǒng)安排運(yùn)行在RAID5上。前者可以在快照卷容量低于某個(gè)閾值時(shí)報(bào)警，提醒管理員通過LVM的擴(kuò)容命令擴(kuò)大快照卷容量，有效避免快照卷空間耗盡而導(dǎo)致的快照卷失效。后者提高系統(tǒng)讀寫性能，更重要的是提

4、供了一個(gè)磁盤發(fā)生物理故障時(shí)可恢復(fù)的容錯(cuò)功能。這兩者可以有效彌補(bǔ)改進(jìn)的存儲(chǔ)方式引起的安全性降低的問題。通過詳細(xì)的測(cè)試方案，對(duì)整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行測(cè)試，測(cè)試結(jié)果顯示系統(tǒng)磁盤I/O速度提高，且系統(tǒng)具有容錯(cuò)功能。使用同源快照迭代存儲(chǔ)快照功能時(shí)，可以有效降低快照卷存儲(chǔ)空間消耗，提高原始卷寫性能。在極端情況下，當(dāng)創(chuàng)建5個(gè)同源快照卷時(shí)，寫原始卷的性能可以提高到2.59倍?？煺站砣萘康陀谀硞€(gè)閾值時(shí)，可以自動(dòng)報(bào)警，提醒管理員進(jìn)行擴(kuò)容操作，從而避免快照卷存儲(chǔ)空間耗