स्नैपशॉट - "मेमोरी के लिए फोटो (डिस्क?)"

हमेशा ऐसे समय की कल्पना करना अजीब होता है जब कोई चीज गायब थी। आज के ज़माने में यह कल्पना करना मुश्किल है कि हम व्यक्तिगत कंप्यूटरों के बिना, बिना इंटरनेट, बिना टोरेंट, एमपी, या इलेक्ट्रोकॉपी मशीनों के बिना, वर्नाकुलर «ज़ेरॉक्स’ में कैसे रहते थे। फिर भी, हमेशा ऐसे समय रहे हैं जब हमारे लिए कुछ परिचित नहीं था। स्थिति "डेटा स्नैपशॉट" की अवधारणा के साथ भी थी। लेकिन सबसे पहले, एक स्नैपशॉट क्या है?



" स्नैपशॉट " (शाब्दिक रूप से - "फोटो", "स्नैपशॉट", इसके बाद हम विशेष रूप से निर्दिष्ट किए बिना इस शब्द का अर्थ करेंगे, "डेटा स्नैपशॉट") एक निश्चित समय पर तय की गई भंडारण प्रणाली, या कार्यक्रम में डेटा की स्थिति का एक स्नैपशॉट है। समय। यह फ़ाइल, डेटाबेस या फ़ाइल सिस्टम की सामग्री की तात्कालिक स्थिति हो सकती है (एक "डेटाबेस" के विशेष मामले के रूप में)।

जैसा कि डेटा स्टोरेज सिस्टम पर लागू होता है, यह शब्द पहले नेटएप स्टोरेज सिस्टम के साथ एक साथ दिखाई दिया और उस समय, उनका पहला और मुख्य "फीचर" था।





इससे पहले, मैंने अपने उत्पाद के लिए नेटएप के संस्थापकों द्वारा आविष्कार किए गए डब्ल्यूएएफएल की आंतरिक फ़ाइल संरचना के बारे में बात की, और यह कैसे काम करता है। तकनीकी विवरणों में रुचि रखने वालों को मैं उत्कृष्ट लेखक के प्रकाशन का उल्लेख करूंगा, जिसे अब रूसी में अनुवादित किया गया है । यह कुछ हद तक असामान्य है, पहली नज़र में, ऑपरेटिंग सिद्धांतों, फ़ाइल संरचना के आधार पर, जिसने स्नैपशॉट की अवधारणा को लागू करना संभव बना दिया - ऐसी प्रणाली के डिस्क पर संग्रहीत डेटा की स्थिति की तत्काल प्रतियां।



जैसा कि मैंने डब्ल्यूएएफएल के बारे में लेख में पहले ही उल्लेख किया है, इसके संचालन का मूल सिद्धांत यह है कि एक बार डिस्क पर लिखे गए डेटा को भविष्य में नहीं बदला जाता है। डेटा (उदाहरण के लिए, एक फ़ाइल) को WAFL (इसकी संपूर्णता में) या मिटाया (इसकी संपूर्णता में) लिखा जा सकता है। यदि इसकी सामग्री को बदलना आवश्यक है, तो ये परिवर्तन डिस्क स्थान के खाली स्थान पर "जोड़े" जाते हैं, जिसके बाद फ़ाइल सामग्री सूचक को परिवर्तनों की रिकॉर्ड की गई सामग्री के साथ ब्लॉकों में ले जाया जाता है (पुरानी सामग्री ब्लॉक मुक्त के रूप में चिह्नित है, या एक से अधिक फ़ाइल को संदर्भित करने पर इसे चिह्नित नहीं किया गया है) या यह स्नैपशॉट में उपयोग किया जाता है)। इसलिए, डेटा की वर्तमान स्थिति को संरक्षित करने के लिए, लेखन के लिए इस तरह के एक एल्गोरिथ्म के साथ, हम सभी को एक निश्चित समय में "रूट इनोड" को बचाने की आवश्यकता है।







इनकोड, मुझे याद है, एक डेटा ब्लॉक है जो किसी फ़ाइल की सामग्री को परिभाषित करता है। यह या तो सीधे विशिष्ट ब्लॉकों को संदर्भित कर सकता है, या बड़ी फ़ाइलों के लिए, इनोड को मध्यवर्ती करने के लिए, "रूट" से "ट्री" बनाते हुए, वॉल्यूम के पूरे फाइल सिस्टम में केवल एक, तथाकथित "रूट" इनोड।

इस प्रकार, इस फाइल सिस्टम के रूट इनोड के ठीक एक ब्लॉक की एक कॉपी बनाई गई है, हमें वर्तमान "रूट", "छद्म फाइल सिस्टम" के बजाय इसे चालू करना है, जो उस समय सभी डेटा को स्टोर करता है जब यह केवल-पढ़ने के लिए होता है। हमने इस इनकोड की प्रतिलिपि बनाई है। आखिरकार, जैसा कि आप याद करते हैं, भविष्य में डेटा फ़ाइलों के एक बार रिकॉर्ड किए गए ब्लॉक नहीं बदले जाते हैं।







यह व्यवहार में कैसे दिखता है?

कहानी को सरल बनाने के लिए, मैं नेटएप के एनएएस संस्करण पर विचार करूंगा, हालांकि, जैसा कि आप जानते हैं, उसी तरह, एक ही छवि सैन डिवाइस के रूप में काम कर सकती है ।



नेटएप स्टोरेज सिस्टम पर प्रत्येक वॉल्यूम एक अलग फाइल सिस्टम है। प्रत्येक फ़ाइल सिस्टम पर, आप ऊपर वर्णित विधि के अनुसार, इसके राज्य के 254 स्नैपशॉट बना सकते हैं।

सभी बनाए गए स्नैपशॉट वॉल्यूम के रूट में /.snapshot (या / / ~ स्नैपशॉट ) निर्देशिका के माध्यम से स्वचालित रूप से सुलभ हैं। वहां प्रवेश करते हुए, हम बनाए गए स्नैपशॉट्स के नाम देखेंगे (वे या तो "अपना नाम" हो सकते हैं, उदाहरण के लिए, " / let_fix_this_small_bug ... oh_shit! .. ", मैन्युअल रूप से बनाया जा रहा है, या, यदि निर्धारित किया गया है, तो प्रति घंटा उपनिर्देशिका 1 (1) में स्थित होगा । 2,3 ...) , दैनिक .0 (1,2,3) और इसी तरह।







इस तरह के एक फोल्डर में प्रवेश करते हुए, हम अपने वॉल्यूम की सभी सामग्री देखेंगे, इसमें सभी फाइलों के साथ, सभी फाइलें पढ़ने के लिए उपलब्ध होंगी, और स्नैपशॉट लेने के समय उनमें मौजूद सभी सामग्री उनसे पढ़ी जाएगी।







और यह पहली नज़र में थोड़ा अजीब भी लगता है।

मान लें कि आपके पास 1TB वॉल्यूम है जिस पर डेटाबेस फ़ाइल स्थित है, आकार में 750GB। इस वॉल्यूम के लिए, आप हर घंटे एक शेड्यूल पर स्नैपशॉट बनाते हैं। /.Snapshot में प्रवेश करने पर आपको उपनिर्देशिका /hourly.0, /hourly.1 इत्यादि दिखाई देंगे, और उनमें से प्रत्येक में एक " 750GB फ़ाइल" होगी। उसी समय, वास्तविक मात्रा पर, 1TB की क्षमता के साथ, जिस पर आधार की ये 24 (हर घंटे) प्रतियां, प्रत्येक 750 गीगाबाइट, झूठ बोल रही हैं, अभी भी 200 मुक्त स्थान की एक गीगाबाइट होगी।

उसी समय, हम इन 24 "फ़ाइलों" में से किसी को भी एक बैकअप कॉपी को बाहरी स्टोरेज में कॉपी कर सकते हैं, इसे एक स्वतंत्र रीड-ओनली और इस डेटा का उपयोग (रीड) के रूप में माउंट कर सकते हैं, जैसे कि यह एक वास्तविक डेटाबेस था, इसे कॉपी करके डेटा को पुनर्स्थापित करें। यह जगह "सक्रिय" है, उदाहरण के लिए, "हर किसी के टूटने की स्थिति में, आपको एक घंटे पहले राज्य वापस लाने की आवश्यकता होती है," और इसी तरह।



यह सब कहाँ संग्रहीत है?

तथ्य यह है कि ये सभी "फाइलें" अपरिवर्तित डेटा के समान ब्लॉक के लिए लिंक हैं। केवल स्नैपशॉट के बीच परिवर्तन से डिस्क स्थान पर कब्जा कर लिया जाता है। मान लीजिए कि एक दिन के लिए हमने इस डेटाबेस में 50 गीगाबाइट ब्लॉक का आदान-प्रदान किया। फिर कब्जा डिस्क स्थान, 1TB वॉल्यूम में, जिस पर 750GB डेटाबेस फ़ाइल निहित है, और हर घंटे स्नैपशॉट, 1TB - 750GB फ़ाइल - 50GB परिवर्तन = 200GB मुफ्त होगा।

यदि दो स्नैपशॉट (प्रति घंटा और प्रति घंटा 1) के बीच प्रति घंटे परिवर्तन डेटाबेस की मात्रा का 1% निकला, तो प्रति घंटा.1 डिस्क स्थान की तुलना में परिवर्तित ब्लॉकों को इंगित करते हुए, 7.5GB डिस्क स्थान लेगा। अन्य सभी आयतन अभी भी पुराने, अपरिवर्तित ब्लॉक को संदर्भित करेंगे।



स्नैपशॉट का उपयोग करने के लिए क्या सुविधाजनक है?

मैंने पहले ही सबसे सरल उदाहरण दिया है। मान लीजिए कि हमने, या हमारे उपयोगकर्ताओं ने, "सब कुछ तोड़ दिया है।" यह एक डेटाबेस हो सकता है, या, उदाहरण के लिए, एक एक्सेल फ़ाइल, जिसमें, संयोग से, गलत डेटा को धमाका किया गया था, रिकॉर्ड किया गया था, और फिर इसे खोजा गया था, और इसे तत्काल बहाल करने के लिए आवश्यक था, "या वे हम सभी को मार देंगे।" लेकिन हम जानते हैं कि एक घंटा (दो, तीन, एक दिन, एक सप्ताह, एक महीने पहले, यह सब स्नैपशॉट की आवृत्ति और नियमितता पर निर्भर करता है) हमें जिस फ़ाइल की ज़रूरत थी वह सही थी।

हम (वैसे, यहां तक ​​कि उपयोगकर्ता स्वयं भी ऐसा कर सकते हैं) बस /.snapshots फ़ोल्डर पर जाएं और हमें वहां से आवश्यक फ़ाइल, एक घंटे, दो, एक दिन, और इतने पर वापस खींच लें।

या, यदि हमारे पास एक विशेष SnapRestore लाइसेंस है, तो हम सौ कंसोल से एक कमांड के साथ वांछित बिंदु तक मात्रा के पूरे राज्य को "रोल बैक" कर सकते हैं (जो कि सुविधाजनक है यदि आपको एक एकल फ़ाइल को पुनर्स्थापित करने की आवश्यकता नहीं है, लेकिन संपूर्ण मात्रा के रूप में सामग्री)।



इस प्रकार, स्नैपशॉट, उपयोगकर्ता के लिए, एक ही स्टोर पर तत्काल त्वरित बैकअप उपलब्ध है। वैसे, विंडोज एक्सपी या 7 का उपयोग करने के मामले में, आप फ़ाइल या फ़ोल्डर गुणों के "पिछले संस्करण" पैनल में स्नैपशॉट में देखेंगे; नेटएपी वीएसएस-प्रदाता के रूप में इस विंडोज तंत्र में एकीकृत होता है।







अब अधिक जटिल विकल्प पर विचार करें। मान लीजिए कि हम एक बड़ा, मिशन-क्रिटिकल, मिशन-क्रिटिकल SQL एंटरप्राइज डेटाबेस चलाते हैं।

बेशक, हर रात, यह डेटाबेस बैकअप बनाने के लिए टेप तक समर्थित है।

आधार बड़ा है, और बैकअप को लगभग एक घंटे के लिए टेप में कॉपी किया जाता है।

"कुछ भी नहीं मुसीबत का सामना करना पड़ा", लेकिन एक बार, काम के दिन के बीच में, चलो 3 बजे कहते हैं, आधार अपरिवर्तनीय रूप से खराब हो जाता है।



आधार को पुनर्स्थापित करने के लिए सिस्टम प्रशासक क्या कार्रवाई करता है?

हम पिछले कार्य दिवस के अंत में बैकअप कॉपी पढ़ते हैं (मान लें कि यह उतना ही पढ़ा जाएगा जितना लिखा गया था - एक घंटा), और फिर हमें उस पर "रोल" फिर से करना चाहिए, जिस पल से शाम को बैकअप बनाया गया था, और विफलता से पहले के क्षण तक, यानी अगले दिन तीन बजे तक। यह "रोलबैक" अक्सर काफी बड़ा होता है, और इसमें कुछ समय भी लगता है, क्योंकि SQL में संचालन तुरंत नहीं होता है। मान लीजिए, बैकअप पढ़ने के 30 मिनट के बाद, डेटाबेस विफलता के समय काम करने की स्थिति में बहाल हो जाता है, और हम काम जारी रखने के लिए तैयार हैं। कुल - 1:30।



स्नैपशॉट का उपयोग करने के मामले में, चीजें निम्नानुसार होंगी। हम भंडारण सुरक्षा सुनिश्चित करने के लिए एक टेप पर एक दैनिक प्रतिलिपि भी बनाते हैं, उदाहरण के लिए, भंडारण प्रणाली की पूर्ण विफलता के मामले में, लेकिन हमारे पास एक वॉल्ट लाइव है, केवल उस पर डेटा क्षतिग्रस्त है। हम जानते हैं कि एक घंटे पहले आधार जीवित और अच्छी तरह से था। हम दोपहर 2 बजे डेटाबेस को पुनर्स्थापित करते हैं, और चूंकि स्नैपशॉट बनाया जाता है और लगभग तुरंत बहाल किया जाता है, इसलिए इसमें एक घंटा नहीं, बल्कि केवल कुछ सेकंड लगते हैं, और उस पर फिर से लॉग-इन रोल करते हैं, लेकिन पिछली रात की तरह, पिछले मामले में नहीं, और केवल एक घंटे में, 2 घंटे से, यानी, वह पल जो स्नैपशॉट बनाया गया था, दुर्घटना होने तक, दोपहर के 3 बजे। इसमें आधा घंटा भी नहीं, बल्कि कुछ ही मिनट लगते हैं।

नीचे पंक्ति: कुछ मिनटों के बाद, और एक घंटे और एक आधा नहीं, हमेशा की तरह, हमारा आधार काम करने की स्थिति में वापस आ गया है।



स्नैपशॉट का उपयोग करने के स्पष्ट लाभों ने इस तथ्य को जन्म दिया है कि, आज, भंडारण प्रणालियों के लगभग सभी निर्माता अपने सिस्टम के लिए विचारों के रूप में "स्नैपशॉट" के एक या दूसरे कार्यान्वयन की पेशकश करते हैं।

हालांकि, जैसा कि हम याद करते हैं, "सभी योग समान रूप से उपयोगी नहीं हैं।"



स्टोरेज सिस्टम के लिए "असली स्नैपशॉट्स" (स्नैपशॉट्स नाम (tm) नाम के बीच मूलभूत अंतर है) अन्य सभी "नकली प्रतियों" से NetApp का एक पंजीकृत ट्रेडमार्क है)। ;)



बुनियादी अंतर जो आपको स्नैपशॉट को लागू करने की अनुमति देता है जैसा कि मैंने ऊपर वर्णित है कि डब्ल्यूएएफएल डिवाइस है, जो, जैसा कि मैंने पहले ही कहा था, आपको पहले से रिकॉर्ड किए गए डेटा को बदलने की अनुमति नहीं देता है। यह मॉडल आपको आसानी से और सरलता से स्नैपशॉट लागू करने की अनुमति देता है। लेकिन चीजें बदतर हैं अगर रिकॉर्डिंग संरचना पारंपरिक है। इस मामले में, हमें सबसे पहले इसे उपयोग करने से पहले ब्लॉक के आरक्षित स्थान को आवंटित करना होगा, इसे पहले से डेटा से दूर ले जाएगा, फिर, प्रत्येक बार डिस्क पर एक ब्लॉक को बदलने के लिए, इसकी सामग्री को एक विशेष आरक्षित पूल में कॉपी करें, फिर इसकी सामग्री को अपने मूल स्थान में बदलें, फिर मेटाडेटा बदलें। स्नैपशॉट के लिए पुरानी सामग्री की ओर इशारा करते हुए।



इस तकनीक को कॉपी-ऑन-राइट (गाय) कहा जाता है, और स्नैपशॉट के कार्यान्वयन में व्यापक रूप से अन्य निर्माताओं के भंडारण प्रणालियों में उपयोग किया जाता है।

जैसा कि आप ऊपर दिए गए विवरण से देख सकते हैं, यहां तक ​​कि वॉल्यूम के लिए शामिल स्नैपशॉट तंत्र की बहुत अधिक उपस्थिति स्टोरेज सिस्टम के लिए एक राइट ऑपरेशन को तीन में बदल देती है (मूल सामग्री को पढ़ना, मूल सामग्री को नए स्थान पर लिखना, परिवर्तित सामग्री को पुराने स्थान पर लिखना)।

परिणाम आने में लंबा नहीं है। गाय-स्नैपशॉट का उपयोग नाटकीय रूप से भंडारण प्रणाली के प्रदर्शन को नीचा दिखाता है। यह नेटएप सिस्टम का एक विपरीत है, जिसमें स्नैपशॉट प्रदर्शन को प्रभावित नहीं करते हैं, क्योंकि उन्हें लिखते समय कोई प्रतिलिपि नहीं होती है, सभी डेटा अपनी जगह पर रहते हैं।

( एसपीसी -1 परीक्षण पर प्रदर्शन परिणामों का प्रदर्शन )







गाय-स्नैपशॉट का उपयोग करते समय इस अप्रिय व्यवहार का परिणाम विक्रेताओं को ऐसे "गलत स्नैपशॉट" के उपयोग को कम करने या उच्च प्रदर्शन आवश्यकताओं के साथ प्राथमिक सिस्टम पर उनका उपयोग न करने की सिफारिश करना है।

हालांकि, नेटएप सिस्टम इस समस्या से ग्रस्त नहीं है और स्नैपशॉट के उपयोग पर कोई प्रतिबंध नहीं लगाता है।



इसके अलावा, अक्सर (एक ही कारण के लिए) ऐसी प्रणालियों पर स्नैपशॉट की कुल संख्या केवल एक दर्जन अधिकतम तक सीमित होती है, मैं इसके विपरीत नोट करता हूं, कि नेटएप सिस्टम पर आप प्रत्येक वॉल्यूम के लिए 254 स्नैपशॉट तक का उपयोग कर सकते हैं, जो सिस्टम द्वारा अनुमत वॉल्यूम की कुल संख्या के साथ है। 500 के बराबर, सैद्धांतिक अधिकतम 127 हजार तक पहुंचता है।

यह अनुमति देता है, जब बैकअप प्रतियों के क्लासिक "रोटेशन" का उपयोग करते हुए, 254 स्नैपशॉट में स्टोर करने के लिए वॉल्यूम डेटा की बैकअप प्रतियां एक वर्ष तक, समावेशी।



इसके अलावा महत्वपूर्ण "प्रतिलिपि" डेटा के आकार की परवाह किए बिना, डेटा की "वास्तव में तत्काल" प्रतियां बनाने की क्षमता है। हालांकि आधार 100 एमबी है, कम से कम 100 टीबी, इससे एक स्नैपशॉट हमेशा तुरंत बनाया जाएगा। उदाहरण के लिए, हम "बैकअप" को "एक घंटे में" नहीं, बल्कि "एक सेकंड में" बना सकते हैं, और फिर, पहले से ही एक वास्तविक मुकाबला आधार के साथ हमारे काम को लोड किए बिना, धीरे-धीरे ऐसे स्नैपशॉट की सामग्री को बैकअप स्टोरेज में कॉपी कर सकते हैं।



अभ्यास से पता चलता है कि जिन लोगों ने बहुत जल्द स्नैपशॉट का उपयोग करने की सादगी और सुविधा की कोशिश की है, वे किसी भी भंडारण प्रणाली की "दी गई" संभावना पर विचार करते हुए, उनके बिना जीवन की कल्पना नहीं कर सकते हैं। यह और तुम कोशिश करो।

मुझे याद दिलाएं कि आप किसी भी साथी से परीक्षण के लिए नेटएप स्टोरेज सिस्टम ले सकते हैं, जिसकी एक सूची नेटएप वेबसाइट के रूसी पेज पर मिल सकती है।

www.netapp.com/ru/how-to-buy/resellers/distributor-ru.html

www.netapp.com/ru/how-to-buy/resellers/platinum-ru.html

www.netapp.com/ru/how-to-buy/resellers/gold-ru.html



पुनश्च: शीर्षक में ध्यान आकर्षित करने के लिए पारंपरिक "फोटो में" - सबसे कम उम्र के नेटएप मॉडल के नियंत्रक की पीठ - FAS2020। स्नैपशॉट के साथ काम करने सहित नेटएपी रिपॉजिटरी की सभी क्षमताओं वाले सबसे कम, लेकिन, फिर भी।

फोटो में, बाएं से दाएं दो एफसी 4 जीबी / एस पोर्ट, एक सीरियल कंसोल पोर्ट, एक रिमोट एडमिनिस्ट्रेशन का एक रिमोट पोर्ट माइक्रोकंट्रोलर और दो गीगाबिट ईथरनेट पोर्ट हैं।



PPS: और कोई भी इस सप्ताह में नेटपे की सूची में 5 वें स्थान पर फॉर्च्यून की सूची में सर्वश्रेष्ठ स्थानों पर काम कर सकता है, इंटेल ने 51 वें स्थान पर गर्व से जीता (सौ में से), लेकिन यह मुझे लग रहा था कि हैबरू के पीआरओ की इन सभी खुशियों का कोई मतलब नहीं था। बहुत दिलचस्प है, इसलिए मैं इस "रेंगने वाली रेखा" का बहुत अंत में उल्लेख करूंगा। हाँ, संयुक्त राज्य अमेरिका में शीर्ष सौ नियोक्ताओं में पांचवें , और पंद्रहवें (Google (30) से अधिक है और Apple (20), ग्लासडोर की सूची के अनुसार), जो कंपनियों का मूल्यांकन "बाहर" जैसे फॉर्च्यून नहीं करता है, लेकिन अंदर से, कर्मचारियों की अनाम आवाज़ों द्वारा स्वयं। "एक तिपहिया, लेकिन अच्छा है।"