Linux磁盤管理之LVM邏輯卷快照

時間 2020-01-13

標籤 linux 磁盤管理 lvm 邏輯快照欄目 Linux 简体版

原文原文鏈接

　　1、快照的工做原理html

　　所謂快照就是將當時的系統數據記錄下來，在將來如有數據變更，則會將變動前的數據放入快照區進行保存。咱們可理解爲快照就是給系統拍了一張照片，記錄當時系統在拍快照的狀態。只不過現實生活中的照片是沒有辦法將如今的生活還原到照片的時候，而Linux系統裏LVM快照是能夠的。從上面的闡述能夠了解到，被作快照的邏輯卷是分紅了兩個部分，一部分是數據沒有改動前的和數據變動後的。它是怎麼工做的呢？在咱們給系統作快照的前提是，系統上基於LVM管理的，且快照和邏輯卷必須是在同一卷組上；在咱們給LVM管理的系統上作快照卷的時候，快照不能夠給多個邏輯卷一塊兒作，它是一個邏輯卷對應一個快照卷，不能夠多個邏輯卷對應一個快照卷。快照是一次性使用，還原了快照，隨之快照就失效，消失。接下來講說原理吧。快照是特殊的邏輯卷，它之因此要和被作快照的邏輯卷一個卷組是由於它在生成快照時，它是和LV共享不少PE的區塊，所以快照必須同LV同一個卷組中。之因此叫快照，就是由於它快嘛，它爲何快，這就要和它的工做原理有密切的關係了，快照生成時，實際上它不是去拷貝原LV裏的數據，它只是分配咱們指定大小的空間，在原LV上的數據發生變化時，這個時候快照會把發生改變的數據先拷貝到快照區，這樣一來快照就只是存放着被修改以前的數據。這樣就起到了備份修改數據的做用，修改後的數據就存放在原LV上。若是有一天咱們須要還原快照，這個時候快照就會和先有的LV作合併，快照裏面存放修改以前的數據，快照和現有LV作合併時，快照上的數據會覆蓋現有LV上數據，這樣一來就實現了把數據還原到拍快照當時的狀態。這裏須要注意一點的是快照只是覆蓋改變後的數據，沒有作改變的數據它是不會去覆蓋的。因此快照使用事後它就沒有任何意義，它不能夠再次記錄恢復後數據的變化前的數據。在作快照的時候咱們還須要注意其快照的大小，快照指定的空間大小不要過小，過小可能裝不小變化前的數據，致使快照失效，固然空間也不宜太大，太大浪費空間沒有意義，空間超過原LV大小，其實也是沒有意義的，它最大空間就是和原LV大小相等，因此在作快照時，咱們須要評估大概有多少的數據在發生變化，避免空間太小致使快照失效。node

　　2、快照的實現sql

　　1）查看現有邏輯卷所在卷組空間是否足夠建立快照centos

[root@test-centos7-node1 ~]# lvs
  LV   VG   Attr       LSize  Pool Origin Data%  Meta%  Move Log Cpy%Sync Convert
  xxx  test -wi-a----- 12.00g                                                    
[root@test-centos7-node1 ~]# vgdisplay test
  --- Volume group ---
  VG Name               test
  System ID             
  Format                lvm2
  Metadata Areas        3
  Metadata Sequence No  51
  VG Access             read/write
  VG Status             resizable
  MAX LV                0
  Cur LV                1
  Open LV               0
  Max PV                0
  Cur PV                3
  Act PV                3
  VG Size               <29.98 GiB
  PE Size               8.00 MiB
  Total PE              3837
  Alloc PE / Size       1536 / 12.00 GiB
  Free  PE / Size       2301 / <17.98 GiB
  VG UUID               31vxAP-L5jb-8Yxm-25m2-LdD0-ee8R-sdTjum
   
[root@test-centos7-node1 ~]#

　　說明：這是已經建立好邏輯卷的系統上查看的，有關邏輯卷的管理請參考http://www.javashuo.com/article/p-udlkdzkr-m.html，能夠看到還有17個G處於空閒狀態bash

　　2）針對現有邏輯卷建立快照服務器

[root@test-centos7-node1 ~]# df
Filesystem           1K-blocks    Used Available Use% Mounted on
/dev/sda3             48209924 1618304  46591620   4% /
devtmpfs               1922828       0   1922828   0% /dev
tmpfs                  1932652       0   1932652   0% /dev/shm
tmpfs                  1932652    8792   1923860   1% /run
tmpfs                  1932652       0   1932652   0% /sys/fs/cgroup
/dev/sda1              2086912  137672   1949240   7% /boot
tmpfs                   386532       0    386532   0% /run/user/0
/dev/mapper/test-xxx  10190100   36896   9612536   1% /mnt
[root@test-centos7-node1 ~]# ls
hellodb_innodb.sql  test
[root@test-centos7-node1 ~]# 
[root@test-centos7-node1 ~]# df 
Filesystem           1K-blocks    Used Available Use% Mounted on
/dev/sda3             48209924 1618304  46591620   4% /
devtmpfs               1922828       0   1922828   0% /dev
tmpfs                  1932652       0   1932652   0% /dev/shm
tmpfs                  1932652    8792   1923860   1% /run
tmpfs                  1932652       0   1932652   0% /sys/fs/cgroup
/dev/sda1              2086912  137672   1949240   7% /boot
tmpfs                   386532       0    386532   0% /run/user/0
/dev/mapper/test-xxx  10190100   36896   9612536   1% /mnt
[root@test-centos7-node1 ~]# ls /mnt
fstab  inittab  lost+found
[root@test-centos7-node1 ~]# vgdisplay 
  --- Volume group ---
  VG Name               test
  System ID             
  Format                lvm2
  Metadata Areas        3
  Metadata Sequence No  51
  VG Access             read/write
  VG Status             resizable
  MAX LV                0
  Cur LV                1
  Open LV               1
  Max PV                0
  Cur PV                3
  Act PV                3
  VG Size               <29.98 GiB
  PE Size               8.00 MiB
  Total PE              3837
  Alloc PE / Size       1536 / 12.00 GiB
  Free  PE / Size       2301 / <17.98 GiB
  VG UUID               31vxAP-L5jb-8Yxm-25m2-LdD0-ee8R-sdTjum
   
[root@test-centos7-node1 ~]# lvcreate -L 1G -n lv_xxx_snap -p r -s /dev/test/xxx 
  Logical volume "lv_xxx_snap" created.
[root@test-centos7-node1 ~]# lvs
  LV          VG   Attr       LSize  Pool Origin Data%  Meta%  Move Log Cpy%Sync Convert
  lv_xxx_snap test sri-a-s---  1.00g      xxx    0.01                                   
  xxx         test owi-aos--- 12.00g                                                    
[root@test-centos7-node1 ~]#

　　說明：建立快照和建立其餘邏輯卷的命令是同樣的，都是用lvcreate 其中-s就是指定建立的邏輯卷爲快照 -p 指定其快照屬性 r 表示只讀屬性最後要跟上對那個邏輯卷作快照，固然咱們指定被作快照的邏輯對應設備的路徑，系統就可以分辨出快照該建立到那個VG上，因此咱們這裏是可不指定VG的名稱的app

[root@test-centos7-node1 ~]# lvdisplay /dev/test/lv_xxx_snap 
  --- Logical volume ---
  LV Path                /dev/test/lv_xxx_snap
  LV Name                lv_xxx_snap
  VG Name                test
  LV UUID                ZjBpYF-2fg6-n6Wz-ehJd-Zagv-lg3y-HFmHjz
  LV Write Access        read only
  LV Creation host, time test-centos7-node1, 2020-01-11 03:18:29 -0500
  LV snapshot status     active destination for xxx
  LV Status              available
  # open                 0
  LV Size                12.00 GiB
  Current LE             1536
  COW-table size         1.00 GiB
  COW-table LE           128
  Allocated to snapshot  0.01%
  Snapshot chunk size    4.00 KiB
  Segments               1
  Allocation             inherit
  Read ahead sectors     auto
  - currently set to     8192
  Block device           253:3
   
[root@test-centos7-node1 ~]#

　　說明：咱們建立好快照，可用lvdisplay 指定快照對應設備路徑來查看快照的詳情，這個同查看邏輯卷的詳情用法一致。能夠看到該快照是用於xxx 邏輯卷的快照性能

　　3）建立掛載目錄掛載快照ui

[root@test-centos7-node1 ~]# mkdir /snap
[root@test-centos7-node1 ~]# mount /dev/test/lv_xxx_snap /snap
mount: /dev/mapper/test-lv_xxx_snap is write-protected, mounting read-only
[root@test-centos7-node1 ~]# ls /snap/
fstab  inittab  lost+found
[root@test-centos7-node1 ~]# df -h
Filesystem                    Size  Used Avail Use% Mounted on
/dev/sda3                      46G  1.6G   45G   4% /
devtmpfs                      1.9G     0  1.9G   0% /dev
tmpfs                         1.9G     0  1.9G   0% /dev/shm
tmpfs                         1.9G  8.7M  1.9G   1% /run
tmpfs                         1.9G     0  1.9G   0% /sys/fs/cgroup
/dev/sda1                     2.0G  135M  1.9G   7% /boot
tmpfs                         378M     0  378M   0% /run/user/0
/dev/mapper/test-xxx          9.8G   37M  9.2G   1% /mnt
/dev/mapper/test-lv_xxx_snap  9.8G   37M  9.2G   1% /snap
[root@test-centos7-node1 ~]#

　　說明：掛載上快照，咱們發現快照的大小和被作快照的大小是一致的，使用量什麼的都是一致的，上面不是說快照裏面存放的是被修改前的數據嗎，怎麼有數據了呢，這是由於咱們看到快照裏面的數據不是快照自己的數據，是共享其原LV裏的數據，因此咱們是能夠看到的，之因此能看到是系統把原有的LV數據鏡像到快照裏，讓咱們感受裏面是有東西的，就是告訴咱們快照作好了，別擔憂。這裏須要注意一點，若是原LV的文件系統上xfs文件系統，掛載的時候可能出現掛載不上的狀況，緣由是快照的UUID和原LV的UUID相同，xfs的文件系統默認掛載選項會檢查UUID，若是衝突它會不讓你掛載的，這個時候咱們掛載須要指定其選項不檢查UUID ，用 mount -o 來指定其掛載選項 nouuid 表示掛載不檢查uuid；本人是把LV的文件系統格式化成ext4，因此掛載的時候沒有加選項是能夠掛載上去的；若是建立快照時沒有指定爲只讀屬性，那麼掛載的時候建議你們加上掛載選項爲只讀，這樣掛載上的快照才能不被修改的可能。this

　　4）修改原LV裏的文件，看看快照卷裏的文件是否有更改

[root@test-centos7-node1 ~]# cat /mnt/fstab 

#
# /etc/fstab
# Created by anaconda on Wed Jan  1 07:19:49 2020
#
# Accessible filesystems, by reference, are maintained under '/dev/disk'
# See man pages fstab(5), findfs(8), mount(8) and/or blkid(8) for more info
#
UUID=fea42698-b2ff-41fb-b517-a1caa0b962d7 /                       xfs     defaults        0 0
UUID=512dff54-789c-41e8-8765-9542215f2a01 /boot                   xfs     defaults        0 0
UUID=e2582696-1cab-4c28-9793-108602f39f24 swap                    swap    defaults        0 0
[root@test-centos7-node1 ~]# cat /snap/fstab 

#
# /etc/fstab
# Created by anaconda on Wed Jan  1 07:19:49 2020
#
# Accessible filesystems, by reference, are maintained under '/dev/disk'
# See man pages fstab(5), findfs(8), mount(8) and/or blkid(8) for more info
#
UUID=fea42698-b2ff-41fb-b517-a1caa0b962d7 /                       xfs     defaults        0 0
UUID=512dff54-789c-41e8-8765-9542215f2a01 /boot                   xfs     defaults        0 0
UUID=e2582696-1cab-4c28-9793-108602f39f24 swap                    swap    defaults        0 0
[root@test-centos7-node1 ~]# echo "this is test file " > /mnt/fstab 
[root@test-centos7-node1 ~]# cat /mnt/fstab
this is test file 
[root@test-centos7-node1 ~]# cat /snap/fstab

#
# /etc/fstab
# Created by anaconda on Wed Jan  1 07:19:49 2020
#
# Accessible filesystems, by reference, are maintained under '/dev/disk'
# See man pages fstab(5), findfs(8), mount(8) and/or blkid(8) for more info
#
UUID=fea42698-b2ff-41fb-b517-a1caa0b962d7 /                       xfs     defaults        0 0
UUID=512dff54-789c-41e8-8765-9542215f2a01 /boot                   xfs     defaults        0 0
UUID=e2582696-1cab-4c28-9793-108602f39f24 swap                    swap    defaults        0 0
[root@test-centos7-node1 ~]#

　　說明：發現沒有咱們修改原LV裏的數據後，快照裏邊的對應的文件內容沒有發生變化，因此快照裏邊永遠保存的是作快照那一刻的數據狀態狀況，中間怎麼修改它都只保存最老的版本，LV裏面保存最新版本的狀態，這裏須要提醒的是快照雖然有備份的效果，可是它不能代替備份，若是vg懷了，那麼邏輯卷和快照都將失效。

　　3、快照還原

　　1）取消邏輯卷和快照的掛載

[root@test-centos7-node1 ~]# df
Filesystem                   1K-blocks    Used Available Use% Mounted on
/dev/sda3                     48209924 1618368  46591556   4% /
devtmpfs                       1922828       0   1922828   0% /dev
tmpfs                          1932652       0   1932652   0% /dev/shm
tmpfs                          1932652    8776   1923876   1% /run
tmpfs                          1932652       0   1932652   0% /sys/fs/cgroup
/dev/sda1                      2086912  137672   1949240   7% /boot
tmpfs                           386532       0    386532   0% /run/user/0
/dev/mapper/test-xxx          10190100   36896   9612536   1% /mnt
/dev/mapper/test-lv_xxx_snap  10190100   36896   9612536   1% /snap
[root@test-centos7-node1 ~]# umount /mnt
[root@test-centos7-node1 ~]# umount /snap/
[root@test-centos7-node1 ~]# df
Filesystem     1K-blocks    Used Available Use% Mounted on
/dev/sda3       48209924 1618368  46591556   4% /
devtmpfs         1922828       0   1922828   0% /dev
tmpfs            1932652       0   1932652   0% /dev/shm
tmpfs            1932652    8776   1923876   1% /run
tmpfs            1932652       0   1932652   0% /sys/fs/cgroup
/dev/sda1        2086912  137672   1949240   7% /boot
tmpfs             386532       0    386532   0% /run/user/0
[root@test-centos7-node1 ~]#

　　說明：還原就是把快照和原LV合併，因此二者都必須是處於非掛載的狀態

　　2）合併邏輯卷和快照，進行數據還原

[root@test-centos7-node1 ~]# lvs
  LV          VG   Attr       LSize  Pool Origin Data%  Meta%  Move Log Cpy%Sync Convert
  lv_xxx_snap test sri-a-s---  1.00g      xxx    0.01                                   
  xxx         test owi-a-s--- 12.00g                                                    
[root@test-centos7-node1 ~]# lvconvert --merge /dev/test/lv_xxx_snap 
  Merging of volume test/lv_xxx_snap started.
  test/xxx: Merged: 100.00%
[root@test-centos7-node1 ~]# lvs
  LV   VG   Attr       LSize  Pool Origin Data%  Meta%  Move Log Cpy%Sync Convert
  xxx  test -wi-a----- 12.00g                                                    
[root@test-centos7-node1 ~]#

　　說明：合併快照和邏輯卷後，快照的的使命就完成了，固然快照也就沒有存在的意義，系統會把快照給刪除掉，在centos6上作合併是可看到刪除快照成功的提示。咱們指定合併的快照就能夠了，由於快照裏記錄了原LV是哪個，因此合併時不用在指定其原LV

　　3）掛載LV 查看數據

[root@test-centos7-node1 ~]# mount /dev/test/xxx /mnt
[root@test-centos7-node1 ~]# ls /mnt
fstab  inittab  lost+found
[root@test-centos7-node1 ~]# cat /mnt/fstab 

#
# /etc/fstab
# Created by anaconda on Wed Jan  1 07:19:49 2020
#
# Accessible filesystems, by reference, are maintained under '/dev/disk'
# See man pages fstab(5), findfs(8), mount(8) and/or blkid(8) for more info
#
UUID=fea42698-b2ff-41fb-b517-a1caa0b962d7 /                       xfs     defaults        0 0
UUID=512dff54-789c-41e8-8765-9542215f2a01 /boot                   xfs     defaults        0 0
UUID=e2582696-1cab-4c28-9793-108602f39f24 swap                    swap    defaults        0 0
[root@test-centos7-node1 ~]#

　　說明：能夠看到fstab文件已經還原到被修改前的狀態。這種方式是利用快照，還原到原有LV裏，若是須要還原到其餘LV裏這個時候就需先要把快照裏的東西給備份出來，而後再複製給到其餘LV裏便可，固然這種方式就不是利用快照來還原，它的本質就是文件複製到另外的地方，和快照沒有關係。快照只是記錄快照生成時的數據狀態，生產中建議利用快照來記錄快照生成當時的數據狀態，而後在把快照掛載到系統上，而後慢慢拷貝數據進行備份，拷貝完後刪除快照。通常狀況快照不易在系統上生存太長時間，時間越長，影響磁盤的I/O寫入，可能影響服務器的性能。建議把快照裏的數據拷完就刪除快照。

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