VMware Snapshot快照優缺點分析(圖)

VMWare虛擬機快照這個功能很是方便快捷，能夠備份副本和恢復系統。對虛擬機磁盤文件VMDK的某個狀態建立副本，當系統出現問題，能夠恢復快照來確保系統的正常。VMwware虛擬機快照技術很是有用，可是也有美中不足，不是那麼完美。

快照（Snapshot）：虛擬機的救命稻草

硬盤快照（Snapshot）是當前數據中心最佳的數據保護機制之一。不管是基於SAN的快照技術，仍是創建在文件系統或操做系統中的，快照技術可以在錯誤出現時讓損失降到最低。但並非全部的快照技術並不是都是面向意外的數據丟失，好比VMware ESX服務器及桌面虛擬化平臺上的快照技術。

與其餘的快照技術不一樣，VMware的快照並非很是適合用於數據保護，但它稱得上是一個很是有用的工具，只要可以用的恰當。

從根本上來講，VMware的快照適合兩種狀況：

一、將一個虛擬機的磁盤隔離，再也不寫入數據，這樣能夠進行備份；

二、在打補丁和軟件升級時提供一個短時間的自動恢復功能。在開發環境中，可能常常會見到利用快照來保存一些實時狀態的鏡像，可是這樣的方式在一個性能敏感的生產環境中是不可取的。

虛擬機快照結構，能夠恢復到補丁前的狀態

在一個典型的環境中，一個虛擬機的磁盤資源是由位於VMware獨有的VMFS文件系統或NFS存儲上的VMDK文件（virtual machine disk的縮寫）組成，它的大小几乎等同於虛擬機的磁盤資源。因此若是你的Windows 2003 Server有15GB的系統硬盤，那麼在VMFS捲上會出現一個15GB的VMDK文件。

若是使用hypervisor對虛擬機進行快照，系統會建立第二個VMDK文件（有時叫作redo log），這個文件存儲着進行快照後虛擬機全部寫入的東西，這樣的功能具備幾個明顯的優點：

首先，因爲快照VMDK文件存儲着對基礎VMDK的寫入操做，實際上基礎VMDK不會被更改。這意味着在快照創建以後若是出現一些錯誤，能夠很容易的將這些錯誤「扔掉」，恢復到進行快照以前的基礎磁盤狀態。一樣，因爲當快照存在時基礎VMDK並不會被寫入，這樣就能夠安全的對基礎VMDK建立副原本進行備份。

虛擬機快照的不足之處

然而，VMware的快照功能還有一些不足之處，也是應當注意的。

例如，當快照建立時虛擬機執行一個讀操做，hypervisor會檢查快照VMDK，查看是否有被讀取的區塊存在。若是有，則從快照中爲虛擬機提供這個區塊，若是沒有，虛擬機還須要去讀取基礎VMDK。若是隻有一個快照，這並非什麼問題，只不過是重複來讀取VMDK。可是若是有大量快照存在，好比在兩週內天天創建一個，那麼hypervisor須要在14個快照文件中查找這個區塊，這就會消耗大量的讀I/O。

更糟糕的是，沒有完善的機制來阻止這些快照的增加，若是你天天爲一個Windows 2003虛擬機進行快照，大概天天須要消耗2GB的存儲空間，這對大多數虛擬機來講仍是很是保守的數字。大致上來講，你須要爲虛擬機配置雙倍的空間來存儲這些更改。

若是換個角度來看，實際幾乎全部的快照技術，包括SAN快照，都要消耗很大的存儲空間。但有所不一樣的是VMware快照沒有自動保護機制，防止VMFS卷被不斷增加的快照填滿。而大部分SAN當分配的快照空間被填滿時會自動刪除最先的快照。一旦VMSF卷被填滿，當前的快照文件就不能再寫入，而虛擬機也可能會崩潰。若是有不少虛擬機，而且快照都存在相同的VMFS捲上，這些虛擬機均可能會崩潰，這是災難性的。

還有一個潛在的陷阱，hypervisor會經過磁盤停頓進程（disk quiescing)試圖確認快照的應用程序持續狀態，儘管能夠再不停頓硬盤的狀況下建立快照，可是這時候只能創建crash-consistent快照，若是在crash-consistent快照創建後恢復基礎磁盤，操做系統和應用程序會出現貌似非正常關機時的狀態。磁盤停頓功能讓操做系統和應用程序能夠找到合適的停頓點，好比完成寫入，防止數據被損壞。

根據操做系統在虛擬機中的運行情況，能夠經過不一樣的方式實現磁盤停頓。這些都須要應用安裝在虛擬機操做系統中的VMware工具包。若是你運行的是一個新近版本的Windows系統，VMware工具將使用微軟的卷影副本服務（VSS）在虛擬機I/O中建立一個臨時的停頓，讓VMware軟件來建立更底層的磁盤快照。

然而，在進行大量磁盤I/O傳輸的虛擬機中，如微軟SQL數據庫平臺或Exchange，卷影副本服務（VSS）可能會須要大量的調試才能工做正常。VSS工做並非那麼穩定，有時候，此次正常，而下次就可能出現故障。這是惱人的，特別是在但願經過停頓快照來對虛擬機進行更好的備份的時候。

小結：

雖然有些不足之處可是若是使用正確，VMware的快照仍是一個很是優秀的工具，不管是在主要的升級或打補丁前爲虛擬建立短時間的實時副本，仍是容許第三方備份軟件對虛擬機執行direct-from-SAN的備份。能有效使用快照功能的前提是理解它們的工做原理，可能偶爾須要調試一下。若是要在運行關鍵任務的虛擬機上用VMware快照，更要當心謹慎，最好先進行測試。