netapp存储配置练习snapshot.docx
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netapp存储配置练习snapshot
NetApp存储基础学习汇总（第七部分）
一、snapshot管理
1.1、snapshot基本概念
SnapShot是WAFL文件系统“任意位置写入”功能带来的一项突出优势。
一份SnapShot是整个文件系统的在线只读拷贝。
创建文件系统的一份SnapShot仅仅需要几秒钟的时间，并且除非原始文件被删除或者更改，数据快照并不占用额外的磁盘空间。
这种只有当数据快发生改动时才进行数据块复制的技术被称作“Copy-on-write”，只有修改活动文件系统中的数据块并写入磁盘中新的位置时，SnapShot才会占用额外的磁盘空间。
●在没有数据副本的情况下，快照保护意外的数据删除和修改。
●文件系统每个版本的copy叫做snapshot
●快照用来做备份和恢复。
用户可以采用SnapShot作为数据的在线备份，以备将来进行数据恢复时使用。
用户也可以方便的把SnapShot快照备份到磁带上。
无需将Filer系统下线，用户管理员就可以将最近的SnapShot快照备份到离线系统中。
Snapshot的优势：
●快速的备份和恢复
●在线的备份
●自动或者手工的创建计划任务
●对于磁盘空间没有显著的影响。
SnapShot技术详述
WAFL文件系统本身就可以理解成数据块树状结构，其根部的数据结构描述了inode文件信息。
这份inode文件信息则包含了对文件系统中所有inode的描述，它包含诸如空闲块图和空闲inode图等元数据信息。
WAFL通过复制根数据结构创建新的数据拷贝SnapShot。
因为根数据结构只有128B，并且不需要在硬盘上复制其他数据块，一个新的SnapShot几乎不耗额外的磁盘空间，除非用户修改或者删除文件系统中的数据。
Filer可以对一个卷组创建最多255个SnapShot快照。
SnapShot快照可以通过手动或者人为预先定制策略的方式来自动创建。
每一个SnapShot快照可以保存的时间取决于文件系统变动的频度。
在众多应用环境中，文件系统中的大部分数据并不是每天在变化，比如一个使用10MB大小HomeDirectory的用户，其数据通常每天只变动100到500KB。
当文件变动缓慢的时候，SnapShot可以在线保存数天甚至数周，直到他们消耗的磁盘空间过多以至用户无法接受。
而另外一些文件系统中的数据则在经常不停的变动，比如CAD应用环境下，需要经常覆盖写入许多大尺寸的文件，甚至可能一两天内就会更新整个文件系统的存储内容。
在此类环境下，可能只有保存数小时SnapShot的空间。
Snapshot是DataONTAP软件比较独特的特点，可以在线的管理和维护每个volume的文件系统。
Snapshot可以用于快速恢复active（AFS）,AFS的snapshot还可以让用户非常方便的恢复意外的数据损坏和删除。
●快照是volume或者aggregate上某一时间点上只读的镜像。
●它仅仅是文件系统的一个图像而不包括实际的数据文件。
●快照的主要目的就是为了备份和恢复。
●最初只消耗很小的磁盘空间
●DataONTAP是可以自动创建和删除snapshot的。
●快照可以看做是原始数据的复制品，但实际的数据块并没有复制。
●我感觉快照通过指针，实现对删除和修改数据块的占用，来保留删除和修改数据所占用的数据块，所以当删除修改动作比较少的时候，占用空间比较少，恢复时比较快，只是指针进行挪动，并没有实际的数据拷贝出现。
针对volume的snapshot:
传统卷和灵活卷的snapshot保存在一个特殊的子目录里面，UNIX和windows客户端可以访问并且恢复它们自己的文件。
每个卷同一时刻可以保留255个快照。
针对aggregate的snapshot:
创建一个aggregate会预留5%的空间作为sanpshot,
创建snapshot可以根据自动的时间表。
你也可以手工的设置时间表，时间表的间隔是周、日、小时。
因为snapshot与AFS文件系统是独立存储的，你可以执行对最近创建的snapshot备份，而不需要将系统offline（比如将volumeoffline）,即使用户访问很繁重。
Aggr快照不需要作为每天日常管理的内容。
相反,DataONATP可以自动的创建aggr的snapshot，当使用一些命令，比如snapmirror做卷级别的镜像的时候，就会自动产生快照。
1.2、snapshot是怎么工作的
在做snapshot之前，就有一个文件系统树指向真实的数据块，当做了一次snapshot后（假设数据没有任何更新），就拥有了一份文件结构的拷贝。
快照的指针同样指向这些数据块。
见上图:
此时snapshot与AFS的文件结构一致。
再做snapshot后，此时对磁盘空间的影响不明显。
因为此时文件结构占用的空间很小,同时在磁盘上不需要数据块的拷贝。
几乎就是无额外的磁盘占用。
Snapshot开始使用磁盘空间是当数据被删除或者修改的时候。
新增数据进去空间占用也很小。
见上图WAFL写一个数据到到新的数据块（D’）,同时AFS修改文件结构指向新的数据块。
但同时snapshot依然指向最初的数据块D，只要snapshot指向这个数据块,这个数据块就不能访问，所以说snapshot开始消耗磁盘空间是从创建snapshot后，文件系统有变动开始。
它保留了文件系统之前某个时刻的镜像。
对于aggr划分灵活卷磁盘空间是怎么分配的？
Snapshot预留
WAFL文件系统预留
Aggregate
整个aggr空间的5%
整个aggr空间的10%
Aggr里面的每个灵活卷
灵活卷的20%,其它给客户数据
预留给snapshot的空间是可以调整的，你可以手工修改这个预留比例，把这块空间给数据存储用（但不推荐这么做）。
tan>aggrshow_space-haggr1←=看aggr上面的空间分配
Aggregate'aggr1'
TotalspaceWAFLreserveSnapreserveUsablespaceBSRNVLOGA-SIS
6000MB600MB270MB5130MB0KB0KB
tan>snapreservevol1←==看某个卷预留了多少
Volumevol1:
currentsnapshotreserveis20%or204800k-bytes.
tan>snaplist
Volumevol1
working...
%/used%/totaldatename
----------------------------------------
26%（26%）0%（0%）Dec2720:
00hourly.0
40%（25%）0%（0%）Dec2716:
00hourly.1←=目前预留的空间占用了40%
对于传统卷磁盘空间是怎么分配的？
Aggregate:
每个aggregate分配了10%的空间预留给WAFL文件系统。
对于传统卷:
每个卷预留了20%的空间给snapshot.给snap预留的空间比例是可以调整的。
Snap预留
WAFL文件系统预留
Aggregate
整个aggr空间的10%
Aggr里面的传统卷
传统卷的20%,其它给客户数据
=============→
为snapshot预留的空间可以扩展到用户空间只要系统需要，比如在AFS文件系统中发生大量的改变，这时候预先分配的空间比例满足不了要求的时候，snap空间就会占用数据空间。
你可以重新手工的分配磁盘空间用snapreserve命令,除非你故意的调整它，用户使用的磁盘空间不超过70%。
1.3、使用snapshot相关命令
snapcreate[-A|-V][vol-name][snap_name]
tan>snapcreatevol1satday←=创建一个snapshot,对于下面所有命令-A代表aggrerate
-V代表volume,缺省是针对volume,没指定是那个卷，就是指根卷。
snaplist[-A|-V][vol-name]←=列出指定卷上的snapshot
tan>snaplistvol1
Volumevol1
working...
%/used%/totaldatename
----------------------------------------
0%（0%）0%（0%）Dec2914:
07satday
0%（0%）0%（0%）Dec2720:
00hourly.0
1%（0%）0%（0%）Dec2716:
00hourly.1
%used显示了累计的snapshot占用的空间与AFS占用空间的比率,（）里面表示这个snapshot占用空间与AFS占用空间的比率。
%total显示了累计的snapshot占用的空间与整个个卷占用磁盘空间的比率,（）里面表示这个snapshot占用空间与整个卷占用磁盘空间的比率。
date列：
是snapshot创建时间。
最近那个snapshot就是.0,这里指是用snapsched命令创建的。
----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
系统会自动删除通过schedulesnap创建的比较老版本的snapshot,当新snapshot创建后。
但是系统是不会自动删除手工创建的snapshot的，只能用snapdelete命令去删除它们。
注意:
删除任何snapshot的时候，特别不是通过snapsced命令产生的snapshot（比如snapmirror,snapvault产生的）的时候，要特别小心，要确保要删除的不是最新的snapshot。
如果删错了会夯住snapmirror和snapvault进程。
snapdelete[-A|-V][vol-name][snap_name]
tan>snapdeletevol1satday←===删除某个卷上的某个快照
TueDec2914:
34:
03CST[wafl.snap.delete:
info]:
Snapshotcopysatdayonvolumevol1NetAppwasdeletedbytheDataONTAPfunctionsnapcmd_delete.TheuniqueIDforthisSnapshotcopyis（3,227）.
snapdelete[-A|-V][vol-name]←==删除卷上面所有的快照，比如要建立一个新的snapscehed
tan>snapdelete-avol1←===删除某个卷上的所有快照
Areyousureyouwanttodeleteallsnapshotsforvolumevol1?
y
Deletedvol1snapshothourly.2.
Deletedvol1snapshothourly.1.
Deletedvol1snapshothourly.0.
snapreserve[-A|-V][vol-name][percent]←===设置snapshot空间预留比例
一般预留整个卷容量的20%。
可以使用snapreserve命令修改这个比例，最好不要低于20%,不推荐这么做，不输入比例就显示出现在的空间分配情况。
tan>snapsched←===显示当前的snap时间表
Volumevol0:
026@8,12,16,20
Volumevol1:
026@8,12,16,20←=代表最近2天和最近6小时的snapshot将保留，而每天8am,12am,16pm,20pm做snapshot。
这个命令相当于指定了什么做snapshot,各种类型的snapshot保留多长时间。
tan>snapdeltavol1←=显示snapshot中变化数据的比率。
Volumevol1
working...
FromSnapshotToKBchangedTimeRate（KB/hour）
-------------------------------------------------------------------------
testActive1099880d00:
17373896.883
tan>snaplist-qvol1
Volumevol1
working...
qtreecontentsdatesource
-----------------------------------------
test（Dec2916:
14）
qtree1OriginalDec2916:
14-
qtree2OriginalDec2916:
14-
qtree3OriginalDec2916:
14-
Snapsched参数的含义：
参数
意义
weeks
指定每个星期多少快照将要被保留（default:
0）.
days
指定每天多少了快照将要保留。
（default:
MondaythroughSaturdayatmidnight）.
hours
指定每个小时多少快照需要被保留。
缺省四个小时做一个（default:
8AM,12Noon,4PM,and8PM）.
hours@list
指定具体哪些时间做快照（24-hourclock）.
与snapshot相关的options命令:
voloptionsvol1nosnapon
关闭自动snapshot功能。
但在任何时候还可以手动创建。
voloptionsvol1nosnapdiron
让客户端可以看见或不能看见，能访问或者不能访问（~snapshot）目录。
对于NFS,目录是.snapshot,对于CIFS是~snapshot。
optionscifs.show_snapshoton
让~snapshot目录对于客户端是可见的。
对于CIFS要达到此目录，需要做下面2步：
1）打开optionscifs.show_snapshoton
2）关闭voloptionsvol1nosnapoff
tan>snapautodeletevol1←===允许灵活卷自动删除快照，缺省是disabled
snapshotautodeletesettingsforvol1:
state:
off
commitment:
try
trigger:
volume
target_free_space:
20%
delete_order:
oldest_first
defer_delete:
user_created
prefix:
（notspecified）
1.4、NFS客户端如何使用snapshot
tan>voloptionsvol1nosnapdiroff←==在存储一端执行此命令，让客户端可以看见.snapshot目录
在NFS客户端mount上共享资源
-bash-3.00#ls-la
total146
drwxrwxrwx19rootroot4096Dec2913:
10.
drwxr-xr-x42rootroot1024Dec2512:
33..
drwxrwxrwx4rootroot4096Dec2914:
34.snapshot
drwxrwxrwx7rootother4096Dec2913:
10CommonFiles
-bash-3.00#pwd
/tan/.snapshot/hourly.0
-bash-3.00#ls-l
total40
drwxrwxrwx2rootroot4096Dec2719:
06qtree1
drwxrwxrwx3rootroot4096Dec2715:
28qtree2
drwxrwxrwx2rootroot4096Dec2719:
06qtree3
drwxrwxrwx2rootroot4096Dec2719:
28wangjun
drwxrwxrwx2rootroot4096Dec2719:
56wangjun1
1.5、CIFS客户端如何使用snapshot
tan>optionscifs.show_snapshoton
tan>voloptionsvol1nosnapoff
可以看见snapshot目录了。
最近的快照里面的内容。
1.6、测试从CIFS客户端利用snapshot恢复文件
测试创建快照后，AFS文件系统变化后，如何利用快照恢复到前一状态。
第一步：
tan>snapdelete-avol1←==先删除vol1上面的所有快照
Areyousureyouwanttodeleteallsnapshotsforvolumevol1?
y
Deletedvol1snapshothourly.2.
Deletedvol1snapshothourly.1.
Deletedvol1snapshothourly.0.
第二步:
这个时候快照目录是空的。
第三步:
手工的创建一个快照。
tan>snapcreatevol1tes
这时候在客户端，发现test目录下面的结构与AFS文件系统一致。
第四步：
删除AFS里面的一个目录
快照中这个目录还是存在的。
再试验向共享中拷贝新的文件，发现快照目录里面是没有这个新文件的。
将快照中的wangjun目录拷贝到以前的位置，文件和目录就恢复了。
1.7、使用snaprestore命令
对于LUN一级做snapshot,netapp的建议是最好一个volume上面创建一个LUN。
因为做恢复的时候只能针对volume或者file来做恢复。
snaprestore[-f][-tvol|file][-ssnapshot_name][-rrestore_as_path]vol_name|restore_from_path
从指定的snapshot恢复一个volume,或者恢复一个单独的文件。
这个命令没有license是看不见的。
如果你没有指定snapshot，则系统会提示你输入一个snapshot。
在恢复volume或文件这些操作前会让用户确认，-f选项会禁止确认这步。
如果-t选项指定了，则下面必须标明是恢复整个volume还是文件。
也就是说snaprestore不能同时执行volume的snaprestore和文件的snaprestore。
对于volumesnaprestore:
Volume必须是online状态并没有镜像。
如果恢复根卷则需要重启，如果恢复非根卷则不需要重启。
当恢复的时候所有针对非根卷的访问全部终止，就象offline了一样。
但其实volumeoffline了是保护了，不让用户访问，但也不让数据恢复了，所以这两种状态还是有区别的。
做完恢复了之后，volume就具有了和做快照那个时刻同样的状态。
对单个文件的snaprestore:
保存文件的Volume必须是online状态并没有镜像如果restore_as_path选项指定了,则必须是文件的全路径。
如果在volume没有足够的空间,则单个文件恢复不会执行，如果在AFS里面文件已经存在则会覆盖它。
Snap命令会花费几分钟时间返回，这段时间客户端排他锁撤销。
当snap命令返回，则恢复过程在后台开始执行，这段时间，任何试图去修改文件的操作都会挂起直到恢复完成，但是其它的文件snaprestore是可以做的。
在恢复过程中,快照不能删除，新快照不能创建当单个文件恢复正在进行的时候，定义的计划snapshot也会暂时挂起。
对于tree、user、group的quota限制在恢复过程中也不强加，如果超过了quota的限制，则在恢复完成后,/etc/quota就需要改变，然后再执行quotaresize命令。
恢复完成后文件的属性（大小、权限、属主等）与snapshot中的一致。
如果恢复过程中，系统宕机了，则重启后操作自动重新启动。
命令实践
tan>snaprestore-tvol-stestvol1←==恢复整个卷
WARNING!
Thiswillrevertthevolumetoaprevioussnapshot.
Allmodificationstothevolumeafterthesnapshotwillbe
irrevocablylost.
Volumevol1willbemaderestrictedbrieflybeforecomingbackonline.
Areyousureyouwanttodothis?
y
Youhaveselectedvolumevol1,snapshottest
Proceedwithrevert?
y
Apply_WaitForPendingCloseShare（）-waitingforsharestoclose...
Apply_WaitForPendingCloseShare（）-allsharesarenowclose
ShareCIFS.HOMEDIRdisabledwhilevolumevol1isoffline.
Sharetest1disabledwhilevolumevol1isoffline.
Sharetest2disabledwhilevolumevol1isoffline.
Sharetestdisabledwhilevolumevol1isoffline.
TueDec2917:
19:
42CST[wafl.snaprestore.revert:
notice]:
Revertingvolumevol1toaprevioussnapshot.
ShareCIFS.HOMEDIRactivated.
Sharetest1activated.
Sharetest2activated.
Sharetestactivated.
TueDec2917:
19:
43CST[cifs.homedir.activateEntries:
info]:
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