В компьютерных системах снимок — это состояние системы в определенный момент времени. Термин был придуман как аналог термина в фотографии .
Полное резервное копирование большого набора данных может занять много времени. В многозадачных или многопользовательских системах могут быть записи в эти данные во время их резервного копирования. Это не позволяет резервному копированию быть атомарным и вносит перекос версий, который может привести к повреждению данных . Например, если пользователь перемещает файл в каталог, резервная копия которого уже была создана, то этот файл будет полностью отсутствовать на резервном носителе , поскольку операция резервного копирования уже была выполнена до добавления файла. Перекос версий также может привести к повреждению файлов, которые меняют свой размер или содержимое во время чтения.
Один из подходов к безопасному резервному копированию данных в реальном времени заключается во временном отключении доступа к записи данных во время резервного копирования, либо путем остановки приложений, осуществляющих доступ, либо путем использования API блокировки , предоставляемого операционной системой для принудительного предоставления исключительного доступа для чтения. Это приемлемо для систем с низкой доступностью (на настольных компьютерах и серверах небольших рабочих групп, на которых допустимы регулярные простои ). Однако системы с высокой доступностью 24/7 не могут выдерживать остановки обслуживания.
Чтобы избежать простоя, системы высокой доступности могут вместо этого выполнять резервное копирование на снимке — копии набора данных, замороженной в определенный момент времени и доступной только для чтения , — и позволять приложениям продолжать запись в свои данные. Большинство реализаций снимков эффективны и могут создавать снимки за O(1) . Другими словами, время и ввод-вывод, необходимые для создания снимка, не увеличиваются с размером набора данных; напротив, время и ввод-вывод, необходимые для прямого резервного копирования, пропорциональны размеру набора данных. В некоторых системах после того, как сделан начальный снимок набора данных, последующие снимки копируют только измененные данные и используют систему указателей для ссылки на начальный снимок. Этот метод снимков на основе указателей потребляет меньше дискового пространства, чем если бы набор данных многократно клонировался.
Некоторые системы Unix имеют менеджеры логических томов с возможностью создания снимков . Они реализуют копирование при записи на целых блочных устройствах, копируя измененные блоки — непосредственно перед тем, как они будут перезаписаны в «родительских» томах — в другое хранилище, тем самым сохраняя самосогласованный прошлый образ блочного устройства. Файловые системы на таких моментальных снимках впоследствии можно монтировать так, как если бы они находились на носителе только для чтения.
Некоторые менеджеры томов также позволяют создавать записываемые снимки, расширяя подход копирования при записи, отсоединяя любые блоки, измененные в снимке, от их «родительских» блоков в исходном томе. Такая схема может быть также описана как выполнение дополнительных операций копирования при записи, запускаемых записями в снимки.
В Linux Logical Volume Manager (LVM) позволяет создавать как снимки только для чтения, так и снимки для чтения и записи. Записываемые снимки были введены в LVM версии 2 (LVM2). [1]
Некоторые файловые системы, такие как WAFL , [a] fossil for Plan 9 от Bell Labs , и ODS-5 , [ требуется ссылка ] внутренне отслеживают старые версии файлов и делают снимки доступными через специальное пространство имен . Другие, такие как UFS2 , предоставляют API операционной системы для доступа к истории файлов. В NTFS доступ к снимкам обеспечивается службой теневого копирования томов (VSS) в Windows XP и Windows Server 2003 и Shadow Copy в Windows Vista . Melio FS предоставляет снимки через тот же интерфейс VSS для общего хранилища. [2] Снимки также были доступны в файловой системе NSS ( Novell Storage Services ) на NetWare , начиная с версии 4.11, а в последнее время и на платформах Linux в продукте Open Enterprise Server .
Кластерная платформа хранения данных EMC Isilon OneFS реализует единую масштабируемую файловую систему, которая поддерживает моментальные снимки только для чтения на уровне файла или каталога. Любой файл или каталог в файловой системе может быть сделан моментальным снимком, и система будет динамически реализовывать моментальный снимок копирования при записи или моментальный снимок на момент времени на основе того, какой метод определен как оптимальный для системы.
В Linux файловые системы Btrfs и OCFS2 поддерживают создание снимков (клонирование) отдельных файлов. Кроме того, Btrfs также поддерживает создание снимков подтомов. В AIX JFS2 также поддерживает снимки.
