工程師筆記｜為什麼說SC系列存儲的快照是性能無損的？
作為最常用的本地數據保護手段，快照已經成為企業級存儲陣列上的必備功能之一，主要用於在線數據備份與恢復，可防範邏輯故障風險，比如病毒攻擊、文件格式損壞、系統崩潰以及誤刪除操作等。
根據存儲網路行業協會SNIA(Storage Networking Industry Association)的定義：
快照是關於指定數據集合的一個完全可用拷貝，該拷貝包括相應數據在某個時間點(拷貝開始的時間點)的映像。快照可以是其所表示的數據的一個副本，也可以是數據的一個複製品。
目前，快照的實現方式主要有兩種：COW（Copy On Write，寫時複製）和ROW(Redirect On Write，寫重定向)。
●COW●
Copy On Write，寫時複製，即在數據第一次寫入磁碟時，先將原有內容複製到另一個專門為快照準備的存儲空間里，然後再將新數據寫入原始位置。等下一次再寫數據時，已經複製過的數據就不會再複製。
優點：
因為快照卷只需要保留髮生過變化的數據塊，可以實現空間的高效利用。
缺點：
會引起數據卷性能的下降。創建快照之後，對數據卷的寫操作會增加一個等待的過程——即將舊數據塊複製到快照卷的過程中會造成的性能損失，如果寫操作過於頻繁，帶來的開銷將是不可忽略甚至不可忍受的。
●ROW●
Redirect On Write，寫重定向，這種方式下只進行一次寫操作，即創建快照卷後，直接將新數據寫入預留的快照空間，並根據源卷和快照卷上的數據存儲位置建立映射，讀取數據時根據映射表來讀，快照創建前的數據從源卷讀取，快照創建後的數據從快照卷讀取。
優點：
整體上降低了快照對系統性能的影響，開銷較小。
缺點：
一旦快照被刪除或者被覆蓋，首先需要把快照卷的數據回拷到源卷，如果有大量快照，其複雜程度可想而知。
經過多年發展，使用ROW技術實現快照的存儲產品也越來越多，戴爾易安信SC系列存儲採用的就是基於Redirect On Write機制的Data Instant Replay快照方法，可為用戶提供持續數據保護，即使備份沒做完也能恢複數據。
由於需要進行讀寫操作，再加上元數據管理方式不同，快照可能會對存儲性能造成影響，然而戴爾易安信SC系列存儲卻宣稱其快照是性能無損的——
Q
為什麼戴爾易安信SC系列存儲如此有底氣？
A
一切都要歸功於其與眾不同的設計理念。
???
一、創建快照時：---
其它存儲的快照無論是COW還是ROW，在創建快照時都會立即生成一個快照實例，同時需要額外創建一份相應數據塊的指針賦予這個實例。
而SC存儲在創建快照時，會記錄下時間點，並將相應數據塊的標記為Read-Only。
Before Snapshot▼：
After Snapshot▼：
只有需要使用快照時，SC存儲才生成一個快照卷，並將額外的指針賦予這個快照卷。
這種設計理念具備以下優勢：
? 創建快照時只是對數據塊做標記，屬於正常系統性能開銷，沒有大量額外指針操作，無性能影響。
? 不論數據量多大，都可以快速創建快照（亞秒級的即時快照創建）。
? 在快照被使用前，存儲系統無需維護大量額外的快照指針，緩存佔用少，幾乎沒有性能降級（特別針對多個時間點的快照，只是用於防範數據損壞的快照使用場景）。
? 採用ROW技術，對於標記為Read-Only的數據塊的修改，直接存放在一個新的數據塊上，可快速創建快照。
二、繼續做快照時：---
繼續做快照時，其它存儲是再次生成一個快照實例，並再次創建一份相應數據塊的100%的指針賦予這個實例。
而SC存儲是增量型快照，與上一次快照不重複創建共用數據塊的指針，只創建兩次快照時間間隔內數據塊變化的指針。
該設計理念帶來了以下優勢：
? 快照創建速度快。
? 快照資源開銷少，性能影響小。
這就是為什麼第三方評測指出，SC存儲的快照可以極大改善應用的恢復時間RTO(RecoveryTime Objective)。
基於以上設計理念，SC存儲的快照還有以下與眾不同的使用效果：
1快照數量遠遠多於其它存儲
由於維護快照的資源和性能開銷極其微小，SC存儲可以在更短的時間間隔內生成快照，進而實現存儲陣列的連續數據保護。
2快照一次創建，可被同時或多次重複使用
在其它存儲上，一旦對某個快照卷進行了數據修改或刪除操作（比如開發測試、演算法訓練時，可能會對某一個時間點的數據進行多次修改），該快照卷創建時的原始狀態數據就無法找回。
對此，現行大多數存儲的做法是先創建一個Golden Image 克隆，然後再創建快照，這種做法雖然能解決上述問題，但同時又會造成更高的系統開銷和性能影響。
相比之下，SC存儲的快照點管理就簡單靈活地多。在SC存儲上，每一個快照卷都從時間點的記錄中剝離了出來，即使刪除了快照卷，時間點的記錄依然保存在系統中，由此可以再次創建這個時間點的快照卷，並重複多次使用。
另外，刪除的快照卷甚至還可以在回收站中找回來。
3數據分層保證性能
結合數據分層技術，SC存儲的快照可以創建在其它層級的存儲空間上，從而降低生產卷所在層級的空間開銷，以更好地保證生產數據的性能。
在各種連續數據保護技術中，戴爾易安信SC系列存儲是為數不多的將連續數據保護功能內嵌到存儲里的企業級存儲。憑藉著獨特的快照方法，SC系列存儲可為用戶提供強大的數據恢復功能，幫助用戶節省磁碟空間的同時又大大提高了數據恢復效率。數據保護與性能無損兩手抓，SC存儲就是這麼秀！
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