Instantánea (almacenamiento de ordenador)

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En sistemas informáticos, un instantánea es el estado de un sistema en un momento determinado. El término fue acuñado como analogía a eso en fotografía. Puede referirse a un copia real del estado de un sistema o una capacidad proporcionada por ciertos sistemas.

Contenido

  • 1 Análisis razonado
  • 2 Implementaciones
    • 2.1 Administradores de volúmenes
    • 2.2 Sistemas de archivos
    • 2.3 En bases de datos
    • 2.4 En virtualización
    • 2.5 Otras aplicaciones
  • 3 Véase también
  • 4 Notas
  • 5 Referencias
  • 6 Enlaces externos

Análisis razonado

Un completo copia de seguridad de un gran conjunto de datos puede tomar mucho tiempo para completar. En multitarea o sistemas multi-usuario, puede haber escribe a esos datos mientras está siendo respaldada. Esto impide la copia de seguridad atómico e introduce una versión oblicua Eso puede resultar en corrupción de datos. Por ejemplo, si un usuario mueve un archivo en un directorio que ya ha sido respaldado, entonces ese archivo sería completamente ausente en la medios de backup, puesto que la operación de copia de seguridad ya había tenido lugar antes de la adición del archivo. Versión para sesgar también puede causar la corrupción con los archivos que cambian de tamaño o contenido bajo los pies mientras se lee.

Uno enfoque con seguridad backup de datos en tiempo real es desactivar temporalmente el acceso de escritura a los datos durante la copia de seguridad, impidiendo las acceso a aplicaciones o mediante el uso de la bloqueo API proporcionado por el sistema operativo para exigir acceso exclusivo de lectura. Esto es tolerable para sistemas de baja disponibilidad (en ordenadores de sobremesa y servidores de grupos de trabajo pequeños, en cual regular tiempo de inactividad es aceptable). Alta disponibilidad 24/7 sistemas, sin embargo, no pueden soportar interrupciones de servicio.

Para evitar el tiempo de inactividad, sistemas de alta disponibilidad en su lugar pueden realizar la copia de seguridad en un instantánea— un sólo lectura copia del conjunto de datos congelado en un el punto en el tiempo— y permitir que las aplicaciones continuar escribiendo a sus datos. La mayoría de las implementaciones de instantáneas son eficientes y pueden crear instantáneas en O (1). En otras palabras, el tiempo y la entrada-salida necesarios para crear la instantánea no aumenta con el tamaño del conjunto de datos; por el contrario, el tiempo y la entrada-salida necesarios para un backup directo es proporcional al tamaño del conjunto de datos. En algunos sistemas la instantánea inicial es tomada de un conjunto de datos, una vez instantáneas posteriores copiar sólo los datos cambiados y utilizan un sistema de indicadores para hacer referencia a la instantánea inicial. Este método de instantáneas basadas en punteros consume menos capacidad de disco que si el conjunto de datos en varias ocasiones fue clonado.

Las instantáneas de lectura-escritura a veces se llaman las instantáneas de ramificación, porque implícitamente crean versiones divergentes de sus datos. Aparte de backups y recuperación de datos, copias instantáneas de lectura y escritura se utilizan con frecuencia en Virtualización, sandboxing y hosting virtual configuraciones debido a su utilidad en la gestión de cambios a grandes conjuntos de archivos.

Implementaciones

Administradores de volúmenes

Algunos sistemas Unix tienen capacidad instantánea administradores de volúmenes lógicos. Implementan estos Copy-on-write sobre todo dispositivos de bloque copiando los bloques cambiados — antes van a ser sobreescritos en volúmenes de "padre" — al otro almacén, preservando así una autoconsistentes más allá de la imagen del dispositivo de bloque. Después se puede montar filesystems en tales imágenes instantáneas como si estuvieran en un medio de sólo lectura.

Algunos administradores de volúmenes también permiten la creación de escribible instantáneas, ampliar el enfoque de copy-on-write disassociating cualquier bloques modificados en la instantánea de los bloques de "padre" en el volumen original. Este esquema podría describirse también como realizar operaciones adicionales de copy-on-write desencadenadas por las instantáneas de las escrituras.

En Linux, Administrador de volúmenes lógicos (LVM) permite la creación de instantáneas tanto de sólo lectura y lectura y escritura. Escritura instantáneas fueron introducidas con el versión 2 (LVM2) LVM.[1]

Sistemas de archivos

Algunos los sistemas de archivos, tales como WAFL,[Nota 1] fósiles para Plan 9 from Bell Labs, y ODS-5, seguimiento de las versiones antiguas de archivos internamente y hacer instantáneas disponibles a través de un especial espacio de nombres. Otros, como UFS2, provee un sistema operativo API para acceder a historias de archivo. En NTFS, el acceso a las instantáneas es proporcionado por el servicio de Volume Shadow-copiado (VSS) en Windows XP y Windows Server 2003 y Shadow Copy en Windows Vista. Melio FS proporciona copias instantáneas mediante la misma interfaz VSS para almacenamiento compartido.[2] Las instantáneas han sido también disponibles en el (NSSNovell Storage Services) sistema de archivos en NetWare desde la versión 4.11 y más recientemente en Linux plataformas en la Open Enterprise Server producto.

Plataforma de almacenamiento clusterizado Isilon OneFS de EMC implementa un sistema único archivo escalable que soporta instantáneas de sólo lectura a nivel de archivo o directorio. Cualquier archivo o directorio dentro del sistema de archivos puede ser snapshotted y el sistema implementará un snapshot copy-on-write o point-in-time dinámicamente basado en el método que está decidido a ser óptima para el sistema.

En Linux, el Btrfs y OCFS2 sistemas de archivos de ayuda crear instantáneas (clonación) de archivos individuales. Además, Btrfs también apoya la creación de instantáneas de subvolúmenes. En AIX, JFS2 también apoyan las instantáneas.

Sun Microsystems ZFS una aplicación híbrida que rastrea las instantáneas de lectura y escritura a nivel de bloque, pero hace ha ramificado archivo conjuntos vistosos para las aplicaciones de usuario como "clones".

Máquina del tiempo, incluido en Applees Mac OS X v10.5 Sistema operativo, no es un esquema instantáneo, sino un servicio de backup incremental de nivel de sistema: simplemente relojes volúmenes montados para cambios y copia archivos cambiados periódicamente a un volumen especialmente designadas mediante enlaces duros.

En bases de datos

El SQL Especificación establece cuatro niveles de aislamiento de la transacción. En las alturas, SERIALIZABLE, implícitamente se crea una instantánea al comienzo de cada transacción. Las utilidades de copia de seguridad para muchas bases de datos SQL populares utilizan esta función para generar autoconsistentes volcados de datos de la tabla.

Una instantánea de la base de datos proporciona una visión estática, de sólo lectura de una base de datos de origen que existía en la creación de copias instantáneas, menos cualquier transacción no comprometidos. Las transacciones se deshacen en una base de datos recién creada porque el motor de base de datos se ejecuta recuperación después de la instantánea se ha creado una instantánea (las transacciones en la base de datos no se ven afectadas).

Instantáneas de base de datos son dependientes en la base de datos de fuente. Las instantáneas de una base de datos deben estar en la misma instancia de servidor que la base de datos. Además, si la base de datos no está disponible por cualquier razón, todas las instantáneas de su base de datos también indisponibilidad.

Instantáneas pueden utilizarse para la elaboración de informes. Además, en el caso de un error de usuario en una base de datos de fuente, puede revertir la fuente base de datos al estado fue en cuando se creó la instantánea. Pérdida de datos se limita a las actualizaciones de la base de datos desde la creación de la instantánea. También, crear una instantánea de la base de datos puede ser útil inmediatamente antes de realizar un cambio importante en una base de datos, tales como cambiar el esquema o la estructura de una tabla. Para obtener más información sobre los usos de las instantáneas, consulte típico usa de base de datos de Snapshots.

Entender cómo funcionan las instantáneas es útil aunque no es esencial para su uso. Las instantáneas de bases de datos funcionan a nivel de página de datos. Antes de que una página de la base de datos fuente es modificada por primera vez, la página original se copia de la base de datos de fuente a la instantánea. Este proceso se denomina una operación copy-on-write. La instantánea almacena la página original, conservando los registros de datos que existían cuando se creó la instantánea. Las actualizaciones subsiguientes registros en una página modificada no afectan el contenido de la instantánea. El mismo proceso se repite para cada página que está siendo modificado por primera vez. De esta manera, la instantánea conserva las páginas originales para todos los registros de datos que alguna vez se han modificado desde que fue tomada la instantánea.

Para almacenar las páginas originales copiadas, la instantánea utiliza uno o más archivos dispersos. Inicialmente, una escasa es un archivo esencialmente vacío que no contiene ningún dato de usuario y no ha todavía ha asignado espacio en disco para datos de usuario. A medida que más y más páginas se actualizan en la base de datos de fuente, el tamaño del archivo crece. Cuando se toma una instantánea, el escaso archivo ocupa poco espacio de disco. Como la base de datos se actualiza con el tiempo, sin embargo, un archivo disperso puede convertirse en un archivo muy grande.

En virtualización

Entornos de virtualización hospedar un sistema operativo invitado dentro de una máquina virtual; algunos de ellos (incluyendo VMware, XenServer, VirtualBox, Parallels Desktop, QEMU y Virtual PC) puede realizar instantáneas completo sistema de vertido el estado de la máquina entera en un archivo de respaldo y redirigiendo futuro huésped escribe en un segundo archivo, que actúa entonces como una tabla de copy-on-write.

Otras aplicaciones

Software de memoria transaccional es un esquema que se aplica a los mismos conceptos a estructuras de datos llevó a cabo sólo en la memoria.

Véase también

  • Puntos de control de aplicación
  • Imagen del sistema
  • Instantáneas de LVM (Linux)
  • Persistencia (informática)
  • R1Soft caliente copia (Linux)
  • Microsoft Volume Shadow Copy
  • Hipervisor de almacenamiento

Notas

  1. ^ WAFL no es un sistema de archivos. WAFL es una estructura de ficheros que proporciona mecanismos que permiten una gran variedad de sistemas de archivos y tecnologías que desean acceder a bloques de disco.

Referencias

  1. ^ "HOWTO LVM". 3.8. instantáneas. tldp.org. 29 / 09 / 2013.
  2. ^ "Almacenamiento solución optimizada para implementaciones empresariales escala Hyper-V". Microsoft. Marzo de 2010. p. 15. 25 de octubre 2012.

Enlaces externos

  • Garimella, Neeta (2006-04-26). "Entender y explotar tecnología instantánea para la protección de datos, parte 1: Descripción de la tecnología de instantáneas".
  • Harwood, Mike (24 / 09 / 2003). "Almacenamiento básico: las estrategias de copia de seguridad".
  • Página web del proyecto de rsnapshot

Otras Páginas

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