数据安全之快照的产生

数据安全之快照的产生

做数据安全的朋友可能对数据备份中的快照原理不是很明白，我们这里介绍下快照的底层原理。自然界中为了留住一瞬间美好的画面，我们会用照相机。存储中的数据是不断变化的，为了抓拍某一时间点的数据集内容，就要“数据照相机”，这就是数据快照。

为什么用到快照呢，为了避免数据逻辑上被损坏，如病毒大范围感染，配置信息奔溃，系统奔溃等。在文件和系统发生不可恢复的数据灾难时，利用快照可以有效还原到上次快照时间点的数据，有效保护数据安全。

原始全量备份也可以做到数据恢复，相比快照有哪些瓶颈呢？如果备份原始数据的过程足够快，在备份过程中没有其他数据变更，那么全量备份是完美方案，但现实情况是如果数据很大，复制需要很长时间，并且很多业务在复制过程中不能停，所以停止IO写入来备份的办法是行不通的。

这时快照这一完美解决方案就应运而生了。我们知道系统文件对应着元数据链，就像书本目录一样，记录着每个文件对应的块起始地址。备份元数据链比起备份所有文件，数据要少很多，因此只要抓住文件系统元数据链，就等于掌握了目前这个文件的所有信息。复制的元数据链，就是整个文件系统的总图纸，那么变相的拥有了在复制那一刹那这个文件系统中所有内容的组织结构树。

只复制元数据链，复制过程是可以大大降低了，但如何解决复制完成后程序更改数据源呢，一旦数据被更改，那么复制出来的图纸就作废了，图纸目录就和实际内容对应不上了。当然不会让数据就被轻易更改覆盖，这时快照技术就产生了。

快照一般分两种，一种是元数据复制完成后所有针对源文件系统的更改文件块均将其重定向到一块空余空间内存放，并且元文件系统的元数据链对应目录指向新的空间内地址。另一种是元数据复制完后，所有针对元文件系统中写操作均正常操作，但是在覆盖写之前，将被覆盖的内容复制出来存放到额外空间地址块。

因为存在源数据和快照数据及两个不同的元数据链图纸，所以恢复某时刻数据时，就是恢复到源数据对应的数据链目录，这就是快照产生的基本原理。