Snapshot là gì? Tính năng và cách hoạt động của Snapshot

Nói đến việc lưu trữ dữ liệu có thể kể đến nhiều cách khác nhau như web, backup,… Mỗi một phương pháp sẽ có những tính năng, đặc điểm và ưu điểm riêng. Một trong số các phương pháp lưu trữ không thể không nhắc đến đó là Snapshot. Phương pháp này hỗ trợ sao lưu các dữ liệu hiệu quả như thế nào? Hãy cùng đi tìm hiểu câu trả lời với BKHOST ở bài viết sau đây.

Snapshot là gì?

Snapshot là hành động chụp nhanh của máy tính tại một thời điểm cụ thể cho ra những hình ảnh là bản sao về nội dung ở trạng thái của hệ thống lúc chụp. Snapshot sử dụng không gian lưu trữ tối thiểu và đem tới khả năng khôi phục các phiên bản của máy tính thay vì phải khôi phục bản sao lưu hoàn chỉnh..

Snapshot hoạt động như thế nào?

Snapshot với tính năng cho phép các thư mục hoặc tệp có thể quay trở lại trạng thái trước đó. Ví dụ: Khi thư mục hoặc tệp bị nhiễm virus, snapshot sẽ giúp bạn bạn quay trở lại trạng thái trước khi thư mục bị virus xâm nhập.

Snapshot nhanh hơn so với backup như thế nào?

Backup là một bản sao lưu dữ liệu giúp khôi phục các dữ liệu nếu có sự cố xảy ra.

Ví dụ: Backup sẽ sao lưu dữ liệu 6TB thành các bản sao tăng dần lên trong thời gian cụ thể. Với tần suất sao lưu mỗi giờ một lần thì sau 10 giờ các bản sao lưu sẽ tăng lên là 60TB dung lượng. Điều này dẫn đến việc lưu trữ các bản sao lưu không được đồng bộ và không phù hợp với mục đích thiết lập phiên bản.

Snapshot là lựa chọn hoàn hảo cho mục đích tạo nhiều phiên bản khác nhau mà không tốn nhiều dung lượng lưu trữ. Snapshot chỉ yêu cầu rất ít dữ liệu cho các thao tác sửa đổi giúp tối ưu hoá việc sử dụng dung lượng của hệ thống.

Cơ sở lý luận

Việc sao lưu một tệp dữ liệu lớn trên hệ thống đa người dùng hay đa tác vụ sẽ tốn nhiều thời gian hơn bởi có một số phiên bản khai thác dữ liệu không được phép sao lưu hoặc sao lưu lỗi tại thư mục. Nguyên nhân chính gây ra vấn đề này đó là các lệnh gọi phiên bản bị lỗi về nội dung hoặc kích thước trong quá trình ghi đọc.

Các nhà phát triển đã đưa ra hướng khắc phục tốt nhất đó là sử dụng API để tạm thời vô hiệu hoá quyền ghi thông tin trong quá trình sao lưu đảm bảo an toàn cho các dữ liệu.

Snapshot có khả năng tương thích với hệ thống có tính khả dụng thấp. Đối với hệ thống có tính khả dụng cao 24/7 sẽ không thể duy trì nếu ngừng cung cấp các dịch vụ. Ngoài ra, hệ thống còn sử dụng snapshot để sao lưu dữ liệu và có thể bỏ qua thời gian chết, đảm bảo cho các ứng dụng luôn thực hiện thao tác ghi và đọc dữ liệu an toàn nhất.

Các ứng dụng của snapshot đều có khả năng tạo snapshot trong O(1).

Snapshot sử dụng I/O và thời gian cần thiết để cải thiện kích thước của tệp dữ liệu. Còn I/O và thời gian tương phản cần thiết để tạo các bản sao lưu trực tiếp tương thích với kích thước của tập dữ liệu.

Snapshot sẽ liên tiếp sao chép các dữ liệu đã được sửa đổi và sử dụng con trỏ để thao tác đến hệ thống bắt đầu, điều này cho phép sử dụng dung lượng ở mức thấp nhất so với phương pháp sao chép nhiều lần.

Triển khai Snapshot

Trình quản lý khối lượng

Snapshot dựa vào hệ thống Unix chứa trình quản lý khối lượng để thực hiện thao tác sao chép các khối đã được sửa đổi vào bộ lưu trữ mới đảm bảo cho các dữ liệu được sắp xếp nhất quán trên thiết bị toàn khối.

Ngoài ra, snapshot còn sử dụng một số trình quản lý ổ đĩa để thực hiện thao tác ghi và sao chép nâng cao bằng cách tách khối đã được thay đổi trước đó của khối mẹ trong đĩa thực. Snapshot hoạt động dựa trên nền tảng Logical Volume Manager (LVM) để thực hiện thao tác đọc trên Linux, đồng thời thao tác ghi được xác định bằng LVM 2.

Hệ thống tệp

Hệ thống tệp OSD-5 giúp theo dõi các phiên bản tệp và hỗ trợ snapshot được thực thi thông qua một không gian lưu trữ cụ thể. Hoặc với hệ thống tệp UFS2 có khả năng tạo điều kiện cho API truy cập vào lịch sử phiên bản của tệp.

Quyền truy cập vào các snapshot trong NTFS được cung cấp bởi VSS trong Windows Server 2003/Windows XP và Shadow Copy trong Windows Vista.

Snapshot sử dụng giao diện tương tự như VSS để lưu trữ phân tán và có sẵn trong hệ thống tệp lưu trữ Novell thông qua NetWare từ phiên bản 4.11 cùng với môi trường Linux của các máy chủ doanh nghiệp mở. Melio FS cung cấp snapshot bằng giao diện tương tự của VSS để lưu trữ phân tán.

Time Machine cũng là một dịch vụ lưu trữ dành cho Mac OS X 10.5 của Apple nhưng không phải là snapshot bởi vì nó chỉ hỗ trợ theo dõi khối lượng và thay đổi các bản sao hoàn chỉnh nhất với các liên kết cứng theo định kỳ. Nguyên nhân là do hệ thống tệp HFS Plus không có tính năng snapshot. Ngoài ra, hệ thống tệp APFS mới của Apple cũng bao gồm tính năng snapshot.

Sun Microsystems ZFS bao gồm một triển khai kết hợp. Tại các cấp độ khối cho phép tính năng snapshot thực hiện thao tác đọc – ghi linh hoạt. Với các tập tin phân nhánh cho phép các ứng dụng được thực hiện như các bản sao.

Hệ thống tệp OCFS2 và Btrfs hỗ trợ các tệp đơn lẻ trên Linux tạo bản sao nhanh hơn còn JFS2 hỗ trợ snapshot trên AIX.

Tổng kết về Snapshot

Bài viết trên đây là những thông tin về Snapshot cũng như những đặc điểm ưu việt mà nó đem lại trong việc sao lưu cơ sở dữ liệu. Ngoài ra vẫn còn có những phương pháp sao lưu hoặc những vấn đề liên quan tới việc quản lý cơ sở dữ liệu.

Còn nếu bạn còn thắc mắc thêm về snapshot, hãy để lại ở bên bình luận bên dưới, BKHOST sẽ trả lời bạn trong thời gian sớm nhất.

P/s: Bạn cũng có thể truy cập vào Blog của BKHOST để đọc thêm các bài viết chia sẻ kiến thức về lập trình, quản trị mạng, website, domain, hosting, vps, server, email,… Chúc bạn thành công.