1 快照的概念

一般對快照的理解就是能夠?qū)⑾到y(tǒng)還原到某個瞬間，這就是快照的作用。
快照針對要保存的數(shù)據(jù)分為內(nèi)存快照和磁盤快照，內(nèi)存快照就是保存當(dāng)前內(nèi)存的數(shù)據(jù)，磁盤快照就是保存硬盤的數(shù)據(jù)。
快照針對保存方式又分為內(nèi)部快照和外部快照。
內(nèi)部快照：是指快照信息和虛擬機存在同一個qcow2鏡像中，使用單個的 qcow2 的文件來保存快照和快照之后的改動。這種快照是 libvirt 的默認行為，現(xiàn)在的支持很完善（創(chuàng)建、回滾和刪除），但是只能針對 qcow2 格式的磁盤鏡像文件，而且其過程較慢等。
外部快照：是指做快照時原虛擬機的disk將變?yōu)閞eadonly的模板鏡像，然后會新建一個qcow2文件來記錄與原模板鏡像的差異數(shù)據(jù)，外部快照的結(jié)果是形成一個qcow2文件鏈：original <- snap1 <- snap2 <- snap3

2 主流libvirt快照實現(xiàn)介紹

2.1 libvirt的內(nèi)部快照操作

以下是利用libvirt的virsh工具來創(chuàng)建一些內(nèi)置快照：
創(chuàng)建虛擬機快照：

virsh snapshot-create-as --name test001 --description 'abc' instance-00000001

列出虛擬機的快照：

virsh snapshot-list instance-00000001

查看某個快照信息：

virsh snapshot-dumpxml instance-00000001 test001

回滾到某個快照：

virsh snapshot-revert instance-00000001 test001

刪除某個快照：

virsh snapshot-delete instance-00000001 test001

其實這些其實現(xiàn)的本質(zhì)是在鏡像內(nèi)做一些標記，內(nèi)存狀態(tài)數(shù)據(jù)則保存到某一個磁盤鏡像文件內(nèi)，使用以下命令可以看到在該鏡像做的標記：

qemu-img info /var/lib/nova/instances/87985777-f83d-4fff-9723-025c2b889895/disk

2.2 libvirt的外部快照操作

可以使用 “--memspec” 和 “--diskspec” 參數(shù)來給內(nèi)存和磁盤外部快照。這時候，在獲取內(nèi)存狀態(tài)之前需要 Pause 虛機，就會產(chǎn)生服務(wù)的 downtime。
比如：virsh snapshot-create-as instance-00000001 livesnap2 --memspec /home/livesnap2mem,snapshot=external --diskspec vda,snapshot=external
virsh snapshot-dumpxml instance-00000001 livesnap2可以看到具體外置存放位置信息
但是libvirt現(xiàn)在還不支持回滾和刪除外置快照，如下
virsh snapshot-revert instance-00000001 livesnap2
error: unsupported configuration: revert to external snapshot not supported yet

3 OpenStack原生虛擬機快照和備份

OpenStack中對虛擬機的快照其實是生成一個完整的鏡像，保存在glance服務(wù)中，并且可以利用這個快照鏡像生成新的虛擬機，與原本的虛擬機并沒有什么關(guān)系。而比較主流的快照實現(xiàn)應(yīng)該是有快照鏈的，且包含內(nèi)存快照和磁盤快照。
OpenStack中的備份其實跟快照沒啥區(qū)別，調(diào)用的都是同一個生成鏡像的接口，更多的備份是cinder對磁盤的備份，沒有對整個虛擬機進行備份的接口。

4 使用ceph實現(xiàn)OpenStack虛擬機快照功能

（1）首先是配置OpenStack的存儲環(huán)境是Ceph存儲，因為我們要借助ceph的一些特性來實現(xiàn)快照

（2）從上面我們可以知道做快照，主要是對磁盤做快照和對內(nèi)存數(shù)據(jù)進行保存，如果是ceph環(huán)境，那么OpenStack虛擬機的根磁盤和磁盤在ceph下就是一個塊設(shè)備，比如根磁盤一般就是保存在vms池中，其路徑是vms/<instance_id>_disk，而磁盤一般就是保存在volumes池中，其路徑是volumes/volume-<volume_id>；對于塊設(shè)備，ceph可以使用rbd命令來對塊設(shè)備做快照，比如我們對虛擬機根磁盤做快照：

rbd snap create vms/<instance_id>_disk@<snapshot_name>

snapshot_name是快照名
回滾時則執(zhí)行：

rbd snap rollback vms/<instance_id>_disk@<snapshot_name>

這其實可以理解為是塊設(shè)備的內(nèi)部快照方式

（3）對于內(nèi)存數(shù)據(jù)，我們可以使用libvirt的save接口將內(nèi)存狀態(tài)數(shù)據(jù)保存到一個文件中，為了保存到塊設(shè)備中，我們可以這樣做：
<1>新建一個塊設(shè)備（這里假設(shè)在snapshots池中創(chuàng)建1G大小的名為test的塊設(shè)備）：

rbd create --size 1024 snapshos/test

<2>將塊設(shè)備map到物理主機中

rbd map snapshos/test
/dev/rbd0

可以看到會輸出一個磁盤設(shè)備符，使用lsblk命令則能看到該設(shè)備

<3>格式化該設(shè)備并掛載到某個目錄下

mkfs.xfs /dev/rbd0
mkdir test_dir
mount /dev/rbd0 test_dir

然后我們就可以向save接口傳入test_dir目錄下的一個文件名，其會將內(nèi)存狀態(tài)數(shù)據(jù)保存到該文件中，接著umount掉該塊設(shè)備：

umount -f /dev/rbd0
rbd unmap /dev/rbd0

這樣內(nèi)存數(shù)據(jù)也一樣保存到塊設(shè)備中了，要使用時再掛載該塊設(shè)備訪問即可，回滾內(nèi)存對應(yīng)的是向libvirt的restore接口傳入該內(nèi)存數(shù)據(jù)文件

注意點：
（1）libvirt的save接口調(diào)用保存完內(nèi)存狀態(tài)數(shù)據(jù)后，虛擬機會關(guān)閉，這時可以執(zhí)行restore接口虛擬機回滾回去
（2）回滾虛擬機時，先將該虛擬機的vm_state狀態(tài)置為ACTIVE，否則回滾會不成功

5 使用ceph實現(xiàn)OpenStack虛擬機增量備份功能

這里說兩個備份名詞，全量備份和增量備份。
全量備份：保存的是整個虛擬機的完整的數(shù)據(jù)
增量備份：保存的只是跟上一次相比有改動的數(shù)據(jù)
需要先做一次全量備份后，后續(xù)才能做增量備份

5.1 創(chuàng)建備份

這里以虛擬機的根磁盤 vms/<instance_id>_disk為例子做增量備份的操作演示：
（1）做一次全量備份
先對該塊設(shè)備做一次快照：

rbd snap create vms/<instance_id>_disk@time1

然后導(dǎo)出差異數(shù)據(jù)：

rbd export-diff vms/<instance_id>_disk@time1 time1_diff_file

（2）再做一次增量備份
先對該塊設(shè)備做一次快照：

rbd snap create vms/<instance_id>_disk@time2 

導(dǎo)出time1到time2之間這段時間該磁盤的差異數(shù)據(jù)：

rbd export-diff vms/<instance_id>_disk@time2 --from-snap vms/<instance_id>_disk@time1 time2_diff_file

5.2 恢復(fù)備份

（1）如果該磁盤還存在，則直接用rbd snap rollback回滾就可以了，比如要回滾到time1這個時間點：

rbd snap rollback vms/<instance_id>_disk@time1 

（2）該磁盤已經(jīng)被刪掉了，要恢復(fù)該磁盤到time2的時間點：
<1>創(chuàng)建一個塊設(shè)備（大小跟刪除的那塊一樣大小，這里以1G為例子）

rbd create --size 1024 vms/restore_disk

<2>導(dǎo)入差異數(shù)據(jù)，注意這里的導(dǎo)入順序，先恢復(fù)到time1，再恢復(fù)到time2

rbd import-diff time1_diff_file vms/restore_disk
rbd import-diff time2_diff_file vms/restore_disk

這時這塊塊設(shè)備就恢復(fù)回time2的狀態(tài)了

友情經(jīng)驗點：
（1）上面的操作都是自己創(chuàng)建一個塊設(shè)備然后進行回滾，那怎么把這塊給到OpenStack的虛擬機使用呢？在OpenStack中添加一個磁盤是先調(diào)用api.cinder.volume_create接口創(chuàng)建一個卷，然后調(diào)用api.nova.instance_volume_attach將該卷連接到虛擬機中，其實我們只要將它創(chuàng)建的塊設(shè)備替換成我們的就可以了，比如它生成的是volumes/volume-123，我們自己回滾好的是volumes/restore_disk，則先刪掉它的塊設(shè)備，然后重命名我們的塊設(shè)備：

rbd rm volumes/volume-123
rbd rename volumes/restore_disk volumes/volume-123

（2）同理，如果我們要從備份文件中恢復(fù)到一個新的虛擬機，那么就先創(chuàng)建一個虛擬機，然后將它的根磁盤替換為我們恢復(fù)過數(shù)據(jù)的根磁盤，然后接著是替換硬盤，這樣我們便從備份文件中恢復(fù)到一個新的虛擬機了

到此這篇關(guān)于OpenStack虛擬機快照和增量備份實現(xiàn)的文章就介紹到這了,更多相關(guān)OpenStack快照和增量備份內(nèi)容請搜索腳本之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章希望大家以后多多支持腳本之家！

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