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Vista 的存储技术揭密-VSS

作者:时间:2013-05-10来源:网络收藏

(Volume Shadow copy Service, 卷映射拷贝服务),最初是在Windows Server 2003 SP1中引入的。它通过在卷管理模块上加入快照功能,在此基础上就可以创建基于时间点(Point-In-Time)的映像(Image),从而实现数据的快速备份和恢复,用户也无需害怕因无意删除数据而造成的困扰,这就是的关键所在。由于所表现的优良特性,因此在Microsfot最新的操作系统中,也加入了该功能。

一、 VSS概述

VSS能够让存储基础设备(比如磁盘、阵列)创建高保真的时间点映像,就是映射拷贝(Shadow Copy)。它可以在多卷、或者单个卷上创建映射拷贝,同时不会影响到系统性能。VSS通过协调业务应用软件、备份程序,以及存储硬件,从而达到创建高保真映射拷贝的能力。它可以应用到以下领域:

A、 快速数据备份和恢复;

B、 针对制定文件的恢复;

C、 磁带备份、测试,以及数据挖掘方面;

由于Microsoft在OS中集成了VSS技术,它将各个处理功能模块化,并针对存储软硬件厂商提供相应的开发接口;开发商只需要关注自己的模块,根据需求设计相关的应用,从而减少了整体设计的难度。就笔者了解,不少软硬件存储公司就采用VSS技术来设计NAS,并以此为基础构建数据保护服务器。

二、 VSS技术原理

VSS整体框架包含了VSS核心模块、请求者(Requestor)、写入者(Writer),以及提供者(Provider)。各个模块之间的关系如下图所示:

图-1 VSS原理图

其中,各个模块的具体功能如下:

A) 请求者(Requestor),其主要任务是初始化映射拷贝的创建;由于需要不一样,解决的问题各不相同不同,因此可能设计不同请求者应用。例如,备份应用处理VSS的备份功能,管理应用处理映射拷贝的创建及使用(像WS2003和本身提供的VSS管理软件就是此类),同时可以设计其他功能应用,来处理专门的业务。对于请求者的应用,包括Windows NT备份模块、备份软件提供商设计的备份应用,以及存储软硬件提供商设计的管理应用。

B) 写入者(Writer),其主要任务是保证数据的一致性;因为,如果在创建映射拷贝的过程中,应用软件继续往磁盘写入数据,那么将会出现数据非一致性问题,从而影响该时间点映像的完整性。通过在应用写入者模块进行控制处理,来保证数据的一致性,同时也可以达到创建映射拷贝的高效性。通常,写入者可能是Windows OS里面的各种服务模块,像COM+、DHCP服务、Active Directory服务等,除此之外,数据库也是常见的写入者应用。

C) 提供者(Provider),其主要任务是创建映射拷贝;提供者是创建时间点影响的接口,它可以是基于存储阵列(硬件模式),或者操作系统(软件模式)。VSS有不同的提供者,其层次关系为:最底层是硬件提供者,中间是软件提供者,最上面是系统软件提供者。其中前面两个提供者,是为第三方硬件或者软件厂商提供的。

D) 卷映射拷贝服务(VSS)核心模块,其主要任务是协调各个模块的协作运行,并提供创建卷映射拷贝的方法;VSS提供了两种创建映射拷贝的方法:一种是完全拷贝(Clone/Full Copy/Split Mirror),它会创建当前原始数据(Original Data)的全部拷贝;而另外一种就是写时才拷贝(Copy on Write/Differential Copy),它只创建将要被更新的原始数据的拷贝。因此写拷贝创建映射拷贝速度快,但是恢复数据时需要使用原始数据。

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关键词: Vista 存储技术 VSS

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