NetApp Snapshot to technologia systemu ONTAP, która pozwala bardzo szybko zapisać stan danych w konkretnym momencie czasu. Snapshot można najprościej rozumieć jako migawkę danych, czyli punkt przywracania pokazujący, jak wyglądał wolumen w danej chwili.
Najważniejsze jest to, że snapshot w NetApp nie oznacza pełnej kopii wszystkich danych. ONTAP nie duplikuje całego wolumenu przy każdym wykonaniu migawki. Zamiast tego wykorzystuje mechanizmy systemu plików WAFL, dzięki którym snapshot powstaje niemal natychmiast i jest bardzo oszczędny pod względem wykorzystania przestrzeni.
To właśnie dlatego snapshoty są jedną z kluczowych technologii NetApp. Stanowią fundament szybkiego odzyskiwania danych, replikacji, polityk backupu oraz wielu innych funkcji ochrony danych.
Co to jest snapshot?
Snapshot to zapis stanu danych w określonym momencie czasu. Można to porównać do zrobienia zdjęcia dokumentów leżących na biurku. Po wykonaniu zdjęcia dokumenty mogą się dalej zmieniać, ale fotografia pokazuje dokładnie to, jak wyglądały w chwili jej wykonania.
W przypadku ONTAP snapshot nie jest osobnym pełnym duplikatem danych. To logiczna migawka wskazująca na bloki danych, które istniały w danym momencie. Dzięki temu snapshoty można wykonywać bardzo często i bez dużego obciążenia systemu.
Jak działają snapshoty?
Snapshoty w ONTAP bazują na technologii WAFL. Gdy tworzona jest migawka, nie są kopiowane wszystkie dane w nowe miejsce. System zapamiętuje stan bloków danych w chwili wykonania snapshotu.
Jeżeli później dane zostaną zmodyfikowane, nowa wersja trafia do nowych bloków, a stare bloki pozostają zachowane tak długo, jak potrzebuje ich snapshot. Dzięki temu w jednym wolumenie mogą współistnieć aktualne dane i ich starsze wersje zapisane w migawkach.
1a – zostaje wykonana pierwsza migawka danych. Dane nie są fizycznie kopiowane, a ONTAP zapisuje odniesienia do istniejących bloków.
1b – w pliku pojawiają się zmiany i system zapisuje nowe bloki. Snapshot nadal wskazuje stare bloki, dzięki czemu można odtworzyć wcześniejszy stan danych.
1c – wykonywana jest kolejna migawka. W efekcie mamy dostęp do bieżącej wersji danych i do wcześniejszych wersji historycznych, bez konieczności tworzenia pełnych kopii całego wolumenu.
Dlaczego snapshoty NetApp są tak szybkie?
Największa zaleta snapshotów polega na tym, że ich wykonanie nie wymaga kopiowania wszystkich danych. Snapshot jest tworzony niemal natychmiast, niezależnie od tego, czy wolumen ma mało danych, czy wiele terabajtów.
To bardzo ważne w praktyce. Snapshoty można wykonywać regularnie, nawet wiele razy dziennie, bez traktowania ich jako ciężkiej operacji serwisowej. Dzięki temu administrator może mieć więcej punktów przywracania i krótszy możliwy powrót do wcześniejszego stanu danych.
Dlaczego snapshoty są oszczędne pod względem miejsca?
Na początku snapshot zajmuje bardzo mało przestrzeni, ponieważ nie tworzy pełnej kopii danych. Dopiero późniejsze zmiany w danych powodują, że starsze bloki muszą zostać zachowane dla snapshotu, a nowe dane trafiają w inne miejsce.
W praktyce oznacza to, że snapshoty są bardzo efektywne przestrzennie, ale nie są całkowicie „za darmo”. Im więcej danych zmienia się po wykonaniu snapshotu i im dłużej przechowujemy migawki, tym większy może być ich wpływ na wykorzystanie miejsca.
Ile snapshotów można mieć na wolumenie?
W nowoczesnych wersjach ONTAP można przechowywać do 1023 snapshotów na wolumenie. W wielu starszych materiałach można jeszcze spotkać limit 255, ale dotyczył on starszych wersji systemu i dziś nie powinien być traktowany jako aktualna wartość referencyjna.
Co snapshoty dają administratorowi?
Snapshoty pozwalają bardzo szybko wrócić do wcześniejszego stanu danych po usunięciu pliku, błędzie użytkownika, problemie po aktualizacji albo awarii logicznej. Z punktu widzenia administratora oznaczają szybki punkt przywracania bez potrzeby każdorazowego sięgania po klasyczny backup.
Typowe zastosowania snapshotów to:
- odzyskiwanie przypadkowo usuniętych plików i folderów,
- przywracanie wcześniejszego stanu wolumenu,
- zabezpieczenie środowiska przed zmianami i aktualizacjami,
- ochrona danych aplikacyjnych i środowisk wirtualnych,
- budowa dalszych mechanizmów backupu i replikacji.
Snapshot to nie to samo co backup
Snapshot jest bardzo ważnym elementem ochrony danych, ale sam w sobie nie powinien być jedyną kopią bezpieczeństwa. Jeśli wszystkie snapshoty znajdują się tylko na tej samej macierzy i w tej samej lokalizacji, nie chronią przed awarią całego systemu, katastrofą w serwerowni ani utratą dostępu do całej infrastruktury.
Dlatego snapshoty najlepiej działają jako część większej strategii ochrony danych, razem z technologiami takimi jak SnapMirror, SnapRestore i SnapCenter.
Snapshoty a SnapRestore
SnapRestore jest naturalnym uzupełnieniem snapshotów. Snapshot zapisuje wcześniejszy stan danych, a SnapRestore pozwala bardzo szybko do tego stanu wrócić. To właśnie dzięki temu odzyskiwanie danych w ONTAP może być liczone w sekundach lub minutach, zamiast w godzinach.
Snapshoty a SnapMirror
Snapshoty są również podstawą działania SnapMirror. To one umożliwiają efektywną replikację zmian do drugiego systemu NetApp. Dzięki temu można połączyć szybkie lokalne odzyskiwanie danych z kopią utrzymywaną w innej lokalizacji.
W bardziej zaawansowanych środowiskach tę architekturę można rozwijać dalej przez rozwiązania takie jak MetroCluster albo SnapMirror Active Sync.
Snapshoty a SnapCenter
W środowiskach aplikacyjnych snapshoty często są częścią większego procesu ochrony danych. SnapCenter pozwala zintegrować snapshoty z aplikacjami, bazami danych i środowiskami wirtualnymi, tak aby migawki były wykonywane w uporządkowany i przewidywalny sposób.
Snapshoty a FlexClone
Snapshoty są także podstawą działania FlexClone. Dzięki nim można bardzo szybko utworzyć klon środowiska do testów, analiz lub developmentu, bez potrzeby kopiowania całego zbioru danych od zera.
Snapshoty a wydajność
Sam moment wykonania snapshotu jest bardzo szybki i zwykle nie powoduje odczuwalnego obciążenia środowiska, ponieważ nie wiąże się z kopiowaniem pełnej zawartości wolumenu. To jedna z największych przewag snapshotów NetApp.
W praktyce trzeba jednak pamiętać, że długie utrzymywanie bardzo wielu snapshotów przy bardzo zmiennych danych wpływa na zużycie przestrzeni i sposób zarządzania blokami. Nie zmienia to faktu, że snapshoty ONTAP pozostają znacznie lżejsze niż klasyczne pełne kopie danych.
Typowe zastosowania snapshotów w ONTAP
- codzienna ochrona udziałów plikowych,
- zabezpieczanie środowisk VMware i baz danych,
- punkty przywracania przed zmianami administracyjnymi,
- odzyskiwanie danych po błędzie użytkownika,
- budowa replikacji i backupu na drugi system,
- tworzenie klonów środowisk testowych.
Na jakich macierzach działają snapshoty ONTAP?
Snapshoty opisane w tym artykule dotyczą systemu ONTAP, a więc macierzy takich jak:
- FAS,
- AFF A-Series,
- AFF C-Series,
- ASA.
To ważne rozróżnienie, ponieważ NetApp ma również inne rodziny macierzy i inne mechanizmy ochrony danych. Świat ONTAP i świat E-Series z inną architekturą replikacji to nie to samo.
Podsumowanie
Snapshoty w ONTAP to jedna z najważniejszych technologii NetApp. Pozwalają bardzo szybko zapisać stan danych w określonym momencie czasu, bez tworzenia pełnej kopii wolumenu. Dzięki temu są szybkie, oszczędne przestrzennie i stanowią fundament wielu innych funkcji ochrony danych.
Najprościej można to zapamiętać tak: snapshot zapisuje punkt w czasie, SnapRestore pozwala do niego wrócić, SnapMirror pozwala przenieść go do drugiej lokalizacji, a SnapCenter pomaga wykorzystać go w ochronie aplikacji i środowisk biznesowych.
