如何進(jìn)行虛擬機快照的解讀

如何進(jìn)行虛擬機快照的解讀，針對這個問題，這篇文章詳細(xì)介紹了相對應(yīng)的分析和解答，希望可以幫助更多想解決這個問題的小伙伴找到更簡單易行的方法。

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一、什么是快照？

快照可保存虛擬機在特定時刻的狀態(tài)和數(shù)據(jù)。

• 狀態(tài)包括虛擬機的電源狀態(tài)（例如，打開電源、關(guān)閉電源、掛起）。

• 數(shù)據(jù)包括組成虛擬機的所有文件。這包括磁盤、內(nèi)存和其他設(shè)備（例如虛擬網(wǎng)絡(luò)接口卡）。

虛擬機提供了多個用于創(chuàng)建和管理快照及快照鏈的操作。通過這些操作，您可以創(chuàng)建快照、還原到鏈中的任意快照以及移除快照?？梢詣?chuàng)建層層快照樹。

二、創(chuàng)建快照

創(chuàng)建快照比較簡單

注意：虛擬機內(nèi)部狀態(tài)的轉(zhuǎn)儲將包括在快照中。內(nèi)存快照的創(chuàng)建時間要長一些，但其允許虛擬機還原到創(chuàng)建快照時的運行中的狀態(tài)。默認(rèn)情況下此選項處于選中狀態(tài)。如果未選中該選項，并且未選中靜默，快照將創(chuàng)建在崩潰后仍保持一致的文件，可用來重新引導(dǎo)虛擬機。

但如果是獨立磁盤，則不能創(chuàng)建內(nèi)存快照，NBU不能對獨立磁盤的虛機創(chuàng)建備份。
注意：創(chuàng)建內(nèi)存快照時，虛擬機完全處于停止?fàn)顟B(tài)

靜默狀態(tài)：在生成快照時虛擬機電源已打開，VMware Tools 將讓虛擬機中的文件系統(tǒng)處于靜默狀態(tài)。靜默文件系統(tǒng)是使物理或虛擬計算機的磁盤數(shù)據(jù)進(jìn)入適合備份的狀態(tài)的過程。此過程可能包括將臟緩沖從操作系統(tǒng)內(nèi)存高速緩存刷新到磁盤，以及其他更高級別的應(yīng)用程序特定任務(wù)。
注意：靜默表示暫?；蚋淖冊谟嬎銠C上運行的進(jìn)程的狀態(tài)，特別是可能會在備份過程中修改存儲在磁盤上的信息的進(jìn)程，以保證一致的可用備份。內(nèi)存快照不需要靜默，其主要用于備份。

三、快照命令和文件解析

創(chuàng)建快照時，快照將由以下文件組成：

    <vm>-<number>.vmdk 和 <vm>-<number>-delta.vmdk

    各個虛擬磁盤的 .vmdk 和 -delta.vmdk 文件的集合在快照生成時連接到虛擬機。這些文件可稱為子磁盤、redo log、或增量鏈接。這些子磁盤稍后可以視為未來子磁盤的父磁盤。在原始父磁盤中，每個子磁盤將構(gòu)建一個從虛擬磁盤的當(dāng)前狀態(tài)指回原始狀態(tài)的 redo log（每次一步）。

    注意：
        <number> 值在相同快照的所有子磁盤中可能不一致。文件名基于文件名的可用性來選擇。
        如果虛擬磁盤的大小大于 2TB，則 redo log 文件為 <vm>-<number>-sesparse.vmdk 格式。

    <vm>.vmsd

    .vmsd 文件是存儲虛擬機快照信息的數(shù)據(jù)庫，也是快照管理器信息的主要來源。該文件包含一些行條目，這些條目定義了快照之間以及每個快照的子磁盤之間的關(guān)系。

    <vm>Snapshot<number>.vmsn

    .vmsn 文件包含虛擬機的當(dāng)前配置（也可包含虛擬機的活動狀態(tài)）。捕獲虛擬機的內(nèi)存狀態(tài)允許您還原到打開的虛擬機的狀態(tài)。而使用非內(nèi)存快照時，只能還原到已關(guān)閉的虛擬機的狀態(tài)。創(chuàng)建內(nèi)存快照比創(chuàng)建非內(nèi)存快照需要更長時間。

注：越老的快照刪除越慢，時間也更長。

四、深度解析

哪些產(chǎn)品使用快照功能？

除了可以使用快照管理器創(chuàng)建快照外，許多 VMware 以及第三方產(chǎn)品和功能也使用快照。廣泛使用快照的一些 VMware 產(chǎn)品包括：

• VMware Data Recovery

• VMware Lab Manager

• VMware vCenter 和 VMware Infrastructure Client（快照管理器、Storage vMotion）

注意：以上并不是詳盡的列表。

快照如何工作？

我們的 VMware API 允許 VMware 和第三方產(chǎn)品利用虛擬機及其快照執(zhí)行操作。以下是可以使用我們的 API 對虛擬機和快照執(zhí)行的常見操作列表：

• CreateSnapshot：創(chuàng)建新的虛擬機快照。作為一個副作用，該操作將更新當(dāng)前快照。

• RemoveSnapshot：移除快照并刪除任何關(guān)聯(lián)的存儲。

• RemoveAllSnapshots：移除所有與虛擬機關(guān)聯(lián)的快照。如果虛擬機沒有任何快照，則此操作僅會成功返回。

• RevertToSnapshot：將虛擬機的執(zhí)行狀態(tài)更改為此快照的狀態(tài)。這等同于使用 vSphere/VI Client GUI 時快照管理器下的“轉(zhuǎn)至”選項。

• Consolidate：合并 redo log 的層次結(jié)構(gòu)。該操作僅在 vSphere 5.0 及更高版本中可用。

如下是在 VMware 環(huán)境中處理如何創(chuàng)建、移除或恢復(fù)快照請求的高級別概述：

1. 創(chuàng)建、移除或恢復(fù)虛擬機快照的請求是使用 VMware API 從客戶端發(fā)送到服務(wù)器。

2. 該請求將轉(zhuǎn)發(fā)到當(dāng)前托管存在問題的虛擬機的 VMware ESX 主機。
   
   注意：只有在原始請求發(fā)送到其他服務(wù)器（例如管理 ESX 主機的 vCenter）時才會發(fā)生此情況。
   

3. 如果快照包括內(nèi)存選項，則 ESX 主機會將虛擬機內(nèi)存寫入磁盤。
   
   注意：在整個寫入內(nèi)存期間虛擬機將處于停止?fàn)顟B(tài)。無法預(yù)先計算停止時間的長度，該時間長度取決于存在問題的磁盤的性能和寫入的內(nèi)存量。ESXi/ESXi 4.x 和更高版本在寫入內(nèi)存時的停止時間較短。有關(guān)詳細(xì)信息，請參見 Taking a snapshot with virtual machine memory stuns the virtual machine while the memory is written to disk (1013163)。
   

4. 如果快照包括靜默選項，則 ESX 主機將請求客戶機操作系統(tǒng)通過 VMware Tools 靜默磁盤。
   
   注意：視客戶機操作系統(tǒng)而定，靜默操作可以通過同步驅(qū)動程序、vmsync 模塊或 Microsoft 卷影復(fù)制服務(wù) (VSS) 完成。有關(guān)靜默的詳細(xì)信息，請參見 Troubleshooting Volume Shadow Copy (VSS) quiesce related issues (1007696) 獲取有關(guān) VSS 的信息，或 A virtual machine can freeze under load when you take quiesced snapshots or use custom quiescing scripts (5962168) 獲取有關(guān) SYNC 驅(qū)動程序的信息。
   

5. ESX 主機對虛擬機快照數(shù)據(jù)庫（.vmsd 文件）進(jìn)行相應(yīng)的更改，這些更改反映在虛擬機的快照管理器中。
   
   注意：移除快照時，快照管理器中的快照實體是在對子磁盤進(jìn)行更改之前移除的。從子磁盤繼續(xù)運行虛擬機時，快照管理器不包含任何快照條目。有關(guān)詳細(xì)信息，請參見 Committing snapshots when there are no snapshot entries in the snapshot manager (1002310)。
   

6. ESX 主機會調(diào)用與虛擬磁盤 API 函數(shù)類似的函數(shù)，對子磁盤（-delta.vmdk 和 .vmdk 文件）和磁盤鏈進(jìn)行更改。
   
   注意：移除快照期間，如果子磁盤很大，則操作可能需要較長時間。這可能導(dǎo)致 VirtualCenter 或 VMware Infrastructure Client 中出現(xiàn)超時錯誤消息。有關(guān)超時錯誤消息的詳細(xì)信息，請參見 vCenter operation times out with the error:Operation failed since another task is in progress (1004790)。

子磁盤

使用快照創(chuàng)建的子磁盤是稀疏磁盤。稀疏磁盤采用寫入時復(fù)制 (COW) 機制，其中虛擬磁盤不包含任何數(shù)據(jù)，直到通過寫入操作將數(shù)據(jù)復(fù)制到磁盤。此優(yōu)化可節(jié)省存儲空間。粒度是稀疏磁盤使用寫入時復(fù)制機制的度量單位。每個粒度均是一個包含虛擬磁盤數(shù)據(jù)的扇區(qū)塊。默認(rèn)大小為 128 個扇區(qū)或 64 KB。

注意：稀疏磁盤通常創(chuàng)建為 VMFSSPARSE 類型。自 vSphere 5.5 開始，對于大小為 2TB 或更大的任意 vmdk，稀疏磁盤的類型均為 SESPARSE。

子磁盤和磁盤使用情況

重要的是要注意以下有關(guān)子磁盤空間利用率的要點：

• 如果虛擬機正在運行快照，則其正在對子磁盤或稀疏磁盤進(jìn)行更改。對該磁盤執(zhí)行的寫入操作越多，該磁盤就會變得越大，直至達(dá)到上限（基礎(chǔ)磁盤大小與少量開銷之和）。

• 在子磁盤的空間要求中，除了其所依賴的父磁盤的空間要求之外還有附加要求。如果虛擬機具有一個帶子磁盤的 10 GB 磁盤，則使用的空間為 10 GB + 子磁盤的大小 + .vmsn 文件大小 + 開銷。

• 子磁盤會增長得很大，乃至填滿整個數(shù)據(jù)存儲，但這是因為包含數(shù)據(jù)存儲的 LUN 不夠大，無法容納基礎(chǔ)磁盤、已創(chuàng)建的快照數(shù)量、相關(guān)開銷和已創(chuàng)建的 .vmsn 文件。

• 子磁盤的增長速度直接取決于對磁盤執(zhí)行的 I/O 量。

• 子磁盤的大小對刪除與子磁盤關(guān)聯(lián)的快照所用的時間有直接影響。

磁盤鏈

通常，首次創(chuàng)建快照時，將通過父磁盤創(chuàng)建第一個子磁盤。連續(xù)快照將從鏈上的最后一個子磁盤生成新的子磁盤。如果快照鏈中有多個分支，則關(guān)系可能會發(fā)生更改。

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