NetApp 技术报告使用 FlexClone 克隆文件和 LUN.docx
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1、NetAppa技术报告使用FIexCIone克隆文件和LUNNetApp公司:ShreeReddy2011年9月ITR-3742FLEXCLONE增强功能,可支持文件和LUN克隆本文将介绍DataONTAPe8.1中文件级和LUN级FIexCIone8的增强功能。目录1简介42配置和操作62.1 平台62.2 DATAONTAP62.3 许可72.4 在NAS环境下创建文件的FLEXCLONE实例82.5 创建LUN的FLEXCLONE实例82.6 在SAN环境中创建文件的FLEXCLONE实例92.7 通过快照副本创建FLEXCLONE实例92.8 删除源文件或LUN102.9 覆盖源文件/
2、LUN或克隆文件/LUN中的健102.10 卷状态102.11 查看利用FLEXCLONE文件或LUN节省的空间102.12 克蹒作的状态102.13 命令费113文件和LUN克隆操作133.1 空间保留133.2 酉己额133.3 访问控制列表(ACL)和触流133.4 基于角色的访问控制(仅限于7喂式)134建议134.1 创建大量克隆文件或LUN144.2 在同f卷上创建大量克隆文件或LUN145与其他NETAPP产品的互操作性145.1 卷SNAPMIRROR145.2 QTREESNAPMIRROR和SNAPVAULT(仅限于7喉式)155.3 NDMP和DUMP155.4 同步SN
3、APMIRROR(仅限于7-模式)165.5 卷的数据移动(7喂觊集蝌式)165.6 SNAPSHOT165.7 卷操作165.8 MULTISTORE(7袭式)175.9 重复数据删除175.10 REBOOT175.11 集群故障转移175.12 FLEXSHARE(仅限于7喉式)175.13 SNAPLOCK186性能187示例使用案例(7模式)188虚拟化环境中的FLEXCLONE269结论2710参考资料2810.1 NETAPP技术报告和白皮书2810.2 DATAONTAP产品文档28表格目录表1)DataONTAP8.1的增强功能7表2)各种DataONTAP版本中的LUN克隆
4、支持9表3)LUN克隆方法对比9表4)命令汇总11插图目录图1)FIexCIone概述5图2)将FIexVoI级、文件级或LUN级的FIexCIone结合起来,基于相同的物理存储为相同的文件或1.UN创建多个副本6图3)卷SnaPMinr传输文件或LUN的FIexCIone实例。15图4)SnaPMinr传输文件或LUN的FIexCIone实例。15图5)利用CIFS映射到客户端的卷。19图6)CIFS共享的属性。20图7)从客户端上看到的文件。22图8)共享属性。22图9)所有文件的属性23图10)共享属性25图11)虚拟机克隆流程工作流271简介DataONTAP7.3.1中NetAppe
5、FIexCIone技术得到了增强,可提供不同粒度的克隆,提高空间利用率。利用FIexCIone技术,用户现在可以克隆NAS环境中FIexVok卷内或SAN环境中LUN内的单个文件.利用该技术还可在无需备用Snapshot副本的情况下克隆LUNe实施Data0NTAPe8.1预发布版本时,对于克隆的读/写访问可用性还存在一定的限制,如速度、可扩展性、异步操作和延迟.这些限制在DataONTAP8.1中已得到解决,因此文件/LUN级的FIexCIone卷现在能够支持更加广泛的使用情况。本文详细介绍了DataONTAP8.1中文件级和LUN级的FIexCIoneeDataONTAP7.0之后的Dat
6、aoNTAP已包含FIexVoI级的FIexCIone0FIexCIone是一种可写的时间点镜像,基于FIexVoI卷或其他FIexCIone卷的Snapshot副本。通过利用DataONTAP架构来存储仅在源数据和克隆雌之间发生改变的数据,FIexCIone卷能够非常高效地利用空间。有关FIexVoI级的FIexCIone的更多信息,请参考NetAppTR-3347从DataONTAP7.3.1起,您可以为NAS环境下FIexVoI卷或SAN环境下LUN中的文件创建克隆。利用增强型FIexCIone技术,现在可以在无需备用Snapshot副本的情况下对LUN进行克隆。由于经过克隆的副本能够与
7、源共享相同的物理数据空间,而且在其初始元瑛的存储系统中所占的额外空间几乎可以忽略不计,因此利用FIexCIone技术来克隆文件和LUN能够节省大量的空间。经过克隆的文件或LUN仅在源或克隆中的健被覆盖时才开始占用额外空间。由于无需生成完整的数据副本,创建FIexCIone还非常快速高效。利用文件级和LUN级的FIexCIone进行克隆与Snapshot无关,因此无需备用Snapshot副本。创建现有LUN或文件的克隆时,无论是在创建过程中或创建结束后都不会影响客户端对源文件或LUN的访问。访问源文件或LUN的客户端将不会在闯将克隆过程中遇到中断或停机,而且能够在克隆过程中对源文件或IUN进行写
8、入。单个或多个源文件或LUN对于客户端系统作为常规文件或LUN使用,但是却共享存储系统上的物理存储空间。图1)FIexCIone概述利用DataONTAP8.1中的增强功能,客户端能够在触发克隆操作后即时访问克隆或LUNe客户端将克隆文件或LUN视作常规文件和LUNe所有常规文件和LUN操作在源和克隆上都受支持。如果某个文件或LUN具备多个克隆文件或LUN,那么删除源文件或LUN或者任意一个克隆文件或LUN都不会对源文件或克隆文件产生影响.全新克隆功能与现有创建FIexVoI卷的FIexCIone副本的功能结合使用,可提供节省空间和时间的解决方案,解决许多数据中心的相同数据集具有多个副本的问题
9、显著减少存储数据副本所需的存储空间.因为所有冗余文件或LUN共享同一底层物理存储,所以可以在FIexVoI卷级、文件级和LUN级联合使用FIexCIone来创建节省时间和空间且功能强大的解决方案,以存储冗余数据集。图2)将FIexVoI级、文件级或LUN级的FIexCIone结合起来,基于相同的物理存储为相同的文件或LUN创建多个副本。如图2所示,我们可以利用文件级或LUN级的FIexCIone来在相同的FIexVoI卷中创建共享相同底层存储的克隆文件或LUN0随后,我们可以利用FIexVoI级的FIexCIone来为父FIexVoI卷创建多个FIexCIone卷。FIexCIone卷与父F
10、IexVoI卷共享相同的数据块。因此,对于相同文件或LUN,我们具有共享相同底层物理存储的众多副本。这些克隆文件或LUN仅在它们之中的触被改写时才开始占用额外空间。2配置和操作本节介绍了启用文件级和LUN级FIexCIone的要求以及在NetApp存储系统创建文件或LUN克隆的过程。2.1 平台DataONTAP8.1中的所有平台均支持文件粒度和LUN粒度的FIexCIonee2.2 DATAONTAPDataONTAP7.3.1版或更高版本提供增强的功能,支持FIexCIone在无需固定备用Snapshot副本的情况下克隆文件和LUNeDataONTAP8.1显著增强了现有的FIexCIon
11、e功能。表1)DataONTAP8.1的增强功能每镜像最大克隆量25532,767克隆创建时间取决于克隆量常数时间,与克隆量无关(子文件/LUN克隆占用的时间仍然取决于当前的克隆范围大小,对此不存在常数时间保证。)对克隆的读/写访问克隆操作完成后才能访问克隆克隆操作在后台进行,可即时访问克隆API异步同步可扩展性不支持扩展,每次克隆需要一个WAFL触发点不依赖于每次操作的WAFL触发点同步克隆操作次数16没有限制7联式/集群模式仅限于7-模式支持两种模式FIexCIone数据的最大共享限制与重复数据删除限制相同640TB*在FIexCIone操作期间的单个文件SnapRestore葡乍不允许允
12、许通过Sn叩Shot副本创建克隆的能力否是注意:如果用户在共享限制极高的足中,因为这样会超过卷大小限制。对二号中将数据备份到磁带中,那么用户将二诸如SnapVault/QSM等其他逻辑舍无法将数据恢复到单个卷份机制,情况相同。此外,要备份或处理大量数据的系统i意幅通常而言,NetApp建议利用刍主程(例如,分割克隆卷的压缩/重复类;糖FS梅特矢叠的共享数据置于I据删除进程)可能会受到斗畿幽程能。依赖备用Sn叩ShOt副本是否篇数储息享基础设施获得FIexCIone特性许可后,就可利否用FlexClone的增强功能在无需备用是Snapshot副本的情况下克傅猴隆湖亍胴瞰圜利用现有创flex_cl
13、one许可才能在存储系统上启Flicenseaddflex_cloneli然您窿碉息蘸穆绥鼾享克隆数据块。在HA对环境下,要主两个节点上启用该架性,您需要在两A节点上均添加济可。使用备用Sn叩ShOt副本7使用FIexCIone克是卑文件和LUN是否是否使用FIexCIone是是否是是如果您已经拥有FIexCIone许可并正在运行DataONTAP的较旧版本,那么升级到支持文件级和LUN级FIexCIone的DataONTAP版本就可使用这一增强功能。2.4 在NAS环境下创建文件的FLEXCLONE实例文件级FlexClone可用于在NFS和CIFS环境中的NetApp存储系统中为存储在FI
14、exVoI卷中的单独文件创建克隆。克隆文件必须与源文件位于同一个FIexVol卷。所用经过克隆的文件均引用磁盘上相同的物理数据块。每次克隆只需少量空间开销来存储其元数据。下列步骤可帮助您在NAS环境下创建文件的FIexCIone实例:,执行一条具有源和目标文件路径的CloneStart(7-模式)/volumefileclonecreate(集群模式)命令。源路径和目标路径必须位于同一个FIexVoI卷。克隆操作同步进行,命令一返回结果就可进行读取和写入。客户端可在克隆操作进行的过程中对源文件进行访问和写入。为了创建源文件或LUN的时间点镜像,默认情况下克隆命令会为源文件/LUN创建一个临时的
15、隐藏副本。这样做有两个目的,一是使克隆成为源文件或LUN的时间点镜像,二是避免源文件的主动写入操作对克隆创建过程产生影响。现在,NFS或CIFS客户端可随时使用克隆文件.客户端将克隆和源视作单独的文件。能够访问文件的所有数据访问协议(包括http,ftp和NDMP)均能访问这些源文件和克隆文件。共享进程在后台完成。请注意,克隆操作进行的过程中,对源文件的读取、写入或其他操作不会发生中断。2.5 仓J建LUN的FLEXCLONE实例FlexClone可用于克隆一个存在于存储系统上FIexVol卷中的完整LUN0克隆LUN的过程与克隆文件相似。克隆LUN必须与源LUN位于同fFIexVoI卷。Da
16、taONTAP能够识别源LUN,并采用必要的步骤来克隆LUNe尽管在LUN与其克隆之间共享物理数据块的过程与文件克隆相似,但是克隆LUN却涉及到额外的元数据操作,必须执行该操作才能将LUN展示给DataONTAP的SAN子系统。当源为LUN时,DataONTAP能够在后台自动执行这些操作。此外,由于元数据与SAN子系统相关,LUN的FIexCIone实例只需极少的额外空间来存储其元数据。操作触发后,克隆LUN可随时可供SAN客户端使用。请注意,DataONTAP7.0之后的DataONTAP支持利用备用Snapshot副本来克隆LUNe利用该方式创建LUN克隆的方法仍然适用,在以7-模式运行的
17、DataONTAP8.1中提供。以集群模式运行的DataONTAP8.1不支持利用备用Snapshot副本来克隆LUN克隆。利用FIexCIone来克隆LUN是DataONTAP7.3.1中推出的一项增强功能,不需要对备用快照进行固定。在DataONTAP8.1的两种模式下都继续支持该方法。表2)各种DataONTAP版本中的LUN克隆支持每镜像最大克隆量25532,767克隆创建时间表3)LUN克隆方法对比取决于克隆量常数时间,与克隆量无关(子文件/LUN克隆占用的时间仍然取决于当前的克隆范围大小,对此不存在常数时间保证。)对克隆的读/写访问克隆操作完成后才能访问克隆克隆操作在后台进行,可即
18、时访问克隆API异步同步可扩展性不支持扩展,每次克隆需要一个WAFL触发点不依赖于每次操作的WAFL触发点同步克隆操作次数16没有限制7喂式/集群模式仅限于7-模式支持两种模式FIexCIone到掂的最大共享限制与重复数据删除限制相同640TB*在FIexCIone操作期间的单个通盘P髓惊赢中创建及不允许件的FLEXCLONE实例允许HiexCioneiJ用于克隆存心:于SAix尊物a唠献魏矍辞枚将弓赢股下步骤利用API在存储系统上环境中LLlN中的文件。DataONI/庭文件整合至主机文件系统,并使克创建文件的克隆:哈提供AHI来执仃这一功最件对客户端可用。可要克隆一个存在于LUN中的文件以
19、便主机能够识别。clonestar,用户需要以逻辑块地址(LBA)格5t(7-模式)/volumefileclonet指定文件的数据块的地址,create(集群模式)命4等的T标记必须用于指定源和目LBA地址以及要克隆的数据块的娄Iunclonecreate雇。clonestart兄陛HbHT3yfJ只于nDXJNAa依赖备用Srl叩ShOt副本.汶需琴丰机古待.以将经讨克喀pPt7cP7r5nHyi2.iTHlRn是的数振块隼成至中机立件系统,并将幺否M寸克隆的立件呈顶给主相.使用糠解享基础设施否是翳对醐三三建FL从DataONTAP8.1起,FIexCIoneQCaCOhCt豆Il太出益古
20、稼Rd在户公三3戌8用日实例:esplit命令触发分割之箭,克隆将与源览隆存在于Snapshot副rt三Ee.-前不分血中nsc4ag否克树,克隆利用后台进程与源共享隆数据块。P的文件/LUM通过备用通过Snapshot副本成后,克隆不再依赖总助于该副本的克隆的U生行克隆时,在克隆操7用Snapshot副本。洞将被拒绝。作完成之前备用如果SnapshotjSnapshot副本刊副本由于快照自司于锁定状态。克f删除特性遭到毁i堇操作完木,对依使用备用Sn叩ShOt副本)使用FlexClone费是蹙文件和LUN是否是否使用FIexCIone是是否是是2.8 删除源文件或LUN克隆文件或LUN创建成
21、功后,源文件或LUN或任意克隆彳瓠删除。删除源文件或LUN不会对克隆文件和LUN产生影响。所有克隆文件或LUN仍然存在,并以正常文件或LUN的形式出现在客户端。同样地,删除克隆文件或LUN也不会对其它克隆或源产生影响。克隆LUN或文件仍然存在,且共享磁盘上相同的物理数据块。具有共享数据块的文件、LUN或其克隆被删除后,其余的克隆文件或LUN仍可继续使用共享的数据块。因此,删除克隆将仅释放其元数据正在使用的空间。在删除源文件或LUN及该源的所有克隆文件或LUN之前,不会释放共享孀块使用的空间。删除源文件或LUN及其所有克隆文件或LUN之后,数据块即被释放,同时空间被返回至可用空间池。2.9 覆盖
22、源文件/LUN或克隆文件/LUN中的数据初次创建克隆文件或LUN时,源和克隆共享相同的数据块。当源或克隆中的数据被新数据覆盖后,将开始消耗更多的空间,这是因为克隆和源不会共享新写入的数据。新写入的数据针对每个单独的实体、源和克隆进行分开存储。请注意,即使写入到源和克隆的虢相同,这些雌仍将指向磁盘上不同的数据块,且不会共享物理数据块。克隆过程完成后才能共享物理数据块。如果新写入到源和克隆中的数据相似,可在包含该克隆的FIexVol卷上运行重复数据删除以节省更多空间,这是因为重复数据删除能够消除重复的数据块。2.10 卷状态DataONTAP的volstatus(7-模式)/volumeshow(
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