逻辑卷管理（4）快照备份

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用快照执行备份如果在备份过程期间数据没有发生变化，那么就能够获得一致的备份。如果不在备份期间停止系统，就很难保证数据没有变化。
Linux LVM 实现了一种称为快照（Snapshot）的特性，它的作用就像是 “拍摄” 逻辑卷在某一时刻的照片。通过使用快照，                                                                 可以获得同一 LV 的两个拷贝 —— 一个可以用于备份，另一个继续用于日常操作。
快照有两大优点：

• 快照的创建非常快，不需要停止生产环境。
• 建立两个拷贝，但是它们的大小并不一样。快照使用的空间仅仅是存储两个 LV 之间的差异所需的空间。

快照由一个例外列表（exception list）来实现，每当 LV 之间出现差异时就会更新这个列表（正式的说法是 CoW，Copy-on-Write）。
创建新的快照创建新的快照 LV 也是使用 lvcreate 命令，但是要指定 -s 参数和原来的 LV。在这种情况下，-L size 指定例外列表的大小，这影响快照支持的最大差异量，如果差异超过这个量，就无法保持一致性。
清单 14. 建立快照

1 2	#create a Snapshot LV called 'snap' from origin LV 'test' lvcreate -s -L 2G -n snap/dev/test-volume/test

可以使用 lvdisplay 查询特殊信息，比如 CoW 的大小和使用情况：
清单 15. CoW 的大小和使用情况

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lvdisplay /dev/vg00/snap   --- Logical volume ---   LV Name                /dev/vg00/snap   VG Name                vg00   LV UUID                QHVJYh-PR3s-A4SG-s4Aa-MyWN-Ra7a-HL47KL   LV Write Access        read/write   LV snapshot status     active destination for /dev/vg00/test   LV Status              available   # open                 0   LV Size                4.00 GB   Current LE             1024   COW-table size         2.00 GB   COW-table LE           512   Allocated to snapshot  54.16%   Snapshot chunk size    8.00 KB   Segments               1   Allocation             inherit   Read ahead sectors     0   Block device           254:5

清单 15 表明这个 CoW 的大小为 2GB，其中的 54.16 % 已经使用了。
对于所有日常操作，快照看起来就是 原 LV 的一个拷贝。如果已经建立了文件系统的话，可以用以下命令挂载它：

1 2	#mount snapshot volume mount -o ro /dev/test-volume/test /mnt/snap

在这个命令中，ro 标志表示将它挂载为只读的。可以在 lvcreate 命令后面加上 -p r，这样就在 LVM 级将它设置为只读的。
挂载文件系统之后，就可以用 tar、rsync 或其他备份工具执行备份。如果 LV 不包含文件系统，或者需要原始备份，那么也可以在这个设备节点上直接使用 dd。
复制过程完成之后，就不需要快照了，这时只需用 lvremove 卸载并销毁它：

1 2	#remove snapshot lvremove /dev/test-volume/snap

如果数据库建立在 LV 上，并且需要一个一致的备份，那么一定要刷新表并在获得读取锁（read-lock）的情况下建立快照卷（见下面的伪代码）：

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SQL> flush tables read lock {create Snapshot} SQL> release read lock {start copy process from the snapshot LV}

备份脚本示例清单 16 中的脚本直接取自我的笔记本电脑，我在这个脚本中使用 rsync 向一台远程服务器执行每日备份。这个脚本并不适合企业环境；在企业环境中，带历史记录的增量备份更合适，但概念是相同的。
清单 16. 简单的备份脚本示例

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#!/bin/sh # we need the dm-snapshot module modprobe dm-snapshot if [ -e /dev/vg00/home-snap ] then   # remove left-overs, if any   umount -f /mnt/home-snap && true   lvremove -f /dev/vg00/home-snap fi # create snapshot, 1GB CoW space # that should be sufficient for accommodating changes during copy lvcreate -vs -p r -n home-snap -L 1G /dev/vg00/home mkdir -p /mnt/home-snap # mount recently-created snapshot as read-only mount -o ro /dev/vg00/home-snap /mnt/home-snap # magical rsync command__rsync -avhzPCi --delete -e "ssh -i /home/klausk/.ssh/id_rsa" \       --filter '- .Trash/' --filter '- *~' \       --filter '- .local/share/Trash/' \       --filter '- *.mp3' --filter '- *Cache*' --filter '- *cache*' \       /mnt/home-snap/klausk klausk2@pokgsa.ibm.comThis e-mail address is being protected       from spam bots, you need JavaScript enabled to view it :bkp/ # unmount and scrap snapshot LV umount /mnt/home-snap lvremove -f /dev/vg00/home-snap

在某些特殊情况下，无法估计备份周期或者复制过程很长，那么脚本可以用 lvdisplay 查询 Snapshot CoW 的使用情况并根据需要扩展这个 LV。在极端情况下，                                                                 可以让快照与原 LV 同样大 —— 这样就不需要执行查询，因为变化量不会比整个卷更大！