#48. Kernel-Unterstützung für Snapshots

Transkript

1 HACK #48 Richten Sie auf einem LVM-Volume einen Copy-on-Write-Snapshot ein Hack Logische Volumes bieten nicht nur eine ausgezeichnete Methode für das Bereitstellen flexiblen Speicherplatzes sie können auch ein sehr gutes Verfahren zur Verfügung stellen, mit dem Dateien, die sich vor Kurzem geändert haben, aufbewahrt werden können, was zu vereinfachten Wiederherstellungsverfahren und weniger Wiederherstellungsanfragen führt. Ein Snapshot ist eine Kopie eines logischen Volumes, die die Inhalte dieses logischen Volumes widerspiegelt, als der Snapshot erstellt wurde. Mit einem Copy-on-Write-Snapshot werden jedes Mal, wenn sich in dem Original- Volume eine Datei ändert, die Inhalte der Originaldatei (zum Zeitpunkt, zu dem der Snapshot erstellt wird) im Snapshot-Volume abgelegt. Mit anderen Worten, die kompletten Inhalte der Originaldatei werden in das Snapshot- Volume kopiert, wenn Sie im Original-Volume Änderungen an der Datei abspeichern. Das Einrichten eines Copy-on-Write-Volumes für die Nachverfolgung geänderter Dateien ist in etwa so, als hätte man einen eingebauten Backup-Mechanismus, da Sie hiermit eine zeitgenaue Kopie des s erhalten, das sich in Ihrem logischen Volume befindet. Mit dieser Kopie Ihres s können dann Dateien zurückgeholt werden, die versehentlich gelöscht oder verändert wurden. Für Systemadministratoren können die Copy-on-Write-Snapshots beim Aufbewahren der Originalkopien von Systemkonfigurationsdateien hilfreich sein (nur für den Fall, dass Sie wider Erwarten mal einen Fehler machen könnten). Das eigentlich Schöne daran liegt allerdings im Aufbewahren von Kopien der Volumes, die die Home-Verzeichnisse der Anwender enthalten. Ich habe festgestellt, dass, wenn ich nachts einen Snapshot des logischen Volumes erstelle, das die Home-Verzeichnisse der Benutzer beinhaltet, dann die Anwender in die Lage versetzt werden, ihre Wiederherstellungsanfragen selbst erledigen zu können, indem sie sich einfach die Originalkopien der verloren gegangenen oder fälschlicherweise veränderten Dateien aus dem Snapshot zurückholen. Das macht die Anwender glücklicher und verringert auch noch meine Arbeitsbelastung. Dies ist keine allzu schlechte Kombination! Dieser Hack erläutert, wie ein Snapshot auf einem bestehenden Volume eingerichtet und eingebunden wird, und liefert einige Beispiel dafür, wie der Snapshot Ihre Originaldateien aufbewahrt, wenn sie im Ausgangs-Volume verändert werden. Kernel-Unterstützung für Snapshots Snapshots von logischen Volumes werden mit Hilfe des treibers dm_snapshot erstellt und gepflegt. Bei den meisten neueren Distributionen ist #48 Hack #48: Richten Sie auf einem LVM-Volume einen Copy-on-Write-Snapshot ein 237

2 #48 Richten Sie auf einem LVM-Volume einen Copy-on-Write-Snapshot ein dieser Treiber als ladbares Kernel-Modul aufgebaut. Wenn Sie dieses Modul nicht finden können oder wenn die Snapshots auf Ihrem System einfach nicht funktionieren, wechseln Sie mit cd in Ihr Kernel-Quellverzeichnis (normalerweise /usr/src/linux) und überprüfen Ihre Kernel-Konfigurationsdatei, um sicherzustellen, dass dieses Modul entweder fest eingebaut ist oder als Kernel- Modul zur Verfügung steht, so wie in dem folgenden Beispiel: $ cd /usr/src/linux $ grep -i DM_SNAPSHOT.config CONFIG_DM_SNAPSHOT=m In diesem Fall steht der Treiber dm-snapshot als ladbares Kernel-Modul zur Verfügung. Wenn der Wert der Konfigurationsvariablen CONFIG_DM_SNAPSHOT ein n ist, steht diese Option in Ihrem Kernel nicht zur Verfügung. Sie müssen dann Ihren Kernel neu zusammenstellen und dabei diesen Treiber entweder fest (mit dem Wert y) oder als ladbares Kernel-Modul (mit dem Wert m) einbinden, damit Sie sich die Vorteile der Snapshots von logischen Volumes, wie sie in diesem Hack beschrieben werden, zu Nutze machen können. Selbst wenn das dm_snapshot-modul auf Ihrem System zur Verfügung steht, müssen Sie es eventuell noch manuell mit Hilfe des modprobe-standardbefehls laden, so wie in dem folgenden Beispiel: # modprobe dm_snapshot Einen Snapshot einrichten Dieser Abschnitt erklärt, wie von einem bestehenden ein Snapshot erstellt wird. Das, von dem Sie einen Schnappschuss machen, muss sich auf einem logischen Volume befinden. Das wird im folgenden Beispiel durch das Vorhandensein des Device-Mapper-Verzeichnisses angezeigt: # df -Ph /test /dev/mapper/testvg-testvol 485M 18M 442M 4% /test Als Nächstes werden wir für das spätere Testen in diesem Hack mit dem Befehl dd in diesem Test-Volume ein paar Beispieldateien erstellen: # dd if=/dev/zero of=/test/5m bs= count=5 5+0 Datensätze ein 5+0 Datensätze aus # dd if=/dev/zero of=/test/10m bs= count= Datensätze ein 10+0 Datensätze aus Um einen Snapshot des Volumes testvol zu erstellen, führen Sie einen Befehl wie den folgenden aus: 238 Kapitel 5: Speicherplatzverwaltung und Datensicherung

3 # lvcreate -s -L 100M -n testsnap /dev/testvg/testvol Logical volume "testsnap" created In diesem Beispiel habe ich für den Snapshot 100 MByte reserviert. Das bedeutet, dass wir 100 MByte Änderungen an dem Original-Volume vornehmen können, bis der Snapshot voll ist. Snapshots laufen letztendlich irgendwann einmal voll, weil sie alte Daten aufbewahren und weil es keine Möglichkeit gibt, die vom Snapshot aufbewahrten Dateien zu bereinigen, da es sich um einen Snapshot eines anderen Volumes handelt und nicht um das Original-Volume selbst. Sobald ein Snapshot zu 100% aufgebraucht ist, wird er nutzlos Sie müssen ihn dann entfernen und einen neuen Snapshot einrichten. Lassen Sie sich mit dem Befehl lvs die Statusinformationen des logischen Volumes anzeigen, um zu überprüfen, ob der Snapshot richtig eingerichtet wurde: testsnap testvg swi-a M testvol 0.02 Einen Snapshot mounten Wenn Sie lediglich einen Snapshot eines logischen Volumes haben, ist dieser ziemlich nutzlos, es sei denn, Sie ermöglichen es, dass die Leute auf diesen Snapshot zugreifen können. Für das Mounten des Beispiel-Snapshots testsnap setzen Sie einen mount-standardbefehl wie zum Beispiel den folgenden ein: # mount /dev/testvg/testsnap /testsnap /dev/mapper/testvg-testvol 485M 18M 442M 4% /test Beachten Sie, dass sich ein Snapshot-Volume immer in der gleichen Volume-Gruppe wie das logische Volume befindet, dessen Kopie dieser Snapshot darstellt. Nur um ganz sicherzugehen, können Sie mit dem Befehl ls überprüfen, ob sowohl der Snapshot als auch das Original-Volume zur Verfügung stehen: # ls -l /test Hack #48: Richten Sie auf einem LVM-Volume einen Copy-on-Write-Snapshot ein 239

4 #48 Richten Sie auf einem LVM-Volume einen Copy-on-Write-Snapshot ein # ls -l /testsnap/ Erstellen Sie jetzt im /test- eine 50 MByte große Datei und sehen Sie sich dann an, was mit dem /testsnap- und dem verbrauchten Snapshot-Speicherplatz passiert (verwenden Sie hierfür unseren Lieblingsbefehl lvs): # dd if=/dev/zero of=/test/50m bs= count= Datensätze ein 50+0 Datensätze aus /dev/mapper/testvg-testvol 485M 68M 392M 15% /test # ls -l /test insgesamt rw-r--r-- 1 root root Apr 22 00:09 50M # ls -l /testsnap/ testsnap testvg swi-ao M testvol Beachten Sie, dass die 50 MByte große Datei nicht sofort in /testsnap auftaucht, dass aber ein Teil des Snapshot-Speicherplatzes bereits belegt wurde (50,43%). Als Nächstes simulieren Sie das versehentliche Löschen einer Datei durch einen Benutzer. Entfernen Sie hierfür die Datei /test/10m und sehen Sie sich die Ergebnisse an: # rm /test/10m rm: reguläre Datei "/test/10m" entfernen? y /dev/mapper/testvg-testvol 485M 58M 402M 13% /test Sie sehen nun, dass die Belegung des Festplattenspeicherplatzes in Ihrem Snapshot leicht angestiegen ist: testsnap testvg swi-ao M testvol Kapitel 5: Speicherplatzverwaltung und Datensicherung

5 Wenn Sie den Befehl lvs nach umfangreichen Dateioperationen einsetzen, müssen Sie eventuell ein paar Minuten warten, bis die von lvs verwendeten Daten aktualisiert wurden. Müssen Sie nun die Datei 10M wiederherstellen, können Sie diese Datei durch einfaches Kopieren aus dem Snapshot zurückholen (an einen sicheren Ort). Verabschieden Sie sich von den meisten Ihrer Wiederherstellungssorgen! Denken Sie daran, dass man sich, sobald der Snapshot zu 100% voll ist, nicht mehr auf seine Inhalte verlassen kann, da auf den Snapshot keine neuen Dateien geschrieben werden können. Deshalb ist dieser Snapshot für die Nachverfolgung der neuesten Aktualisierungen auf seinem Ausgangs-Volume nicht länger hilfreich. Sie sollten die Größe Ihres Snapshots überwachen und ihn wenn nötig neu einrichten. Ich denke, dass die Snapshots aktuell gehalten werden können, wenn man einmal in der Woche den Snapshot neu erstellt und dann erneut einhängt; gleichzeitig wird dadurch eine»snapshot-überflutung«verhindert. Siehe auch Snapshot-Abschnitt im LVM-HOWTO: LVM-HOWTO/snapshots_backup.html»Richten Sie mit LVM flexiblen Speicherplatz ein«[hack #46]»Kombinieren Sie LVM mit Software-RAID«[Hack #47] Lance Tost Hack #48: Richten Sie auf einem LVM-Volume einen Copy-on-Write-Snapshot ein 241