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阿里云服务器教程–阿里云快照原理简介 为什么快照容量大小和文件系统不一致

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最近阿里云快照开始收费了,有不少人开始谋划减少快照容量。但是有用户在大量删除文件系统内文件后,却发现快照链容量并没有减少。出现该问题的原因与快照原理、文件系统删除文件的原理有关。即在文件系统删除文件后,只是在需要删除的文件头做了一个标志,告诉系统这部分Block可以使用了;但是数据块仍会被记录到快照中,所以出现快照比磁盘占用空间大的现象。

以下情况会导致文件系统和快照容量大小不一致:

  1. 文件系统元数据会占用一定的快照空间
  2. Virtio-block和Xen的Block-front等模块不支持TRIM指令,因而磁盘无法感知数据可以被删除
  3. 创建文件系统时产生的大量Block,如:慢速格式化时系统会写入大量的脏数据,快速格式化也会产生,但没有慢速格式化产生的多。
  4. 文件系统为了节省系统资源,只是对删除的文件头做个标记。而磁盘系统是无法感知到该操作的,对于磁盘系统来讲,Block 仍然是已分配状态,所以做快照时依然会保存该部分数据,导致快照比文件系统大。

创建快照原理:

用户在云服务器内部看到的是磁盘 (EBS),在磁盘分区上创建的是文件系统 (File System)。磁盘空间由文件系统负责管理,所有的文件操作最终均转化为磁盘I/O请求。磁盘会记录 Block的状态,按需将脏数据拷贝到OSS,这就是快照的基本过程。

具体流程如下:

说明:

  • 磁盘第一个快照是全量,空块不拷贝(将磁盘逻辑块地址划分为 Block,未分配过的称为空块,图中白色小方框表示)。
  • 磁盘后续快照是增量快照,拷贝自上一个快照以来的增量脏数据,因此同一个 Block 在不同快照中可能会出现多个版本(图中用不同颜色来表示)。
  • 只要 Block 被写过(已分配,将不再是空块),就将参与计量。

快照容量的计算方法:

  • 快照容量对单块硬盘的所有快照均计费。
  • 根据上图所示,快照容量为11(6+3+2)个Block。
  • 只对已分配的 Block 进行计量。不同时间点相同版本 Block 只统计一次;不同版本的Block多次计费。
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