虚拟机快照的作用及其优缺点

天津鸿萌科贸发展有限公司从事数据安全服务二十余年，致力于为各领域客户提供专业的数据恢复解决方案与服务，并针对企业面临的数据安全风险，提供专业的相关数据安全培训。

虚拟化带来了许多优势，例如减少硬件资源支出、软件隔离、消除兼容性问题、移动性和更高效的 IT 运营，但通常情况下，虚拟化也存在许多缺点。软件故障、虚拟磁盘损坏、迁移失败、意外删除、快照问题、文件系统损坏、电源故障等问题都有可能导致虚拟机损坏及数据丢失。

针对各种情形的虚拟机损坏及数据丢失问题，鸿萌提供专业的数据恢复服务。

什么是快照？其用途是什么？

快照是记录虚拟机在某一特定时间点状态的镜像。快照可捕获虚拟机的完整状态，包括机器上的所有文件和数据；用户可以在虚拟机运行或暂停时记录快照。快照可以充当“Windows 还原点”或“以前的版本”，将虚拟机回滚到旧状态（即捕获快照时虚拟机的状态）。

在 Hyper-V 环境中，快照也可称为“检查点”。作为时间点镜像文件，快照可以捕获触发时正在运行的任务的完整版本（即在不让 VM 处于静止状态或暂停正在运行的任务的情况下抓取快照）。需要注意的是，快照存储 VM 的内存、磁盘和设置数据 - 包括配置数据。

显然，抓取快照的目的是为了获得虚拟机的回滚版本。如果用户对虚拟机进行了高级更改，并最终弄乱了更多设置或文件，则可以回滚到快照并恢复虚拟机以前的设置和文件；这类似于某种备份。

快照如何发挥作用？

第一个快照记录了完整的数据，它记录了有关虚拟机的所有内容。当抓取后续快照时，只会识别和捕获对先前记录的数据的更改。快照文件包含两个子文件：.vmdk 文件和 delta.vmdk 文件。

快照文件的更改与新创建的增量磁盘文件共同存储在同一个文件夹中，基础磁盘也同时存储在该文件夹中。第一个快照可能需要更长的时间来记录，但后续快照的记录速度要快得多。

.vmdk 文件：指包含来自基础磁盘的原始数据的虚拟磁盘文件。

delta.vmdk 文件：更像是一个增量备份文件，它捕获虚拟机当前状态和最后记录的快照之间的所有变化。

快照类型

1.写时复制快照（CoW）

CoW 快照仅捕获上次抓取快照之后产生的新数据块的元数据。它捕获数据更改并为新文件/数据创建新的“快照”副本。由于 CoW 不会复制整个元数据（而只会复制新写入数据的元数据），因此它非常快速且节省空间 - 每次写入都会利用三个 I/O 操作：一次读取和两次写入。

2. 写入时重定向 (RoW)

RoW 快照会根据上次抓取快照之后产生的新数据创建新副本，并将其保存在快照存储中。这种快照类型会利用更多资源，因为每个新数据块都会生成一个写入 IO。写入时重定向快照会将写入操作重定向到新存储，同时原始数据会根据需要保持完整。

3.持续数据保护

这种类型的快照是实时记录的——每次发生更改时都会记录。每次写入新数据时，连续数据保护快照都会更新原始快照副本。它可以保存每个新版本的数据，因此可以跟踪实时修改。当然，这会对网络性能和带宽造成很大影响。

4. 克隆/镜像

克隆/镜像快照基本上不是一种快照，它是指复制整个虚拟机卷以创建存储及其包含的数据的相同副本。

此复制副本通常保存到外部存储，因此，无论虚拟机的主机系统存储发生什么灾难，用户仍然可以访问虚拟机的文件和配置。这相当于将虚拟机备份到外部存储。

当然，这个过程很慢，因为它每次运行时都会复制所有内容——不像快照技术那样会复制新生成的数据，因此它的数据量很大。

快照的优缺点

快照的优点

• 允许更快地回滚到虚拟机的先前版本 – 比备份快得多。

• 可以轻松创建快照而不是备份

• 快照比备份更小

• 不需要第三方解决方案来备份或恢复快照

快照的缺点

• 如果虚拟机磁盘文件受到影响，快照将丢失

• 抓取的快照越多，占用的空间就越大

• 无法单独恢复文件，必须一次性恢复所有内容