Linux에서 블록 장치의 스냅샷을 생성하기 위해 제안된 blksnap 메커니즘

백업 및 재해 복구용 소프트웨어를 생산하는 회사 Veeam은 블록 장치의 스냅샷을 생성하고 블록 장치의 변경 사항을 추적하는 메커니즘을 구현하여 Linux 커널에 포함할 blksnap 모듈을 제안했습니다. 스냅샷 작업을 위해 blksnap 명령줄 유틸리티와 blksnap.so 라이브러리가 준비되어 있어 사용자 공간에서 ioctl 호출을 통해 커널 모듈과 상호 작용할 수 있습니다.

모듈을 생성하는 목적은 작업을 중단하지 않고 드라이브 및 가상 디스크의 백업을 구성하는 것입니다. 모듈을 사용하면 스냅샷에서 전체 블록 장치의 현재 상태를 캡처할 수 있으며 진행 중인 변경 사항에 의존하지 않는 백업용 격리된 슬라이스를 제공할 수 있습니다. . blksnap의 중요한 기능은 한 번에 여러 블록 장치에 대한 스냅샷을 동시에 생성할 수 있는 기능입니다. 이를 통해 블록 장치 수준에서 데이터 무결성을 보장할 뿐만 아니라 백업에 있는 다양한 블록 장치 상태의 일관성을 달성할 수 있습니다.

블록 장치 하위 시스템(bdev)의 변경 사항을 추적하기 위해 I/O 요청을 가로챌 수 있는 필터를 연결하는 기능이 추가되었습니다. blksnap은 쓰기 요청을 가로채고 이전 값을 읽고 이를 스냅샷의 상태를 결정하는 별도의 변경 사항 목록에 저장하는 필터를 구현합니다. 이 접근 방식을 사용하면 블록 장치 작업 논리가 변경되지 않고 원래 블록 장치에 기록이 스냅샷에 관계없이 그대로 수행되므로 데이터 손상 가능성이 제거되고 예측할 수 없는 심각한 오류가 발생하는 경우에도 문제가 방지됩니다. 변경 사항에 할당된 공간의 blksnap 및 오버플로.

또한 이 모듈을 사용하면 마지막 스냅샷과 이전 스냅샷 사이에 어떤 블록이 변경되었는지 확인할 수 있으므로 증분 백업을 구현하는 데 유용할 수 있습니다. 스냅샷 상태에 따라 변경 사항을 저장하기 위해 모든 블록 장치에 임의 범위의 섹터를 할당할 수 있습니다. 이를 통해 블록 장치의 FS 내의 개별 파일에 변경 사항을 저장할 수 있습니다. 변경 사항을 저장하는 영역의 크기는 스냅샷이 생성된 후에도 언제든지 늘릴 수 있습니다.

Blksnap은 Veeam Agent for Linux 제품의 일부인 veeamsnap 모듈의 코드를 기반으로 하지만 Linux 커널의 주요 부분에서 구체적인 전달을 위해 재설계되었습니다. blksnap과 veeamsnap의 개념적 차이점은 I/O를 가로채는 별도의 bdevfilter 구성 요소 대신 블록 장치에 연결된 필터 시스템을 사용한다는 것입니다.

출처 : opennet.ru