RBD镜像快照与克隆--COW/COR

 2025/07/08 

RBD镜像格式2的镜像可以支持几个可选的特性

其中layering特性是RBD镜像的核心特性

1 2	rbd feature enable <pool-name>/<rbd-name> layering rbd feature disable <pool-name>/<rbd-name> layering

镜像快照snap

先说如果没有快照的情况下，数据对RBD的读写会直接写入磁盘

首先快照是什么

与虚拟机不同，RBD的快照在初始状态下是一个和原镜像同样结构的空镜像

COW写时复制/COR读时复制

写入数据

首先snap是只读的，写入是对RBD进行写入

snap在初始状态下，如果有数据进行写入，就会触发COW写时复制

1.原始数据被放到新存储块下的block_new
2.新数据替换掉原始数据的位置block_old
3.snap将已修改的数据块位置，关联到block_new
4.RDB将修改过的block_old位置标记为不受snap保护的位置

此时这个snap其实增长了新数据占用的那一点点空间

非初始状态下

如果有数据进行写入，且写入位置为block_old，那么不受snap保护，不会触发COW，新数据就会直接写入到RBD中

读取数据

snap初始状态下，读取到的是RBD的内容，因为全部都受snap保护

非初始状态下，会读取所有受保护数据块对应位置的RBD的内容，同时读取所有不受保护的数据块的snap的数据

根据上面说的写入数据的机制，可以知道snap将这些数据块元数据已经做了修改，将其指向block_new的位置

镜像克隆

RBD 克隆扁平化（Flattening） 是指将基于快照创建的克隆镜像与其父快照之间的依赖关系断开，使克隆镜像成为一个完全独立的镜像的过程。当执行扁平化操作时，系统会将所有从父快照继承的数据块复制到克隆镜像中，从而消除对原始快照的依赖。

根据上面说的COW的读取数据，镜像克隆其实就是读数据最后读成一个完整镜像的过程，最后克隆出来的结果就是一个RBD镜像

RBD快照操作

在创建快照前，需要先冻结文件系统
MOUNT_POINT="/mnt/rbd"  
fsfreeze --freeze ${MOUNT_POINT}

解冻文件系统
fsfreeze --unfreeze ${MOUNT_POINT}

# 1. 创建快照
# 语法：rbd snap create <pool-name>/<image-name>@<snap-name>
rbd snap create mypool/myimage@mysnap_20230901  # 为镜像 myimage 创建名为 mysnap_20230901 的快照

# 2. 列出快照
# 语法：rbd snap ls <pool-name>/<image-name>
rbd snap ls mypool/myimage  # 查看 myimage 的所有快照

# 3. 回滚到快照（覆盖当前数据）
# 语法：rbd snap rollback <pool-name>/<image-name>@<snap-name>
rbd snap rollback mypool/myimage@mysnap_20230901  # 将镜像回滚到指定快照状态
# 注意：回滚需要先卸载设备，且会覆盖当前数据！

# 4. 克隆快照（基于快照创建新镜像）
# 语法：rbd clone <pool>/<parent-image>@<snap> <pool>/<child-image>
rbd clone mypool/myimage@mysnap_20230901 mypool/cloned_image  # 基于快照创建克隆镜像
# 需先启用克隆功能：rbd feature disable mypool/myimage object-map,fast-diff,deep-flatten

# 5. 扁平化克隆（断开与父快照的依赖）
# 语法：rbd flatten <pool-name>/<child-image-name>
rbd flatten mypool/cloned_image  # 将克隆镜像转为独立镜像（释放父快照依赖）

# 6. 保护快照（防止被删除）
# 语法：rbd snap protect <pool-name>/<image-name>@<snap-name>
rbd snap protect mypool/myimage@mysnap_20230901  # 保护快照（克隆操作必需）

# 7. 解除快照保护
# 语法：rbd snap unprotect <pool-name>/<image-name>@<snap-name>
rbd snap unprotect mypool/myimage@mysnap_20230901  # 解除保护（删除前必需）

# 8. 删除快照
# 语法：rbd snap rm <pool-name>/<image-name>@<snap-name>
rbd snap rm mypool/myimage@mysnap_20230901  # 删除未保护的快照
# 强制删除（危险！）：rbd snap purge mypool/myimage  # 删除该镜像所有快照

# 9. 查看快照信息
# 语法：rbd info <pool-name>/<image-name>@<snap-name>
rbd info mypool/myimage@mysnap_20230901  # 显示快照详细信息

# 10. 差异对比
# 语法：rbd diff <pool-name>/<image-name>[@<snap-name>]
rbd diff mypool/myimage@mysnap_20230901  # 计算快照与当前镜像的差异块
rbd diff mypool/myimage --from-snap mysnap_20230901  # 对比两个快照间的差异

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# 操作流程示例：
# 创建镜像 → 创建快照 → 克隆 → 扁平化 → 清理
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# rbd create mypool/newimage --size 1024
# rbd snap create mypool/newimage@base_snap
# rbd snap protect mypool/newimage@base_snap
# rbd clone mypool/newimage@base_snap mypool/cloned_image
# rbd flatten mypool/cloned_image
# rbd snap unprotect mypool/newimage@base_snap
# rbd snap rm mypool/newimage@base_snap