云计算（十一）- HDFS快照（HDFS Snapshots）

矫情吗；* 2022-08-07 07:45 220阅读 0赞

### 综述 ###

HDFS快照是一个只读的基于时间点文件系统拷贝。快照可以是整个文件系统的也可以是一部分。常用来作为数据备份，防止用户错误和容灾。

HDFS实现了：

*  Snapshot 创建的时间 复杂度为O(1)，但是不包括INode 的寻找时间
 *  只有当修改SnapShot时，才会有额外的内存占用，内存使用量为O(M),M 为修改的文件或者目录数
 *  在datanode 上面的blocks 不会复制，做Snapshot 的文件是纪录了block的列表和文件的大小，但是没有数据的复制
 *  Snapshot 并不会影响HDFS 的正常操作：修改会按照时间的反序记录，这样可以直接读取到最新的数据。快照数据是当前数据减去修改的部分计算出来的。

### 可以被快照的目录 ###

快照会存储在snapshottable的目录下。snapshottable下存储的snapshots 最多为65535个。没有限制snapshottable目录的数量。管理员可以设置任何的目录成为snapshottable。如果snapshottable里面存着快照，那么文件夹不能删除或者改名。

网络的snapshottable目录现在是不允许的。另外如果一个目录的父目录或者子目录是snapshottable，那么这个文件夹不能作为snapshottable。

### 快照的目录 ###

对于一个snapshottable文件夹，*".snapshot"* 被用于进入他的快照 /foo 是一个snapshottable目录，/foo/bar是一个/foo下面的文件目录，/foo有一个快照s0，那么路径就是

/foo/.snapshot/s0/bar

引用快照副本/foo/bar。常用的API和CLI能够在".snapshot" 的路径下运行。下面是一些例子。

列出snapshottable目录的所有快照

*      hdfs dfs -ls /foo/.snapshot

列出在快照s0的所有文件

*      hdfs dfs -ls /foo/.snapshot/s0

从s0拷贝一个文件:

*      hdfs dfs -cp /foo/.snapshot/s0/bar /tmp

注意 ".snapshot"这个名字已经被HDFS保留用户不能创建这个同名目录。如果".snapshot"正在被前一个版本的HDFS使用，他必须在升级之前重命名，否则会升级失败。

### 操作 ###

### 管理员操作 ###

本节的操作需要超级用户权限。

快照可用

快照目录建立。如果这个操作成果，那么目录会变成snapshottable。

命令

*      hdfs dfsadmin -allowSnapshot <path>
 *  参数：  
    
    
    <table style="padding:0px; width:1068px; margin-left:-2px; margin-right:-2px; font-size:10px"> 
     <tbody> 
      <tr style="background-color:rgb(221,221,221)"> 
       <td style="font-family:Verdana,Helvetica,Arial,sans-serif; font-size:11px; color:rgb(51,51,51); padding:2px 4px; vertical-align:top"> path</td> 
       <td style="font-family:Verdana,Helvetica,Arial,sans-serif; font-size:11px; color:rgb(51,51,51); padding:2px 4px; vertical-align:top"> snapshottable目录路径.</td> 
      </tr> 
     </tbody> 
    </table>

同时请参考在HdfsAdmin中 void allowSnapshot(Path path)的API。

快照不可用

文件夹里面的所有快照在失效快照前必须被删除，如果没有该目录会被建立。

命令：

*      hdfs dfsadmin -disallowSnapshot <path>
 *  参数:
    
    <table style="padding:0px; width:1068px; margin-left:-2px; margin-right:-2px; font-size:10px"> 
     <tbody> 
      <tr style="background-color:rgb(221,221,221)"> 
       <td style="font-family:Verdana,Helvetica,Arial,sans-serif; font-size:11px; color:rgb(51,51,51); padding:2px 4px; vertical-align:top"> path</td> 
       <td style="font-family:Verdana,Helvetica,Arial,sans-serif; font-size:11px; color:rgb(51,51,51); padding:2px 4px; vertical-align:top"> snapshottable目录路径.</td> 
      </tr> 
     </tbody> 
    </table>

同时请参考在HdfsAdmin中 void disallowSnapshot(Path path)的API。

### 用户操作 ###

本小节描述用户操作。注意HDFS超级用户可以执行所有的操作除了有权限的需求的操作。

创建快照

snapshottable目录创建一个快照。这个操作需要snapshottable目录的权限。

命令

*      hdfs dfs -createSnapshot <path> [<snapshotName>]
 *  参数:
    
    <table style="padding:0px; width:1068px; margin-left:-2px; margin-right:-2px; font-size:10px"> 
     <tbody> 
      <tr style="background-color:rgb(221,221,221)"> 
       <td style="font-family:Verdana,Helvetica,Arial,sans-serif; font-size:11px; color:rgb(51,51,51); padding:2px 4px; vertical-align:top"> path</td> 
       <td style="font-family:Verdana,Helvetica,Arial,sans-serif; font-size:11px; color:rgb(51,51,51); padding:2px 4px; vertical-align:top"> The path of the snapshottable directory.</td> 
      </tr> 
      <tr style="background-color:rgb(238,238,238)"> 
       <td style="font-family:Verdana,Helvetica,Arial,sans-serif; font-size:11px; color:rgb(51,51,51); padding:2px 4px; vertical-align:top"> snapshotName</td> 
       <td style="font-family:Verdana,Helvetica,Arial,sans-serif; font-size:11px; color:rgb(51,51,51); padding:2px 4px; vertical-align:top"> 快照名字。如果没有指定，会用时间戳生成一个默认的名字格式是"'s'yyyyMMdd-HHmmss.SSS", 例如 "s20130412-151029.033".</td> 
      </tr> 
     </tbody> 
    </table>

可以createSnapshot(Path path)和createSnapshot(Path path, String snapshotName)在文件系统中的API，方法的返回值是snapshot 路径

删除快照

从一个snapshottable目录删除的快照。这个操作需要snapshottable目录的权限。

命令：

*      hdfs dfs -deleteSnapshot <path> <snapshotName>
 *  参数:
    
    <table style="padding:0px; width:1068px; margin-left:-2px; margin-right:-2px; font-size:10px"> 
     <tbody> 
      <tr style="background-color:rgb(221,221,221)"> 
       <td style="font-family:Verdana,Helvetica,Arial,sans-serif; font-size:11px; color:rgb(51,51,51); padding:2px 4px; vertical-align:top"> path</td> 
       <td style="font-family:Verdana,Helvetica,Arial,sans-serif; font-size:11px; color:rgb(51,51,51); padding:2px 4px; vertical-align:top"> The path of the snapshottable directory.</td> 
      </tr> 
      <tr style="background-color:rgb(238,238,238)"> 
       <td style="font-family:Verdana,Helvetica,Arial,sans-serif; font-size:11px; color:rgb(51,51,51); padding:2px 4px; vertical-align:top"> snapshotName</td> 
       <td style="font-family:Verdana,Helvetica,Arial,sans-serif; font-size:11px; color:rgb(51,51,51); padding:2px 4px; vertical-align:top"> 快照名字</td> 
      </tr> 
     </tbody> 
    </table>

参考[FileSystem][]类void deleteSnapshot(Path path, String snapshotName)的API

重命名快照

重命名快照。这个命令也需要snapshottable目录的权限。

命令：

*      hdfs dfs -renameSnapshot <path> <oldName> <newName>
 *  参数:
    
    <table style="padding:0px; width:1068px; margin-left:-2px; margin-right:-2px; font-size:10px"> 
     <tbody> 
      <tr style="background-color:rgb(221,221,221)"> 
       <td style="font-family:Verdana,Helvetica,Arial,sans-serif; font-size:11px; color:rgb(51,51,51); padding:2px 4px; vertical-align:top"> path</td> 
       <td style="font-family:Verdana,Helvetica,Arial,sans-serif; font-size:11px; color:rgb(51,51,51); padding:2px 4px; vertical-align:top"> The path of the snapshottable directory.</td> 
      </tr> 
      <tr style="background-color:rgb(238,238,238)"> 
       <td style="font-family:Verdana,Helvetica,Arial,sans-serif; font-size:11px; color:rgb(51,51,51); padding:2px 4px; vertical-align:top"> oldName</td> 
       <td style="font-family:Verdana,Helvetica,Arial,sans-serif; font-size:11px; color:rgb(51,51,51); padding:2px 4px; vertical-align:top"> 老的快照名字</td> 
      </tr> 
      <tr style="background-color:rgb(221,221,221)"> 
       <td style="font-family:Verdana,Helvetica,Arial,sans-serif; font-size:11px; color:rgb(51,51,51); padding:2px 4px; vertical-align:top"> newName</td> 
       <td style="font-family:Verdana,Helvetica,Arial,sans-serif; font-size:11px; color:rgb(51,51,51); padding:2px 4px; vertical-align:top"> 新的快照名字</td> 
      </tr> 
     </tbody> 
    </table>

参考[FileSystem][]类 void renameSnapshot(Path path, String oldName, String newName) 的API

得到snapshottable目录列表

获取当前用户的所有snapshottable。

命令：

*      hdfs lsSnapshottableDir
 *  参数: 无

参考[DistributedFileSystem][FileSystem]类 SnapshottableDirectoryStatus\[\] getSnapshottableDirectoryListing() 的API

获取快照差异报告

得到两个快照之间的不同。需要两个目录的权限。

命令：

*      hdfs snapshotDiff <path> <fromSnapshot> <toSnapshot>
 *  参数:
    
    <table style="padding:0px; width:1068px; margin-left:-2px; margin-right:-2px; font-size:10px"> 
     <tbody> 
      <tr style="background-color:rgb(221,221,221)"> 
       <td style="font-family:Verdana,Helvetica,Arial,sans-serif; font-size:11px; color:rgb(51,51,51); padding:2px 4px; vertical-align:top"> path</td> 
       <td style="font-family:Verdana,Helvetica,Arial,sans-serif; font-size:11px; color:rgb(51,51,51); padding:2px 4px; vertical-align:top"> The path of the snapshottable directory.</td> 
      </tr> 
      <tr style="background-color:rgb(238,238,238)"> 
       <td style="font-family:Verdana,Helvetica,Arial,sans-serif; font-size:11px; color:rgb(51,51,51); padding:2px 4px; vertical-align:top"> fromSnapshot</td> 
       <td style="font-family:Verdana,Helvetica,Arial,sans-serif; font-size:11px; color:rgb(51,51,51); padding:2px 4px; vertical-align:top"> 开始的快照名字</td> 
      </tr> 
      <tr style="background-color:rgb(221,221,221)"> 
       <td style="font-family:Verdana,Helvetica,Arial,sans-serif; font-size:11px; color:rgb(51,51,51); padding:2px 4px; vertical-align:top"> toSnapshot</td> 
       <td style="font-family:Verdana,Helvetica,Arial,sans-serif; font-size:11px; color:rgb(51,51,51); padding:2px 4px; vertical-align:top"> 结束的快照名字。</td> 
      </tr> 
     </tbody> 
    </table>

参考[DistributedFileSystem][FileSystem]类 SnapshotDiffReport getSnapshotDiffReport(Path path, String fromSnapshot, String toSnapshot) 的API

[FileSystem]: http://hadoop.apache.org/docs/stable/api/org/apache/hadoop/fs/FileSystem.html