1.vmware快照文件大嗎

該文章來源Smartx官方公眾號(hào)：VMware 與 SmartX 快照原理淺析與 I/O 性能對(duì)比需要了解VMware快照的原理和架構(gòu)的小伙伴，可以值得一讀注：如涉及版權(quán)，可以私信聯(lián)系刪除本文提要VMware vSphere 共有 4 種快照模式：VMFSspars代理記賬機(jī)構(gòu)自查報(bào)告怎么寫e 基礎(chǔ)快照、SEsparse、vSANSparse 和 vVols/native snapshots。

2.vmware中的快照功能有哪些

除了 vVols/native snapshots，VMware vSphere 其他三種快照的性能取決于多種因素，包括 I/O 類型、數(shù)據(jù)位置、快照深度、redo-log 大小以及 VMDK 的類型等。

3.vmware快照原理 占有空間

其中 VMFSsparse->SEsparse->vSANSparse 這幾種快照的演變實(shí)際上是快照性能優(yōu)化的過程：相比 VMFSsparse，SEsparse 通過 4KB 對(duì)齊場(chǎng)景優(yōu)化降低了寫放大和磁盤置零開銷，vSAN代理記賬機(jī)構(gòu)自查報(bào)告怎么寫Sparse 在此基礎(chǔ)上又優(yōu)化了內(nèi)存緩存元數(shù)據(jù)，提高了快照 I/O 性能。

4.vmware快照是什么意思

但 vSANSparse 依舊無法完全避免快照遍歷開銷，同時(shí)快照深度增大、快照合并/刪除還是會(huì)帶來大幅的性能降低不同于基于 redo-log 文件和快照鏈結(jié)構(gòu)的 VMware 快照技術(shù)，SMTX OS 快照擁有獨(dú)立的元數(shù)據(jù)，避免遍歷快照；快照元數(shù)據(jù)除了利用內(nèi)存加速，同時(shí)做了持久化存儲(chǔ)；使用更大的數(shù)據(jù)塊進(jìn)行存儲(chǔ)，有效規(guī)避了多種影響快照性能的因素，降低時(shí)延、提升快照性能可恢復(fù)性。

5.vmware的快照存儲(chǔ)在哪里

同時(shí)，SMTX OS 內(nèi)多組快照之間相互獨(dú)立，刪除快照無需合并操作，更快捷、簡(jiǎn)單相信使代理記賬機(jī)構(gòu)自查報(bào)告怎么寫用過虛擬機(jī)的朋友，對(duì)快照功能肯定不陌生在安裝軟件、變更系統(tǒng)配置等場(chǎng)景都會(huì)使用到快照，它可以幫助我們輕松地將虛擬機(jī)恢復(fù)到特定時(shí)刻的狀態(tài)。

6.vmware快照文件更改存放路徑

快照功能無疑很方便，但使用 VMware vSphere 執(zhí)行快照后經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)虛擬機(jī)性能下降、快照管理復(fù)雜等問題，十分影響業(yè)務(wù)效率針對(duì)這一現(xiàn)象，本文淺析 VMware vSphere 中快照工作原理，并通過對(duì)比 VMware vSphere 和 SMTX OS（SmartX 超融合軟件）內(nèi)的快照機(jī)制和實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)，說明快照?qǐng)?zhí)行對(duì)虛擬機(jī) I/O 性能的影響。

7.vmware快照占用磁盤空間

VMware vSphere 中的快照技術(shù)淺代理記賬機(jī)構(gòu)自查報(bào)告怎么寫析VMware 對(duì)于快照的定義快照可保存虛擬機(jī)在特定時(shí)刻的狀態(tài)和數(shù)據(jù)狀態(tài)包括虛擬機(jī)的電源狀態(tài)（例如，打開電源、關(guān)閉電源、掛起）數(shù)據(jù)包括組成虛擬機(jī)的所有文件這包括磁盤、內(nèi)存和其他設(shè)備（例如虛擬網(wǎng)卡）。

8.vm快照文件

虛擬機(jī)提供了多個(gè)用于創(chuàng)建和管理快照及快照鏈的操作通過這些操作，用戶可以創(chuàng)建快照、還原到鏈中的任意快照以及移除快照快照種類目前 VMware vSphere 的虛擬機(jī)快照共有 4 種模式：VMFSsparse。

9.vmware虛擬機(jī)快照

VMFSsparse 是 VMware 傳統(tǒng)/基礎(chǔ)的虛擬機(jī)快照模式，其快照運(yùn)行原理類似 redo-log在VMFS5 文件系統(tǒng)下，虛擬磁盤默認(rèn)使用 VM代理記賬機(jī)構(gòu)自查報(bào)告怎么寫FSsparse 格式（.vmdk 文件小于 2TB）。

10.vmware 快照占空間嗎

SEsparseSEsparse 運(yùn)行原理與 VMFSsparse 類似，主要為了改進(jìn) VMware Horizon View（虛擬桌面場(chǎng)景）性能而推出的快照類型，并且支持空間回收技術(shù)SEsparse 是 VMFS6 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)上所有增量磁盤的默認(rèn)格式。

在 VMFS5 上，SEsparse 用于大小為 2TB 及更大的虛擬磁盤vSANSparsevSANSparse 格式利用新的 VirstoFS 文件系統(tǒng) (v2) 磁盤格式的底層稀疏性和用于跟蹤更新的新內(nèi)存緩存機(jī)制，在保留現(xiàn)有的 redo-log 機(jī)制的同代理記賬機(jī)構(gòu)自查報(bào)告怎么寫時(shí)提高了快照性能。

vSANSparse 只用于 vSAN 集群，并要求虛擬機(jī)不包含 VMFSsparse 快照vVols/native snapshots這種快照實(shí)現(xiàn)并不是由 VMware 層面實(shí)現(xiàn)的，而是需要依賴外部存儲(chǔ)的快照功能，VMware 通過 VAAI 或者 vVols 將快照操作 Offload 到存儲(chǔ)端執(zhí)行。

本文將針對(duì)前三種快照模式進(jìn)行分析快照原理VMFSsparse 基礎(chǔ)快照VMFSsparse 是在創(chuàng)建虛擬機(jī)快照或從虛擬機(jī)創(chuàng)建鏈接克隆時(shí)使用的虛擬磁盤格式VMFSsparse 在 VMFS（VMware 專屬的文件系統(tǒng)）之上實(shí)現(xiàn)，其本質(zhì)上是一個(gè)重做日志（redo-log）文件，代理記賬機(jī)構(gòu)自查報(bào)告怎么寫創(chuàng)建快照初時(shí)它是空的，當(dāng)有數(shù)據(jù)變化就記錄到該文件之上，直至文件增長(zhǎng)到跟原來的虛擬磁盤一樣的大?。ó?dāng)虛擬磁盤上的所有數(shù)據(jù)都發(fā)生了變化）。

VMFSsparse 快照實(shí)質(zhì)上是 VMFS 命名空間中的另一個(gè)文件，它隨著虛擬機(jī)快照創(chuàng)建而產(chǎn)生，它與 VM 的虛擬磁盤文件（VMDK）一一對(duì)應(yīng)，并記錄虛擬磁盤執(zhí)行快照后的數(shù)據(jù)變化1. 快照文件組成.vmdk 和 -delta.vmdk

VMware 虛擬機(jī)上的每個(gè)虛擬磁盤都是以 .vmdk 命名的，在執(zhí)行快照后，虛擬磁盤 .vmdk 文件會(huì)對(duì)應(yīng)生成 -delta.vmdk 文件而 .vmdk 和 -delta.vmdk 文件的集合都會(huì)連接到虛擬機(jī)。

-delta.代理記賬機(jī)構(gòu)自查報(bào)告怎么寫vmdk 文件可稱為子磁盤文件當(dāng)虛擬機(jī)再次執(zhí)行快照時(shí)，這些子磁盤可以被視為未來的子磁盤的父磁盤在原始父磁盤中，每個(gè)子磁盤都將構(gòu)建一個(gè)還原點(diǎn)：提供從虛擬磁盤的當(dāng)前狀態(tài)回退到原始狀態(tài)的服務(wù).vmsd

.vmsd 文件是虛擬機(jī)快照信息的數(shù)據(jù)庫（也可以理解為快照的元數(shù)據(jù)），并且是快照管理器信息的主要來源該文件包含一些行條目，這些條目定義了快照之間以及每個(gè)快照的子磁盤之間的關(guān)系2. 快照鏈如下圖，原始虛擬磁盤（parent）在示意圖的最下方，它包含未執(zhí)行快照之前完整的數(shù)據(jù)塊。

第一次執(zhí)行快照后（示意圖下方起第二層）生成子磁盤（child1）文件，該快照文件只會(huì)記錄執(zhí)行快照后修改過的數(shù)據(jù)，未被修改過的數(shù)據(jù)塊不代理記賬機(jī)構(gòu)自查報(bào)告怎么寫會(huì)記錄在子磁盤文件，而是訪問父磁盤對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)塊，因此它是一個(gè)稀疏的磁盤文件。

當(dāng)?shù)诙螆?zhí)行快照時(shí)（示意圖下方起第三層）生成子磁盤（child2）文件，原理跟首次快照類似，只是 child2 的父磁盤變?yōu)?child1，child2 將記錄第二次快照后的數(shù)據(jù)變化，如此類推

圖片來源：了解 vSphere 中的虛擬機(jī)快照 (1015180)3. 快照 I/O 原理如前面提到的，VMFSsparse 快照是在 VMFS 文件系統(tǒng)之上實(shí)現(xiàn)的，其中快照重做日志（-delta.vmdk 文件）除了記錄了已變化的數(shù)據(jù)，還同時(shí)維護(hù)自身的元數(shù)據(jù)，以便實(shí)現(xiàn)重做日志上的數(shù)據(jù)塊的尋址。

重做日志的塊大小是 512 字節(jié)（剛代理記賬機(jī)構(gòu)自查報(bào)告怎么寫好是一個(gè)扇區(qū)大小），使得其讀寫粒度可以小到一個(gè)扇區(qū)當(dāng)從一臺(tái)帶快照的虛擬機(jī)發(fā)出 I/O 時(shí)，VMware 需要通過元數(shù)據(jù)信息確定數(shù)據(jù)是在基礎(chǔ)虛擬磁盤（vmdk）上，還是在快照重做日志（-delta.vmdk）上，使得 I/O 能從正確的位置進(jìn)行服務(wù)。

快照的性能取決于多種因素，包括 I/O 類型、數(shù)據(jù)位置、快照深度、redo-log 大小以及 VMDK 的類型等4. VMFSsparse 快照對(duì) I/O 性能影響1）I/O 類型當(dāng)虛擬機(jī)執(zhí)行快照后，讀、寫兩種 I/O 類型的性能變化是明顯不同的：

圖片來源：vsanSparse Snapshots其中，讀 I/O 由快照文件和原始磁盤文件共同提供服務(wù)代理記賬機(jī)構(gòu)自查報(bào)告怎么寫；執(zhí)行快照后修改過的數(shù)據(jù)將從 redo-log 上讀取，未修改過的數(shù)據(jù)則從原始 VMDK 上讀取，這種機(jī)制使得部分順序讀取的 I/O 變成隨機(jī)讀取，這種情況對(duì)機(jī)械磁盤并不友好。

對(duì)于寫 I/O，如果是快照后首次寫入的數(shù)據(jù)塊，它將直接寫入 redo-log，并需要同時(shí)更新 redo-log 上的元數(shù)據(jù)以標(biāo)記該數(shù)據(jù)塊的物理位置；已存在 redo-log 的數(shù)據(jù)則會(huì)直接覆蓋2）快照深度。

當(dāng)虛擬機(jī)擁有多個(gè)快照時(shí)，讀取數(shù)據(jù)的時(shí)候可能需要遍歷每一層快照文件，查詢多個(gè)快照文件中的元數(shù)據(jù)，并造成 I/O 性能明顯下降下圖是 VMware vSAN 官方給出的快照深度性能測(cè)試示意，可以看到性能隨著快照數(shù)量增加而遞代理記賬機(jī)構(gòu)自查報(bào)告怎么寫減，執(zhí)行 32 個(gè)快照后性能下降至接近 0，而且性能并不會(huì)恢復(fù)。

圖片來源：VMware Virtual SAN Snapshots in VMware vSphere 6.03）VMDK 格式基礎(chǔ)虛擬磁盤（.vmdk）格式也會(huì)影響 I/O 的性能在基礎(chǔ)虛擬磁盤（.vmdk）的格式為 thin（精簡(jiǎn)磁盤）且空間未完全分配的情況下，在執(zhí)行快照后，寫入基礎(chǔ)精簡(jiǎn) VMDK 中的未分配塊將導(dǎo)致兩個(gè)操作：1）對(duì)基礎(chǔ) thin 虛擬磁盤（.vmdk）分配空間以及數(shù)據(jù)塊進(jìn)行置零操作（VMware 避免出現(xiàn)殘留數(shù)據(jù)的機(jī)制）；2）將真實(shí)數(shù)據(jù)寫入快照文件（-delta.vmdk）。

這種場(chǎng)景下 I/O 性能將明顯下降代理記賬機(jī)構(gòu)自查報(bào)告怎么寫SEsparse 快照SEsparse 是一種類似 VMFSsparse（redo-log）的虛擬磁盤格式，并提供一些新功能以及特定場(chǎng)景下的性能優(yōu)化SEsparse 與 VMFSsparse 的區(qū)別之一是 SEsparse 的塊大小為 。

4KB，而 VMFSsparse 的塊大小為 512 字節(jié)上面討論的關(guān)于 VMFSsparse 的大多數(shù)性能影響因素——I/O 類型、快照深度、數(shù)據(jù)的物理位置、基本 VMDK 類型等也適用于 SEsparse 格式。

除了塊大小的變化，SEsparse 虛擬磁盤格式的主要變化在于空間效率SEsparse 虛擬磁盤在 VMTools 的配合下（開啟 umap 功能代理記賬機(jī)構(gòu)自查報(bào)告怎么寫），客戶端的文件系統(tǒng)刪除數(shù)據(jù)后，自動(dòng)通知 SEsparse 刪除數(shù)據(jù)塊的映射并回收空間，使得膨脹后的 VMDK 再次收縮，以達(dá)到節(jié)省存儲(chǔ)空間的目標(biāo)。

1. 4K 對(duì)齊改善寫放大問題前面提到過 VMFSsparse 的塊大小為 512 字節(jié)，而實(shí)際 I/O 經(jīng)過多層文件系統(tǒng)后，寫操作放大問題是比較顯著的下面以從虛擬機(jī)操作系統(tǒng)（Guest OS）發(fā)出一個(gè) 4KB 的 I/O 作為例子，展示其經(jīng)過 VMDK、VMFS 以及后端存儲(chǔ)的過程中寫放大的情況。

圖片來源：vsanSparse Snapshots當(dāng)虛擬機(jī)發(fā)出一個(gè) 4KB I/O，由于虛擬磁盤（VMFSsparse VMDK）的塊大小是 512 字代理記賬機(jī)構(gòu)自查報(bào)告怎么寫節(jié)，那么 4KB I/O 需要被拆成 8 個(gè) 512B I/O，寫到 VMDK 文件的 8 個(gè)不同的數(shù)據(jù)塊當(dāng)中，因?yàn)椴粚?duì)齊的原因，4KB 的數(shù)據(jù)有可能打散到多個(gè)不連續(xù)的塊當(dāng)中；而 VMDK 文件又是存放在 VMFS 文件系統(tǒng)之上（VMFS 的塊大小是 1MB），這些 VMDK 上的數(shù)據(jù)塊分別映射到 VMFS 上的 8 個(gè)不同的數(shù)據(jù)塊當(dāng)中；而最終 VMFS 的 I/O 會(huì)寫到存儲(chǔ)陣列（或其他外部存儲(chǔ)設(shè)備），使得 I/O 操作至少放大了 8 倍（僅當(dāng)外部存儲(chǔ)設(shè)備塊大小為 4KB 時(shí)；如果不是 4KB，有可能放大的情況更嚴(yán)重）。

SEsparse 為了改善上述寫放大的問題，將塊大小調(diào)整為 4KB，那么代理記賬機(jī)構(gòu)自查報(bào)告怎么寫從虛擬機(jī)發(fā)出的 4KB I/O 將對(duì)齊寫入單個(gè) VMDK 數(shù)據(jù)塊，由于 VMFS 的塊更大（1MB），因此最終也只會(huì)寫入單個(gè) VMFS 的數(shù)據(jù)塊當(dāng)中，最后寫入外部存儲(chǔ)設(shè)備時(shí)，只需要一次 I/O 操作就能完成（4KB 對(duì)齊），避免了寫放大的情況。

圖片來源：vsanSparse Snapshots2. 4KB 對(duì)齊的優(yōu)化效果為證明 SEsparse 對(duì)于減少寫放大的效果，針對(duì)三組對(duì)象執(zhí)行快照，并使用 IOMeter 執(zhí)行不同 I/O 塊大小的測(cè)試：

圖片來源：SEsparse in VMware vSphere 5.5注：Thin：原 VMDK 設(shè)置為精簡(jiǎn)置備VMFSsparse：原 VMDK 設(shè)置代理記賬機(jī)構(gòu)自查報(bào)告怎么寫為厚置備置零SEsparse：原 VMDK 設(shè)置為厚置備置零。

從測(cè)試結(jié)果上可以看到：精簡(jiǎn)置備（Thin）隨機(jī)寫入性能在所有測(cè)試場(chǎng)景都是最低的，主要原因在于，精簡(jiǎn)置備場(chǎng)景下，需要首先將塊置零，然后再寫入實(shí)際數(shù)據(jù)這是因?yàn)?VMFS 以 1MB 的粒度分配塊，而該區(qū)域的一部分可能會(huì)被真實(shí)數(shù)據(jù)填充。

置零可防止應(yīng)用程序從分配的 1MB 物理介質(zhì)中讀取了殘留數(shù)據(jù)相反，當(dāng)使用 SEsparse 和 VMFSsparse 格式時(shí)，空間分配發(fā)生在更小的塊大小中，分別為 4KB 和 512 字節(jié)，因此當(dāng) I/O 大于或等于 4KB 并且是 4KB 對(duì)齊的，則無需將塊置零（對(duì)于非對(duì)齊情況，需要執(zhí)行“讀-修改-寫”操代理記賬機(jī)構(gòu)自查報(bào)告怎么寫作），避免了置零的性能開銷。

在隨機(jī)寫入測(cè)試中，SEsparse 的性能也明顯優(yōu)于 VMFSsparse 格式這是因?yàn)?SEsparse 實(shí)現(xiàn)了智能 I/O 合并邏輯，避免寫放大以獲得更好的性能（需要注意的一點(diǎn)：SEsparse 僅在 I/O 與 4KB 邊界對(duì)齊的情況下執(zhí)行，能獲得與 VMFSsparse 相當(dāng)或更好的性能。

這是因?yàn)楫?dāng) I/O 沒有 4KB 對(duì)齊，寫入操作可能會(huì)導(dǎo)致“讀取-修改-寫入”多次 I/O 操作，從而增加開銷但現(xiàn)實(shí)中幾乎所有文件系統(tǒng)和應(yīng)用程序都是 4KB 對(duì)齊的，因此 SEsparse 在常見場(chǎng)景中表現(xiàn)要比 VMFSsparse 更好。

vSANSparse 快照vSAN代理記賬機(jī)構(gòu)自查報(bào)告怎么寫Sparse 是在 vSAN 6.0 中引入的一種新的快照格式，它利用內(nèi)存緩存的快照的元數(shù)據(jù)提升性能；與 VMFSsparse 和 SEsparse 相比，vSANSparse 在多數(shù)情況下性能更好。

當(dāng)讀 I/O 請(qǐng)求到達(dá) vSAN 時(shí)，vSANSparse 快照邏輯會(huì)遍歷該虛擬機(jī)的快照樹的各個(gè)級(jí)別，并自動(dòng)組合 I/O 請(qǐng)求相關(guān)的 vSAN 對(duì)象和偏移量然后，這個(gè)尋址信息會(huì)緩存在 vSAN 快照元數(shù)據(jù)緩存中（內(nèi)存中）。

快照元數(shù)據(jù)緩存在于內(nèi)存中，對(duì)快照的讀性能至關(guān)重要因?yàn)橐坏┛煺赵獢?shù)據(jù)緩存未命中，就必須通過遍歷多級(jí)快照來獲取地址信息，這將大幅增加 I/O 訪問延遲（這與原來的 VMFSspars代理記賬機(jī)構(gòu)自查報(bào)告怎么寫e 和 SEsparse 快照是類似的）。

元數(shù)據(jù)緩存的大小是有限制的，并且緩存空間是 VMware 系統(tǒng)中所有打開虛擬機(jī)的全部 VMDK 之間共享因此，當(dāng)緩存已滿時(shí)，會(huì)淘汰一部分已有的緩存信息下圖是關(guān)于快照緩存命中率與快照性能下降比例的對(duì)照?qǐng)D：

圖片來源：VMware Virtual SAN Snapshots in VMware vSphere 6.0從測(cè)試結(jié)果觀察到，當(dāng) vSAN 快照數(shù)量低于 19 個(gè)時(shí)，快照緩存的命中率維持在 98% 以上，這個(gè)時(shí)候快照的性能損失低于 5%，證明快照緩存空間充足的時(shí)候，vSANSparse 對(duì)于讀操作的優(yōu)化十分明顯。

但隨著快照深度增大，緩存命中率進(jìn)一步降低代理記賬機(jī)構(gòu)自查報(bào)告怎么寫，到 32 個(gè)快照的時(shí)候，性能下降比例增至 56%另外由于快照元數(shù)據(jù)位于內(nèi)存當(dāng)中，一旦主機(jī)重啟，緩存會(huì)被清空，含有快照的虛擬機(jī)性能將明顯下降當(dāng) VMDK 只包含一個(gè)快照的時(shí)候，VMFSsparse 與 vSANSparse 混合讀寫的性能對(duì)比如下：

數(shù)據(jù)來源：VMware vSphere Snapshots: Performance and Best Practices可以看到 vSANSparse 在快照深度等于 1 的場(chǎng)景下，其性能優(yōu)化效果是比較明顯的。

以下是 vSANSparse 混合讀寫在不同的快照深度下性能測(cè)試結(jié)果：

4KB 順序混合讀寫（50% 讀，50% 寫）測(cè)試

4KB 隨機(jī)混合讀寫代理記賬機(jī)構(gòu)自查報(bào)告怎么寫（50% 讀，50% 寫）測(cè)試圖片來源：VMware vSphere Snapshots: Performance and Best Practices從測(cè)試結(jié)果中觀察到 vSANSparse 快照對(duì)順序讀寫 I/O 的工作負(fù)載的性能影響比較小。

而在隨機(jī)讀寫 I/O 測(cè)試的場(chǎng)景下，結(jié)果與 VMFSsparse 是類似的，性能有較大幅度的下降可以了解到當(dāng)快照深度加大，vSANSparse 快照對(duì)于隨機(jī)讀寫的優(yōu)化效果并不明顯VMware 快照的演進(jìn)情況匯總

vSANSparse 快照存在的性能問題：隨著快照數(shù)量和深度增加，元數(shù)據(jù)緩存無法避免快照的性能下降主機(jī)重啟后，元數(shù)據(jù)緩存無法自動(dòng)加載，快照遍歷的代理記賬機(jī)構(gòu)自查報(bào)告怎么寫情況依然存在，性能下降明顯快照鏈結(jié)構(gòu)導(dǎo)致刪除快照時(shí)，可能需要進(jìn)行多次快照合并操作，帶來較大的性能損耗。