Snapshot预留的工作原理

快照保留如何工作

既然快照会消耗磁盘空间，为什么要为它们预留空间呢？为什么不让它们随意使用所需的空间呢？为了理解这个问题，请设想一下，如果文件管理器在磁盘已满时创建了快照，会发生什么情况。从活动文件系统中删除文件不会产生任何可用空间，因为活动文件系统中的所有内容都会被新创建的快照引用。文件管理器必须先删除快照，然后才能创建任何新文件。

默认情况下，快照预留空间为磁盘空间的 20%。有关如何调整快照预留空间的信息，请参阅更改快照预留空间。

考虑一下，如果在活动文件系统已满且快照预留空间仍有剩余的情况下，文件管理器创建快照，会发生什么情况。df 输出可能会显示：

Filesystem kbytes used avail capacity
/ 3000000 3000000 0 100%
/.snapshot 1000000 500000 500000 50%

如果您删除 100 MB 的文件，这些文件的数据将不再属于活动文件系统，因此这些空间将计入快照。新的 df 输出如下：

Filesystem kbytes used avail capacity
/ 3000000 2900000 100000 97%
/.snapshot 1000000 600000 400000 60%

请注意，文件管理器会将活动文件系统中的 100 MB 空间重新分配给快照预留空间。由于快照预留了空间，因此从活动文件系统中删除文件会释放空间用于新文件。

即使设置了快照预留空间，管理快照磁盘空间消耗的工作仍然至关重要。没有办法阻止快照消耗的磁盘空间超过为其预留的空间。想象一下，如果活动文件系统中的所有文件都被删除，示例文件系统中会发生什么情况。删除之前， df 的输出为：

Filesystem kbytes used avail capacity
/ 3000000 3000000 0 100%
/.snapshot 1000000 500000 500000 50%

删除文件系统中的所有数据后，df 命令会生成以下内容：

Filesystem kbytes used avail capacity
/ 3000000 2500000 500000 83%
/.snapshot 1000000 3500000 0 350%

活动文件系统中的全部 3 GB 空间都已移入快照，加上之前快照中的 500 MB，总计 3.5 GB 的快照数据。这比为快照预留的空间多 2.5 GB。由于活动文件系统无法使用该空间，因此即使该空间实际上没有任何文件，也会显示为已被活动文件系统使用。

每当快照消耗的快照预留空间超过 100% 时，系统就面临被填满的风险。在这种情况下，您只能在移除足够多的快照后才能创建文件。例如，如果在上述示例中向活动文件系统添加了 500 MB 的数据，则df命令将生成以下信息：

Filesystem kbytes used avail capacity
/ 3000000 3000000 0 100%
/.snapshot 1000000 3500000 0 350%

一旦文件管理器创建新的快照，系统中的每个块都会被某个快照引用，因此无论您从活动文件系统中删除多少文件，都仍然没有空间添加更多文件。恢复这种情况的唯一方法是删除足够多的快照以释放更多磁盘空间。有关如何使用 snap list 命令确定要删除哪个快照的信息，请参阅显示快照统计信息。

 

多个相同快照的磁盘消耗

示例：某个快照包含一个 1 MB 的文件，该文件自文件管理器创建该快照以来未发生任何更改。如果从活动文件系统中删除该文件，则该快照将占用 1 MB 的磁盘空间。

该 1 MB 文件的同一版本可能被多个不同的快照引用：hourly.0、hourly.1 和 hourly.2。如果这些快照都包含自文件管理器创建这些快照以来未更改的 1 MB 文件，则即使所有三个快照都包含该文件，快照也只会占用 1 MB 的磁盘空间。

df 命令如何显示快照

要提供有关快照磁盘利用率的信息，df文件管理器上的命令将快照视为与活动文件系统不同的分区。以下是df命令：

toaster> df
Filesystem kbytes used avail capacity
/ 3000000 2000000 1000000 65%
/.snapshot 1000000 500000 500000 50%

注意：本例中的数字已四舍五入，以使示例更易于理解。

文件管理器有 4 GB 的磁盘空间，其中 1 GB（即 25%）预留给快照（稍后将更详细地介绍为快照预留空间的概念）。这样，剩余 3 GB 空间用于活动文件系统，而其中 2 GB 的文件系统正在使用中。需要注意的是，/.snapshot行计数仅存在于快照中的数据。由于活动文件系统中也存在的数据无论如何都需要存储在磁盘上，因此如果文件管理器将空间分配给快照，则会产生误导。在本例中，实际使用了为快照预留的 1 GB 空间的一半。