问题描述
在进行某些验证性操作时，我们需要创建测试数据，并在验证操作的过程中修改数据。但是如果验证操作失败，那么我们又需要重新创建测试数据。为了避免重新创建数据，我们常见的做法是备份测试数据，以在验证失败时能够从备份数据中快速进行恢复。
还有种场景是服务升级的时候：为了能够在升级失败时回滚，需要对服务数据进行备份，否则数据被破坏之后，服务回滚后也无法运行。但是由于服务数据较多，导致备份周期长，服务停机时间长。而且在升级过程中，并非所有的数据都需要备份，因为并非所有的数据都会被破坏。
该笔记将记录：在 LVM 中，使用 Snapshot 快照的方法（对数据进行快速的备份与恢复），以及常见问题的解决办法。
解决方案
当创建快照后，如果不小心删除任何文件，也不必担心，因为快照具有我们已删除的原始文件。
注意事项：
1）快照不能用于持久的备份策略 —— 备份是某些数据文件的主副本，而快照是块级别，所以不能使用快照作为备份选项；
2）不要更改快照卷，保持原样，而快照用于快速恢复。
环境概述
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| pvcreate /dev/sdb # 10G
vgcreate vgdt /dev/sdb
lvcreate -n source --size 3G vgdt
mkfs.ext4 /dev/vgdt/source
mount /dev/vgdt/source /mnt/
echo 123456 > /mnt/foo.txt
md5sum /mnt/foo.txt # f447b20a7fcbf53a5d5be013ea0b15af
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第一步、创建快照
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| # lvcreate --size 1G --snapshot --name backup4source /dev/vgdt/source
Logical volume "backup4source" created.
# lvextend --size +1G /dev/vgdt/backup4source # 再额外增加 1G 空间
Size of logical volume vgdt/backup4source changed from 1.00 GiB (256 extents) to 2.00 GiB (512 extents).
Logical volume vgdt/backup4source successfully resized.
# lvs /dev/vgdt/backup4source # 查看快照信息
LV VG Attr LSize Pool Origin Data% Meta% Move Log Cpy%Sync Convert
backup4source vgdt swi-a-s--- 2.00g source 0.01
# lvdisplay /dev/vgdt/backup4source
--- Logical volume ---
LV Path /dev/vgdt/backup4source
...
LV snapshot status active destination for source # 该快照所属的 LV
...
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第二步、数据修改
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| # lvs
LV VG Attr LSize Pool Origin Data% Meta% Move Log Cpy%Sync Convert
ubuntu-lv ubuntu-vg -wi-ao---- <9.00g
backup4source vgdt swi-a-s--- 2.00g source 0.01
source vgdt owi-aos--- 3.00g
# dd if=/dev/zero of=/mnt/foo.txt bs=1M count=1024 conv=fdatasync
1024+0 records in
1024+0 records out
1073741824 bytes (1.1 GB, 1.0 GiB) copied, 9.26228 s, 116 MB/s
# lvs
LV VG Attr LSize Pool Origin Data% Meta% Move Log Cpy%Sync Convert
ubuntu-lv ubuntu-vg -wi-ao---- <9.00g
backup4source vgdt swi-a-s--- 2.00g source 50.21 # 原始数据被写入快照分区，以占用 50.21%
source vgdt owi-aos--- 3.00g
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关于 Snapshot 大小：
1）如果数据变更的总量超过 Snapshot 大小，则会产生 Input/output error 错误，进而导致 Snapshot 不可用（解释扩容也无法恢复）；
2）如果要避免该问题，可以创建相同大小的 Snapshot，或者自动扩容 Snapshot 分区（这里不再展开详细说明）；
第三步、恢复快照
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| # umount /mnt
# lvconvert --merge /dev/vgdt/backup4source
Merging of volume vgdt/backup4source started.
vgdt/source: Merged: 50.29%
...
vgdt/source: Merged: 100.00%
# mount /dev/vgdt/source /mnt/
# md5sum /mnt/foo.txt
f447b20a7fcbf53a5d5be013ea0b15af /mnt/foo.txt
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补充说明：
1）当 merge 后，Snapshot 会被自动删除；
常用操作
删除快照
如果没有必要保留快照，则可以删除：
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| # lvremove /dev/vgdt/backup4source
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自动扩容
该特性是为了让 Snapshot 自动扩容，而不需要分配足够的空间，且当空间不足时不需要人工介入：
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| # vim /etc/lvm/lvm.conf
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snapshot_autoextend_threshold = 70 # 当用量超过 70% 时，
snapshot_autoextend_percent = 20 # 自动扩容 20%
...
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参考文献
How to Take ‘Snapshot of Logical Volume and Restore’ in LVM - Part III
How-to guide: LVM snapshot - Kernel Talks
