1992 gründeten Dave Hitz, James Lau und Michael Malcolm Network Appliance, um einen dedizierten NFS-Dateiserver zu bauen. Nächtliche Backups von Unix-Dateisystemen bedeuteten stundenlanges Kopieren oder Bandlaufwerke, und nach einem Absturz konnten Konsistenzprüfungen ebenso lange dauern wie die Ausfallzeit selbst.
Ihr USENIX-Papier von 1994 stellte WAFL vor: Das Dateisystem schreibt an beliebiger Stelle und lässt den alten Root an Ort und Stelle, sodass ein Snapshot ein schreibgeschützter Klon ist, der in einem Augenblick durch Kopieren eines Zeigers erstellt wird. Copy-on-Write bedeutet, dass Snapshots nur dann Speicherplatz verbrauchen, wenn Blöcke auseinanderlaufen; WAFL hält bis zu 20 geplante Snapshots online und stellt sie über ein .snapshot-Verzeichnis bereit, sodass Benutzer gelöschte Dateien selbst wiederherstellen können.
Derselbe Mechanismus beseitigte lange Konsistenzprüfungen nach unsauberen Herunterfahren, ein zentrales Verkaufsargument für die Appliance. NetApps Snapshot-Funktion wurde zum Branchenstandard; das Unternehmen ging 1995 an die Börse, wuchs über 1 Milliarde US-Dollar Umsatz hinaus und wurde zum führenden NAS-Anbieter.
Niemals überschreiben; Snapshot ist ein Zeiger
Ein Snapshot ist eine Zeigerkopie, sodass seine Erstellung Millisekunden statt Stunden dauert.
Copy-on-Write bedeutet, dass alte Versionen fast keinen Speicherplatz kosten, bis sich Daten ändern.
Benutzer stellen ihre eigenen gelöschten Dateien über das .snapshot-Verzeichnis wieder her.
Schneller Neustart nach Abstürzen beseitigte den größten Schmerz von Dateiservern.
Wenn das, wovor Sie sich fürchten (Backup, Rückgängigmachen, Neustart), teuer ist, ändern Sie den Schreibpfad: Wenn jede Änderung konstruktionsbedingt versioniert wird, ist das Wiederherstellungsartefakt ein Zeiger, den Sie bereits haben.
Snapshots und ihre Nachfolger (SnapMirror, FlexClone, Deduplizierung) blieben drei Jahrzehnte lang der Produktkern von NetApp. Das Papier von 1994 ist ein Klassiker der Speichersysteme, und jedes bedeutende Dateisystem seither – einschließlich ZFS und Btrfs – entlehnt seine Copy-on-Write-Snapshot-Idee.
DEN BELEGEN FOLGEN
Die Quellen
- File System Design for an NFS File Server Appliance (full text) USENIX Winter 1994 · usenix.org
- File System Design for an NFS File Server Appliance (conference record) USENIX · usenix.org
- Hitz: NetApp market growth hinges on cloud, data management TechTarget · techtarget.com ·