解決策
1992年、Dave Hitz、James Lau、Michael Malcolmは専用のNFSファイルサーバを構築するためにNetwork Applianceを設立した。Unixファイルシステムの夜間バックアップは数時間のコピーやテープを意味し、クラッシュ後の整合性チェックはダウンタイムそのものと同じくらい長くかかることがあった。
彼らの1994年のUSENIX論文はWAFLを発表した。このファイルシステムは任意の場所に書き込み、古いルートをそのまま保持するため、スナップショットはポインタをコピーするだけで瞬時に作成される読み取り専用のクローンである。コピーオンライトにより、スナップショットはブロックが分岐した分だけしか容量を消費しない。WAFLは最大20個のスケジュールされたスナップショットをオンラインで保持し、.snapshotディレクトリを通じて公開するため、ユーザーは削除したファイルを自分で復元できる。
同じ仕組みが、不潔なシャットダウン後の長時間の整合性チェックを不要にし、アプライアンスの重要なセールスポイントとなった。NetAppのSnapshot機能は業界標準となり、同社は1995年にIPOを果たし、売上高10億ドルを超えて成長し、NASの主要サプライヤーとなった。
達成したこと
上書きしない。スナップショットはポインタである
スナップショットはポインタのコピーであるため、作成には数時間ではなくミリ秒しかかからない。
コピーオンライトにより、古いバージョンはデータが変更されるまでほとんどディスクを消費しない。
ユーザーは.snapshotディレクトリを通じて自分が削除したファイルを復元できる。
クラッシュ後の高速な再起動が、ファイルサーバの最悪の苦痛を取り除いた。
応用できること
恐れているもの(バックアップ、アンドゥ、再起動)が高コストであるなら、書き込み経路を変えよ。すべての変更が構造的にバージョン管理されるなら、復旧の成果物はすでに手元にあるポインタである。
その後
スナップショットとその派生技術(SnapMirror、FlexClone、重複排除)は30年間NetAppの製品の中核であり続けた。1994年の論文はストレージシステムの古典であり、それ以降の主要なファイルシステムはすべて——ZFSやBtrfsを含め——そのコピーオンライトのスナップショットのアイデアを借用している。
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出典
- 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 ·