En los sistemas informáticos , una instantánea es el estado de un sistema en un momento determinado. El término se acuñó como analogía con el de la fotografía .
Una copia de seguridad completa de un conjunto de datos de gran tamaño puede tardar mucho tiempo en completarse. En sistemas multitarea o multiusuario , puede haber escrituras en esos datos mientras se realiza la copia de seguridad. Esto evita que la copia de seguridad sea atómica e introduce un sesgo de versión que puede provocar la corrupción de los datos . Por ejemplo, si un usuario mueve un archivo a un directorio del que ya se ha realizado una copia de seguridad, ese archivo no se encontrará en el medio de copia de seguridad , ya que la operación de copia de seguridad ya se había realizado antes de la adición del archivo. El sesgo de versión también puede provocar la corrupción de archivos que cambian de tamaño o contenido mientras se leen.
Un método para realizar copias de seguridad de datos en tiempo real de forma segura es desactivar temporalmente el acceso de escritura a los datos durante la copia de seguridad, ya sea deteniendo las aplicaciones que acceden a ellos o utilizando la API de bloqueo proporcionada por el sistema operativo para imponer el acceso de lectura exclusivo. Esto es tolerable para sistemas de baja disponibilidad (en computadoras de escritorio y servidores de grupos de trabajo pequeños, en los que el tiempo de inactividad regular es aceptable). Sin embargo, los sistemas de alta disponibilidad 24/7 no pueden soportar interrupciones del servicio.
Para evitar el tiempo de inactividad, los sistemas de alta disponibilidad pueden realizar la copia de seguridad en una instantánea ( una copia de solo lectura del conjunto de datos congelado en un punto en el tiempo ) y permitir que las aplicaciones sigan escribiendo en sus datos. La mayoría de las implementaciones de instantáneas son eficientes y pueden crear instantáneas en O(1) . En otras palabras, el tiempo y la E/S necesarios para crear la instantánea no aumentan con el tamaño del conjunto de datos; por el contrario, el tiempo y la E/S necesarios para una copia de seguridad directa son proporcionales al tamaño del conjunto de datos. En algunos sistemas, una vez que se toma la instantánea inicial de un conjunto de datos, las instantáneas posteriores copian solo los datos modificados y utilizan un sistema de punteros para hacer referencia a la instantánea inicial. Este método de instantáneas basadas en punteros consume menos capacidad de disco que si el conjunto de datos se clonara repetidamente.
Algunos sistemas Unix tienen administradores de volúmenes lógicos con capacidad para realizar instantáneas . Estos implementan la copia en escritura en dispositivos de bloques completos copiando los bloques modificados (justo antes de que se sobrescriban dentro de los volúmenes "principales") a otro almacenamiento, preservando así una imagen anterior autoconsistente del dispositivo de bloques. Los sistemas de archivos en dichas imágenes instantáneas se pueden montar más tarde como si estuvieran en un medio de solo lectura.
Algunos administradores de volúmenes también permiten la creación de instantáneas editables , lo que extiende el enfoque de copia en escritura al disociar los bloques modificados dentro de la instantánea de sus bloques "principales" en el volumen original. Este esquema también podría describirse como la realización de operaciones de copia en escritura adicionales activadas por las escrituras en las instantáneas.
En Linux, el Administrador de volúmenes lógicos (LVM) permite la creación de instantáneas tanto de solo lectura como de lectura y escritura. Las instantáneas con capacidad de escritura se introdujeron con la versión 2 de LVM (LVM2). [1]
Algunos sistemas de archivos, como WAFL , [un] fósil para Plan 9 de Bell Labs , y ODS-5 , [ cita requerida ] rastrean internamente versiones antiguas de archivos y hacen que las instantáneas estén disponibles a través de un espacio de nombres especial . Otros, como UFS2 , proporcionan una API del sistema operativo para acceder a los historiales de archivos. En NTFS , el acceso a las instantáneas lo proporciona el Servicio de instantáneas de volumen (VSS) en Windows XP y Windows Server 2003 y Shadow Copy en Windows Vista . Melio FS proporciona instantáneas a través de la misma interfaz VSS para almacenamiento compartido. [2] Las instantáneas también han estado disponibles en el sistema de archivos NSS ( Novell Storage Services ) en NetWare desde la versión 4.11, y más recientemente en plataformas Linux en el producto Open Enterprise Server .
La plataforma de almacenamiento en clúster Isilon OneFS de EMC implementa un único sistema de archivos escalable que admite instantáneas de solo lectura a nivel de archivo o directorio. Se pueden crear instantáneas de cualquier archivo o directorio dentro del sistema de archivos y el sistema implementará una copia en escritura o una instantánea en un momento determinado de manera dinámica según el método que se determine que es óptimo para el sistema.
En Linux, los sistemas de archivos Btrfs y OCFS2 admiten la creación de instantáneas (clonación) de archivos individuales. Además, Btrfs también admite la creación de instantáneas de subvolúmenes. En AIX, JFS2 también admite instantáneas.
