1.RBD块存储镜像克隆概念

镜像克隆官方文档：https://docs.ceph.com/en/pacific/rbd/rbd-snapshot/#getting-started-with-layering

像阿里云、OpenStack等等虚拟化平台，创建一个虚拟机的速度都非常的快，这个原理就和RBD块存储的镜像克隆有关，这个机制叫做copy-on-write，简称COW。

copy-on-write机制其实就是将一个快照快速克隆成了一个写时复制镜像，快照是只读的，写数据都是在克隆的镜像里进行的，使用这个克隆的镜像就可以快速创建出虚拟机。

镜像克隆分为完整克隆和链接克隆两种，完整克隆的速度比较慢 ，链接克隆的速度非常快，相当于Windows中的快捷方式。

链接克隆是基于父镜像（快照）中快速创建出来的一个链接镜像（写时复制镜像），链接镜像读取数据是从父镜像中进行的，写数据是在链接镜像中进行的，通过链接克隆可以快速的克隆出很多个镜像，并行这些镜像都可以直接使用。

链接镜像与父镜像存在依赖关系，一定要将父镜像保护好，如果父镜像丢失，就会导致链接镜像无法使用。

父镜像指的是块设备的快照，从快照中克隆出来的镜像就是子镜像，也就是链接镜像。

父镜像都是只读类型的，将块设备进行快照的创建和保护快照，就可以创建出任意数量的写时复制克隆，也就是链接镜像。

克隆镜像的流程如下：

首先创建出块设备文件，然后基于块设备文件创建一个快照，将快照添加一个保护机制，防止快照被删除，最后从快照中克隆镜像。

copy-on-write克隆常应用于快速创建虚拟机，作为虚拟机使用的iso镜像文件，基于一个环境配置完好的快照，将这个快照通过链接克隆的方式，快速克隆出n个镜像，秒级创建出虚拟机。

2.copy-on-write克隆的基本使用

2.1.在块存储中创建一个快照

[root@ceph-node-1 ~]# rbd snap create pool-test/rbd-storage.img@snap-system-image

[root@ceph-node-1 ~]# rbd snap ls pool-test/rbd-storage.img
SNAPID NAME              SIZE   PROTECTED TIMESTAMP                
     6 snap-system-image 10 GiB           Sat Apr  9 15:09:09 2022

2.2.将快照配置成保护模式

配置成保护模式后，快照将无法删除。

基于快照做克隆，一定要将快照完完整整的保护好，一旦丢失，克隆出来的镜像也无法使用。

[root@ceph-node-1 ~]# rbd snap protect pool-test/rbd-storage.img@snap-system-image

尝试删除快照，发现无法删除。

[root@ceph-node-1 ~]# rbd snap remove pool-test/rbd-storage.img@snap-system-image
Removing snap: 2022-04-09 15:12:10.684 7f4652554c80 -1 librbd::Operations: snapshot is protected0
% complete...failed.
rbd: snapshot 'snap-system-image' is protected from removal.

取消的命令格式：rbd snap unprotect {快照名称}

2.3.基于快照克隆出镜像

[root@ceph-node-1 ~]# rbd clone pool-test/rbd-storage.img@snap-system-image pool-test/vm1-clone.img
[root@ceph-node-1 ~]# rbd clone pool-test/rbd-storage.img@snap-system-image pool-test/vm2-clone.img

[root@ceph-node-1 ~]# rbd -p pool-test ls
ceph-trash.img
rbd-storage.img
vm1-clone.img
vm2-clone.img

克隆的速度非常快，可以查看镜像的信息，发现会包含父镜像的信息，也就是来源于哪个快照克隆的。

[root@ceph-node-1 ~]# rbd info pool-test/vm1-clone.img
rbd image 'vm1-clone.img':
	size 10 GiB in 2560 objects
	order 22 (4 MiB objects)
	snapshot_count: 0
	id: 8ab1b874b899
	block_name_prefix: rbd_data.8ab1b874b899
	format: 2
	features: layering
	op_features: 
	flags: 
	create_timestamp: Sat Apr  9 15:14:10 2022
	access_timestamp: Sat Apr  9 15:14:10 2022
	modify_timestamp: Sat Apr  9 15:14:10 2022
	parent: pool-test/rbd-storage.img@snap-system-image				#父镜像
	overlap: 10 GiB

2.4.使用克隆的镜像

1.将镜像映射成裸磁盘
[root@ceph-node-1 ~]# rbd device map pool-test/vm1-clone.img
/dev/rbd1

2.直接挂在无需格式，因为里面有父镜像的数据
[root@ceph-node-1 ~]# mount /dev/rbd1 /mnt
[root@ceph-node-1 ~]# ls /mnt
file1  file10  file2  file3  file4  file5  file6  file7  file8  file9  lost+found

2.5.查看一个快照下有哪些克隆的镜像

[root@ceph-node-1 ~]# rbd children pool-test/rbd-storage.img@snap-system-image
pool-test/vm1-clone.img
pool-test/vm2-clone.img