1 快照的概念
一般對快照的理解就是能夠將系統還原到某個瞬間，這就是快照的作用。
快照針對要保存的數據分為內存快照和磁盤快照，內存快照就是保存當前內存的數據，磁盤快照就是保存硬盤的數據。
快照針對保存方式又分為內部快照和外部快照。
內部快照：是指快照信息和虛擬機存在同一個qcow2鏡像中，使用單個的 qcow2 的文件來保存快照和快照之后的改動。這種快照是 libvirt 的默認行為，現在的支持很完善（創建、回滾和刪除），但是只能針對 qcow2 格式的磁盤鏡像文件，而且其過程較慢等。
外部快照：是指做快照時原虛擬機的disk將變為readonly的模板鏡像，然后會新建一個qcow2文件來記錄與原模板鏡像的差異數據，外部快照的結果是形成一個qcow2文件鏈：original <- snap1 <- snap2 <- snap3
2 主流libvirt快照實現介紹
2.1 libvirt的內部快照操作
以下是利用libvirt的virsh工具來創建一些內置快照：
創建虛擬機快照：
virsh snapshot-create-as --name test001 --description 'abc' instance-00000001
列出虛擬機的快照：
virsh snapshot-list instance-00000001
查看某個快照信息：
virsh snapshot-dumpxml instance-00000001 test001
回滾到某個快照：
virsh snapshot-revert instance-00000001 test001
刪除某個快照：
virsh snapshot-delete instance-00000001 test001
其實這些其實現的本質是在鏡像內做一些標記，內存狀態數據則保存到某一個磁盤鏡像文件內，使用以下命令可以看到在該鏡像做的標記：
qemu-img info /var/lib/nova/instances/87985777-f83d-4fff-9723-025c2b889895/disk
2.2 libvirt的外部快照操作
可以使用 “--memspec” 和 “--diskspec” 參數來給內存和磁盤外部快照。這時候，在獲取內存狀態之前需要 Pause 虛機，就會產生服務的 downtime。
比如：virsh snapshot-create-as instance-00000001 livesnap2 --memspec /home/livesnap2mem,snapshot=external --diskspec vda,snapshot=external
virsh snapshot-dumpxml instance-00000001 livesnap2可以看到具體外置存放位置信息
但是libvirt現在還不支持回滾和刪除外置快照，如下
virsh snapshot-revert instance-00000001 livesnap2
error: unsupported configuration: revert to external snapshot not supported yet
3 OpenStack原生虛擬機快照和備份
OpenStack中對虛擬機的快照其實是生成一個完整的鏡像，保存在glance服務中，並且可以利用這個快照鏡像生成新的虛擬機，與原本的虛擬機並沒有什么關系。而比較主流的快照實現應該是有快照鏈的，且包含內存快照和磁盤快照。
OpenStack中的備份其實跟快照沒啥區別，調用的都是同一個生成鏡像的接口，更多的備份是cinder對磁盤的備份，沒有對整個虛擬機進行備份的接口。
4 使用ceph實現OpenStack虛擬機快照功能
（1）首先是配置OpenStack的存儲環境是Ceph存儲，因為我們要借助ceph的一些特性來實現快照
（2）從上面我們可以知道做快照，主要是對磁盤做快照和對內存數據進行保存，如果是ceph環境，那么OpenStack虛擬機的根磁盤和磁盤在ceph下就是一個塊設備，比如根磁盤一般就是保存在vms池中，其路徑是vms/<instance_id>_disk，而磁盤一般就是保存在volumes池中，其路徑是volumes/volume-<volume_id>；對於塊設備，ceph可以使用rbd命令來對塊設備做快照，比如我們對虛擬機根磁盤做快照：
rbd snap create vms/<instance_id>_disk@<snapshot_name>
snapshot_name是快照名
回滾時則執行：
rbd snap rollback vms/<instance_id>_disk@<snapshot_name>
這其實可以理解為是塊設備的內部快照方式
（3）對於內存數據，我們可以使用libvirt的save接口將內存狀態數據保存到一個文件中，為了保存到塊設備中，我們可以這樣做：
<1>新建一個塊設備（這里假設在snapshots池中創建1G大小的名為test的塊設備）：
rbd create --size 1024 snapshos/test
<2>將塊設備map到物理主機中
rbd map snapshos/test
/dev/rbd0
可以看到會輸出一個磁盤設備符，使用lsblk命令則能看到該設備
<3>格式化該設備並掛載到某個目錄下
mkfs.xfs /dev/rbd0 mkdir test_dir mount /dev/rbd0 test_dir
然后我們就可以向save接口傳入test_dir目錄下的一個文件名，其會將內存狀態數據保存到該文件中，接着umount掉該塊設備：
umount -f /dev/rbd0 rbd unmap /dev/rbd0
這樣內存數據也一樣保存到塊設備中了，要使用時再掛載該塊設備訪問即可，回滾內存對應的是向libvirt的restore接口傳入該內存數據文件
注意點：
（1）libvirt的save接口調用保存完內存狀態數據后，虛擬機會關閉，這時可以執行restore接口虛擬機回滾回去
（2）回滾虛擬機時，先將該虛擬機的vm_state狀態置為ACTIVE，否則回滾會不成功
5 使用ceph實現OpenStack虛擬機增量備份功能
這里說兩個備份名詞，全量備份和增量備份。
全量備份：保存的是整個虛擬機的完整的數據
增量備份：保存的只是跟上一次相比有改動的數據
需要先做一次全量備份后，后續才能做增量備份
5.1 創建備份
這里以虛擬機的根磁盤 vms/<instance_id>_disk為例子做增量備份的操作演示：
（1）做一次全量備份
先對該塊設備做一次快照：
rbd snap create vms/<instance_id>_disk@time1
然后導出差異數據：
rbd export-diff vms/<instance_id>_disk@time1 time1_diff_file
（2）再做一次增量備份
先對該塊設備做一次快照：
rbd snap create vms/<instance_id>_disk@time2
導出time1到time2之間這段時間該磁盤的差異數據：
rbd export-diff vms/<instance_id>_disk@time2 --from-snap vms/<instance_id>_disk@time1 time2_diff_file
5.2 恢復備份
（1）如果該磁盤還存在，則直接用rbd snap rollback回滾就可以了，比如要回滾到time1這個時間點：
rbd snap rollback vms/<instance_id>_disk@time1
（2）該磁盤已經被刪掉了，要恢復該磁盤到time2的時間點：
<1>創建一個塊設備（大小跟刪除的那塊一樣大小，這里以1G為例子）
rbd create --size 1024 vms/restore_disk
<2>導入差異數據，注意這里的導入順序，先恢復到time1，再恢復到time2
rbd import-diff time1_diff_file vms/restore_disk rbd import-diff time2_diff_file vms/restore_disk
這時這塊塊設備就恢復回time2的狀態了
友情經驗點：
（1）上面的操作都是自己創建一個塊設備然后進行回滾，那怎么把這塊給到OpenStack的虛擬機使用呢？在OpenStack中添加一個磁盤是先調用api.cinder.volume_create接口創建一個卷，然后調用api.nova.instance_volume_attach將該卷連接到虛擬機中，其實我們只要將它創建的塊設備替換成我們的就可以了，比如它生成的是volumes/volume-123，我們自己回滾好的是volumes/restore_disk，則先刪掉它的塊設備，然后重命名我們的塊設備：
rbd rm volumes/volume-123 rbd rename volumes/restore_disk volumes/volume-123
（2）同理，如果我們要從備份文件中恢復到一個新的虛擬機，那么就先創建一個虛擬機，然后將它的根磁盤替換為我們恢復過數據的根磁盤，然后接着是替換硬盤，這樣我們便從備份文件中恢復到一個新的虛擬機了