لقطة (تخزين الكمبيوتر)

📅 آخر تحديث: ٢٨ يوليو ٢٠٢٦
✍️ نُشر في: ٢٨ يوليو ٢٠٢٦
📷 يحتوي على 1 صور
الموسوعة الحرة
مثال على لقطات لنظام ملفات Btrfs ، تتم إدارتها باستخدام snapper

في أنظمة الحاسوب ، تُعرف اللقطة بأنها حالة النظام في لحظة زمنية محددة. وقد صِيغ هذا المصطلح تشبيهاً بالتصوير الفوتوغرافي .

الأساس المنطقي

قد تستغرق عملية النسخ الاحتياطي الكامل لمجموعة بيانات كبيرة وقتًا طويلاً. في الأنظمة متعددة المهام أو متعددة المستخدمين ، قد تُجرى عمليات كتابة على البيانات أثناء عملية النسخ الاحتياطي. هذا يمنع النسخ الاحتياطي من أن يكون ذريًا، ويُحدث تباينًا في الإصدارات، مما قد يؤدي إلى تلف البيانات . على سبيل المثال، إذا نقل مستخدم ملفًا إلى دليل تم نسخه احتياطيًا مسبقًا، فسيكون هذا الملف مفقودًا تمامًا من وسائط النسخ الاحتياطي ، لأن عملية النسخ الاحتياطي قد تمت قبل إضافة الملف. كما قد يتسبب تباين الإصدارات في تلف الملفات التي يتغير حجمها أو محتواها أثناء قراءتها.

إحدى طرق النسخ الاحتياطي الآمن للبيانات الحية هي تعطيل إمكانية الكتابة مؤقتًا أثناء عملية النسخ الاحتياطي، إما بإيقاف التطبيقات التي تصل إلى البيانات أو باستخدام واجهة برمجة التطبيقات (API) الخاصة بالقفل التي يوفرها نظام التشغيل لفرض حق الوصول الحصري للقراءة. يُعد هذا الإجراء مقبولًا في الأنظمة ذات التوافر المنخفض (على أجهزة الكمبيوتر المكتبية وخوادم مجموعات العمل الصغيرة، حيث يكون التوقف الدوري مقبولًا). أما الأنظمة عالية التوافر التي تعمل على مدار الساعة ، فلا يمكنها تحمل توقف الخدمة.

لتجنب توقف الخدمة، قد تقوم أنظمة التوافر العالي بإجراء النسخ الاحتياطي على لقطة - وهي نسخة للقراءة فقط من مجموعة البيانات مُجمدة عند نقطة زمنية محددة - مما يسمح للتطبيقات بمواصلة الكتابة إلى بياناتها. [ 1 ] تتميز معظم تطبيقات اللقطات بالكفاءة، حيث يمكنها إنشاء لقطات في زمن ثابت O(1) . بمعنى آخر، لا يزداد الوقت وعمليات الإدخال/الإخراج اللازمة لإنشاء اللقطة مع حجم مجموعة البيانات؛ على عكس ذلك، يتناسب الوقت وعمليات الإدخال/الإخراج المطلوبة للنسخ الاحتياطي المباشر طرديًا مع حجم مجموعة البيانات. في بعض الأنظمة، بمجرد أخذ اللقطة الأولية لمجموعة البيانات، تقوم اللقطات اللاحقة بنسخ البيانات المُعدّلة فقط، وتستخدم نظام مؤشرات للإشارة إلى اللقطة الأولية. تستهلك هذه الطريقة، القائمة على المؤشرات، مساحة تخزين أقل من استنساخ مجموعة البيانات بشكل متكرر.

التطبيقات

مديري الحجم

تحتوي بعض أنظمة يونكس على مديري وحدات تخزين منطقية تدعم اللقطات . تُطبّق هذه المديريات تقنية النسخ عند الكتابة على أجهزة الكتل بأكملها ، وذلك بنسخ الكتل المُعدّلة -قبل استبدالها مباشرةً في وحدات التخزين "الأصلية" -إلى وحدات تخزين أخرى، ما يحافظ على صورة متسقة للحالة السابقة لجهاز الكتل. ويمكن لاحقًا تركيب أنظمة الملفات الموجودة على هذه الصور المأخوذة من اللقطات كما لو كانت على وسائط للقراءة فقط.

تتيح بعض برامج إدارة وحدات التخزين إنشاء لقطات قابلة للكتابة ، مما يوسع نطاق أسلوب النسخ عند الكتابة عن طريق فصل أي كتل مُعدّلة داخل اللقطة عن كتلها "الأصلية" في وحدة التخزين الأصلية. ويمكن وصف هذا الأسلوب أيضًا بأنه يُنفّذ عمليات نسخ إضافية عند الكتابة يتم تفعيلها عند الكتابة إلى اللقطات.

في نظام لينكس، يسمح مدير وحدات التخزين المنطقية (LVM) بإنشاء لقطات للقراءة فقط ولقطات للقراءة والكتابة. وقد تم تقديم اللقطات القابلة للكتابة مع الإصدار الثاني من LVM (LVM2). [ 2 ]

أنظمة الملفات

تقوم بعض أنظمة الملفات، مثل WAFL ( وهو نظام قديم من مختبرات بيل لنظام التشغيل Plan 9 ) و ODS-5 ، بتتبع الإصدارات القديمة من الملفات داخليًا، وتتيح الوصول إلى اللقطات عبر مساحة اسم خاصة . بينما توفر أنظمة أخرى، مثل UFS2 ، واجهة برمجة تطبيقات (API) لنظام التشغيل للوصول إلى سجلات الملفات. في نظام NTFS ، يتم توفير الوصول إلى اللقطات عبر خدمة نسخ الظل لوحدة التخزين (VSS) في نظامي التشغيل Windows XP و Windows Server 2003 ، وخاصية Shadow Copy في نظام التشغيل Windows Vista . يوفر نظام Melio FS اللقطات عبر واجهة VSS نفسها للتخزين المشترك. [ 3 ] كما تتوفر اللقطات في نظام ملفات NSS ( خدمات تخزين نوفيل ) على نظام NetWare منذ الإصدار 4.11، ومؤخرًا على منصات Linux في منتج Open Enterprise Server . يدعم نظام JFS2 اللقطات على نظام AIX ، بينما يدعمها نظام APFS على نظام macOS . [ 4 ]

تُطبّق منصة التخزين العنقودي Isilon OneFS من EMC نظام ملفات واحد قابل للتوسع يدعم اللقطات للقراءة فقط على مستوى الملف أو المجلد. يمكن أخذ لقطة لأي ملف أو مجلد داخل نظام الملفات، وسيقوم النظام بتنفيذ لقطة نسخ عند الكتابة أو لقطة نقطة زمنية محددة ديناميكيًا بناءً على الطريقة التي تُعتبر الأمثل للنظام.

في نظام لينكس، يدعم نظاما الملفات Btrfs و OCFS2 إنشاء لقطات (استنساخ) للملفات الفردية. بالإضافة إلى ذلك، يدعم Btrfs أيضًا إنشاء لقطات للمجلدات الفرعية.

انظر أيضاً

ملحوظات

  1. ↑ WAFL ليس نظام ملفات. WAFL هو تخطيط ملفات يوفر آليات تُمكّن مجموعة متنوعة من أنظمة الملفات والتقنيات التي ترغب في الوصول إلى كتل القرص.

مراجع

  1. ↑ باير، بيتسي؛ جونز، كريس؛ بيتوف، جينيفر؛ مورفي، نيال ريتشارد، محرران. (2017). "26: سلامة البيانات: ما تقرأه هو ما كتبته" . هندسة موثوقية المواقع . أورايلي ميديا . ISBN 978-1-491-92912-4تم الاسترجاع بتاريخ 2025-05-08 – عبر SRE.google.
  2. ↑ "دليل استخدام LVM" . 3.8. اللقطات . tldp.org . تم الاطلاع عليه بتاريخ 29-09-2013 .
  3. ↑ "حلول تخزين مُحسّنة لعمليات نشر Hyper-V على نطاق المؤسسات" (ملف PDF) . مايكروسوفت. مارس 2010. ص 15. تم الاطلاع عليه بتاريخ 25 أكتوبر 2012 . 
  4. ↑ هاتشينسون، لي (13 يونيو 2016). "التعمق في وثائق المطورين لنظام الملفات الجديد من آبل APFS" . آرس تكنيكا . مؤرشف من الأصل في 26 يناير 2025. تم الاطلاع عليه في 25 فبراير 2025 .