Snapshots LVM : sauvegarder à chaud et revenir en arrière

Un snapshot LVM est une photo instantanée d'un volume à un instant précis, prise à chaud, sans arrêter le service. Il sert à deux choses : sauvegarder un volume en cours d'utilisation de façon cohérente, et revenir en arrière après une opération risquée. Ce guide montre comment créer un snapshot, l'utiliser pour une sauvegarde, et surtout restaurer un état antérieur avec lvconvert --merge. Pour administrateurs Linux intermédiaires, sur Debian/Ubuntu et RHEL/AlmaLinux. Toutes les sorties proviennent d'un test réel.

Ce que vous allez apprendre

• Créer un snapshot d'un volume logique avec lvcreate -s
• Comprendre le mécanisme copy-on-write et dimensionner le snapshot
• Sauvegarder un volume à chaud sans incohérence
• Restaurer un état antérieur (rollback) avec lvconvert --merge
• Éviter qu'un snapshot saturé ne soit invalidé

Prérequis

Une pile LVM en place avec au moins un volume logique formaté et monté (voir le guide LVM). Le Volume Group doit disposer d'espace libre (vgs, colonne VFree) pour accueillir le snapshot.

Qu'est-ce qu'un snapshot LVM

Un snapshot est une image figée d'un volume logique (l'origine) à l'instant de sa création. Le mécanisme s'appelle le copy-on-write (COW) : au lieu de copier tout le volume, LVM ne stocke que les blocs modifiés depuis la prise du snapshot. Tant que rien ne change sur l'origine, le snapshot ne consomme presque rien.

C'est ce qui rend le snapshot rapide et léger à créer, même sur un gros volume. La taille que vous réservez (-L) ne sert qu'à stocker ces différences : elle se dimensionne selon le volume d'écritures attendu pendant la durée de vie du snapshot, pas selon la taille de l'origine.

Créer un snapshot

On crée un snapshot avec l'option -s (--snapshot), en réservant une taille pour les blocs modifiés :

1. Créer le snapshot d'un volume lvdata, avec 256 Mio réservés :

   sudo lvcreate -s -L 256M -n lvdata-snap vg_data/lvdata

     Logical volume "lvdata-snap" created.

2. Modifier l'origine (le volume continue de servir normalement), puis observer le remplissage du snapshot :

   sudo lvs -o lv_name,origin,data_percent vg_data

     LV          Origin Data%
     lvdata
     lvdata-snap lvdata 0.02

Le snapshot lvdata-snap pointe vers son origine lvdata, et son Data% grimpe à mesure que l'origine est modifiée. Ici, après une petite écriture, il n'est rempli qu'à 0,02 % : seuls les blocs réellement changés sont copiés.

Sauvegarder un volume à chaud de façon cohérente

Le premier usage du snapshot est la sauvegarde cohérente. Sauvegarder un volume pendant qu'il est écrit produit des fichiers incohérents (à moitié modifiés). Le snapshot résout ce problème : on fige l'état à un instant T, puis on sauvegarde le snapshot pendant que l'origine continue de tourner.

# 1. Figer l'état actuel
sudo lvcreate -s -L 1G -n db-snap vg_data/lv_db

# 2. Sauvegarder le snapshot (l'origine reste en service)
sudo mount -o ro /dev/vg_data/db-snap /mnt/snap
sudo tar czf /backup/db-$(date +%F).tar.gz -C /mnt/snap .
sudo umount /mnt/snap

# 3. Libérer le snapshot une fois la sauvegarde terminée
sudo lvremove -y vg_data/db-snap

La base de données ne subit aucune interruption : elle écrit sur l'origine, vous sauvegardez l'image figée.

Restaurer un état antérieur avec lvconvert --merge

Le second usage, souvent oublié, est le rollback. Avant une mise à jour risquée, on prend un snapshot ; si l'opération tourne mal, on fusionne le snapshot dans l'origine pour revenir à l'état d'avant, avec lvconvert --merge.

1. Démonter l'origine (le merge immédiat exige qu'elle soit fermée) :

   sudo umount /mnt/data

2. Fusionner le snapshot dans l'origine :

   sudo lvconvert --merge vg_data/lvdata-snap

     Merging of volume vg_data/lvdata-snap started.
     vg_data/lvdata: Merged: 99.99%

3. Remonter : l'origine est revenue à l'état du snapshot, et le snapshot est consommé puis supprimé automatiquement :

   sudo mount /dev/vg_data/lvdata /mnt/data
   cat /mnt/data/fichier.txt
   # contenu version 1   (les modifications postérieures ont disparu)

Si l'origine ne peut pas être démontée

Pour un système de fichiers racine impossible à fermer, la fusion est différée à la prochaine activation du volume, c'est-à-dire au redémarrage suivant. Le lvconvert --merge rend alors la main immédiatement, et le rollback s'applique au reboot.

Le danger : un snapshot saturé

Un snapshot plein est invalidé

Si l'origine est modifiée plus que la taille réservée au snapshot, celui-ci se remplit. Un snapshot classique qui atteint 100 % devient invalide (dropped) : il est démonté si possible et inutilisable pour un rollback. La sauvegarde ou la restauration que vous comptiez faire est alors perdue silencieusement. Le monitoring émet un avertissement syslog dès 80 % de remplissage.

La parade : dimensionner large la zone du snapshot quand l'origine est très active, et surveiller son Data% pendant sa durée de vie. Un snapshot n'a pas vocation à vivre longtemps : créez-le, utilisez-le, supprimez-le.

Snapshots classiques ou snapshots fins ?

Le snapshot décrit ici est le snapshot classique : il préalloue une taille fixe et devient invalide s'il déborde. Quand on multiplie les snapshots (sauvegardes fréquentes, environnements de test), les snapshots fins (thin snapshots) sont plus efficaces : ils ne préallouent aucun espace fixe et partagent les blocs du pool.

# Snapshot d'un thin volume : pas de taille -L à réserver
sudo lvcreate -s -n lvdata-snap vg_data/thin_lvdata

Le risque se déplace alors vers la saturation du thin pool plutôt que du snapshot lui-même. Voir le guide thin provisioning LVM.

Dépannage

Symptôme	Cause probable	Solution
lvcreate -s refuse : espace insuffisant	VG plein	vgs (VFree), libérer ou ajouter un disque
Snapshot invalidé / disparu	snapshot saturé (Data% à 100)	le recréer plus grand, surveiller le remplissage
lvconvert --merge ne fait rien tout de suite	origine encore montée	démonter l'origine, ou la fusion s'applique au reboot
Le merge ne rend pas la main	origine en cours d'utilisation	fermer tous les accès au volume

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À retenir

• Un snapshot (lvcreate -s) fige un volume à un instant T, en copy-on-write (seuls les blocs modifiés sont copiés).
• Il sert à la sauvegarde cohérente (sauvegarder le snapshot pendant que l'origine tourne) et au rollback.
• Le rollback se fait avec lvconvert --merge ; démonter l'origine pour un effet immédiat, sinon il s'applique au redémarrage.
• Un snapshot saturé est invalidé : dimensionner sa zone selon les écritures attendues et surveiller son Data%.
• Pour des snapshots nombreux, préférer les snapshots fins sur un thin pool.
• Un snapshot est temporaire : créer, utiliser, supprimer.

FAQ : questions fréquentes sur les snapshots LVM

Qu'est-ce qu'un snapshot LVM ?

Un snapshot LVM est une image figée d'un volume logique à un instant T, prise à chaud. Grâce au copy-on-write, il ne stocke que les blocs modifiés depuis sa création, ce qui le rend rapide et léger même sur un gros volume.

Comment restaurer un snapshot LVM (rollback) ?

On fusionne le snapshot dans son origine avec lvconvert --merge vg/snapshot. Si l'origine est démontée, la fusion est immédiate ; sinon elle s'applique à la prochaine activation du volume, c'est-à-dire au redémarrage. Le snapshot est ensuite consommé et supprimé.

Quelle taille donner à un snapshot LVM ?

La taille d'un snapshot classique (-L) sert à stocker les blocs modifiés sur l'origine pendant sa durée de vie, pas à copier le volume. On la dimensionne selon le volume d'écritures attendu : large si l'origine est très active, plus modeste si elle change peu.

Que se passe-t-il si un snapshot LVM est plein ?

Un snapshot classique qui se remplit à 100% devient invalide (dropped) : il est démonté si possible et ne peut plus servir au rollback ni à la sauvegarde. La perte est silencieuse. Le système émet un avertissement syslog dès 80% de remplissage.

Snapshot LVM classique ou thin, lequel choisir ?

Le snapshot classique préalloue une taille fixe et devient invalide s'il déborde : il convient pour un usage ponctuel. Le snapshot fin (thin) ne préalloue rien et partage les blocs du pool : il est bien plus efficace quand on multiplie les snapshots.

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