逻辑卷复制器的研究与实现

论文摘要

信息科学发展到今天,企业对可以在线访问及不断更新的数据的依赖达到了前所未有的程度。不可预计的事件可能会限制数据的访问,严重地影响企业的运营。而且,自然灾害等事件会造成数据的永久丢失,对企业的可持续经营能力造成严重的负面影响。因此,当灾难发生时,企业必须消除或减小数据损失,并且利用备份数据恢复。 即使使用最好的备份策略,从磁带恢复也会造成几个小时的数据丢失。在很多环境中,这种数据丢失是不可接受的。一种实时的容灾解决方案可以满足这些环境的需求。它不仅减小或消除了数据的损失,并且跟传统的磁带恢复相比较可以实现快速的恢复。复制的数据存储在没有发生灾难的地点的磁盘上,随时可以投入使用。 结合目前的数据复制技术以及linux的逻辑卷管理器,一个可靠的,有效的容灾系统——逻辑卷复制器——得以设计和实现。它能够基于任何IP网络复制一致数据,提供最大的工作持续性。当数据的更新程度和可用性是首要考虑的因素时,逻辑卷复制器是一种优良的、灵活的、独立于存储设备的数据复制解决方案。 本文分析了和论述了逻辑卷复制器的设计目标、系统功能及实现方法。主要工作及研究成果如下: 1.对linux逻辑卷管理器,linux的进程通讯机制,缓冲机制进行了深入的研究,对已有的复制技术进行了整理和总结。 2.对逻辑卷复制器进行了整体的设计,对其功能模块进行了划分并分别予以实现。提供了功能强大的用户命令,保证了对系统的有效管理。 3.利用逻辑卷复制器实现高可用容灾系统。

论文目录

• 第一章 绪论
• 1.1 研究背景及意义
• 1.2 工作内容
• 1.3 论文组织
• 第二章 相关技术概述
• 2.1 数据复制技术
• 2.1.1 按实体关系划分
• 2.1.2 按复制级别划分
• 2.1.3 按复制能力划分
• 2.1.3.1 瞬时复制技术
• 2.1.3.2 连续和周期性更新技术
• 2.2 逻辑卷管理器简介
• 2.2.1 基本概念：
• 2.2.2 VGDA中元数据的组织
• 2.2.3 逻辑卷管理器的工作原理
• 2.2.3.1 内部函数
• 2.2.3.2 对控制请求的处理
• 2.2.3.3 对读写请求的处理
• 2.3 本章小结
• 第三章 逻辑卷复制器的设计与实现
• 3.1 系统综述及工作原理
• 3.2 基本数据成员和基本概念
• 3.2.1 基本数据成员
• 3.2.2 基本概念
• 3.3 系统模块的划分
• 3.3.1 请求截获模块
• 3.3.2 数据处理模块
• 3.3.2.1 主数据处理模块
• 3.3.2.2 从数据处理模块
• 3.3.3 网络传输及交互模块
• 3.3.4 模块间的通讯
• 3.3.4.1 请求截获模块和主数据处理模块的通讯
• 3.3.4.2 主数据处理模块和主复制连接子模块的通讯
• 3.3.4.3 从复制连接子模块和从数据处理模块
• 3.3.4.4 网络连接及通讯模块之间的通讯
• 3.4 系统模块的实现
• 3.4.1 请求截获模块
• 3.4.2 数据处理模块
• 3.4.2.1 主数据处理模块
• 3.4.2.2 从数据处理模块
• 3.4.3 网络传输及交互模块
• 3.4.3.1 主复制连接子模块
• 3.4.3.2 从监听子模块
• 3.4.3.3 从复制连接子模块
• 3.5 系统工作流程
• 3.5.1 系统的数据复制模式
• 3.5.1.1 同步复制模式的数据更新过程
• 3.5.1.2 异步复制模式的数据更新过程
• 3.5.2 状态转换图
• 3.5.2.1 同步状态转换图
• 3.5.2.2 异步状态转换图
• 3.5.3 复制工作流程
• 3.5.3.1 同步复制工作流程
• 3.5.3.2 异步模式复制策略
• 3.6 本章小结
• 第四章 高可用容灾系统的构建
• 4.1 高可用性及容灾
• 4.2 Failover及Failback
• 4.2.1 HADT的Failover机制
• 4.2.2 Failback机制
• 4.2.2.1 伪从端及Fast Failack
• 4.2.2.2 HADT系统的Failback
• 4.3 本章小结
• 第五章 结束语
• 5.1 论文工作总结
• 5.2 后续工作展望
• 在学期间发表论文情况
• 第一作者论文：
• 非第一作者论文：
• 致谢
• 参考文献