一种持续数据保护系统的设计与实现

论文摘要

计算机存储技术飞速发展,用户的数据量与日俱增,数据的重要性也逐渐提高。传统的数据备份是定期把数据存储到后备服务器上,当生产数据损坏时,可以从后备存储服务器上恢复。但是用户会丢失备份窗口之间的数据状态。持续数据保护(Continuous Data Protection)在不影响主要数据运行的前提下,实现持续捕捉或跟踪目标数据所发生的改变,可以使系统将数据状态恢复到数据遭到破坏之前的任意一个时间点,消除传统备份方法中备份窗口数据丢失的问题。首先介绍了数据备份、数据丢失、持续数据保护系统等概念,及其在国内外的研究发展现状与前景:接着将分析持续数据保护系统所存在的一系列问题,并对现今已存的数据保护系统所存在的缺陷进行总结;然后结合当前文件数据读写特点,在改进数据压缩算法和系统架构的基础上提出了一种新的持续数据保护系统的设计。最后实现了一个基于iSCSI的持续数据保护系统,并分析了该系统框架中各部分模块的功能,最后阐述了系统关键技术的实现方法,并进行了总结和展望。

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• 图表目录
• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 课题研究背景
• 1.2 选题意义
• 1.3 论文结构
• 第二章 基础理论与技术
• 2.1 容灾
• 2.1.1 数据灾难定义
• 2.1.2 数据容灾定义
• 2.1.3 数据容灾分类
• 2.1.4 数据容灾特点
• 2.2 传统数据保护方法
• 2.2.1 备份
• 2.2.2 镜像
• 2.3 数据保护新方法
• 2.3.1 快照
• 2.3.2 CDP
• 2.3.3 VTL
• 2.4 持续数据保护介绍及其意义
• 2.4.1 持续数据保护意义
• 2.4.2 持续数据保护定义
• 2.4.3 持续数据保护技术特点
• 2.4.4 持续数据保护实现关键技术
• 2.4.5 持续数据保护的实现模式
• 2.5 持续数据保护技术的发展和研究现状
• 2.5.1 持续数据保护技术发展应用
• 2.5.2 持续数据保护系统研究现状
• 第三章 系统设计与功能介绍
• 3.1 整体框架结构介绍
• 3.2 系统架构层次介绍
• 3.2.1 数据I/O请求层
• 3.2.2 本地存储服务器层
• 3.2.3 数据备份服务器层
• 3.2.4 远端数据备份服务器层
• 3.3 系统功能模块介绍
• 3.3.1 同步复制模块
• 3.3.2 日志模块
• 3.3.3 异或压缩模块
• 3.3.4 异步复制模块
• 3.3.5 定时数据丢弃模块
• 3.3.6 异步接收模块
• 第四章 关键技术的设计与实现
• 4.1 系统架构改进
• 4.1.1 传统数据保护系统架构
• 4.1.2 本系统系统架构及其优点
• 4.1.3 系统性能测试结果及其分析
• 4.2 数据压缩算法改进
• 4.2.1 传统数据压缩算计及压缩比
• 4.2.2 本系统改进压缩算法
• 4.2.3 系统性能测试结果及其分析
• 4.3 数据存放方式改进及其恢复方式
• 4.3.1 传统数据存放方式描述
• 4.3.2 本系统采用数据存放方式
• 4.3.3 数据恢复方式
• 4.3.4 系统性能测试及其分析
• 第五章 结论
• 参考文献
• 致谢