容灾备份系统中存储服务器关键技术研究与实现

论文摘要

随着信息技术的发展,信息成为企业生产力的核心,数据丢失将给企业正常业务带来不可预计的损失,防止数据丢失的第一道防线就是对数据进行容灾备份。基于三方架构的网络数据备份系统(TNBS)采用了备份服务器、存储服务器和备份代理三方架构的模型,实现了控制命令流和数据流分离,平衡了系统负载。其中,备份服务器是系统的管理控制中心,负责任务调度和资源管理;存储服务器是数据处理中心,负责数据的存储组织和管理;备份代理是整个系统备份恢复服务发起方。三方子系统可独立安装在不同的服务器上,相互协调完成数据备份和恢复任务。存储服务器的数据处理能力是影响整个系统性能的关键因素之一。存储服务器采用了双通道网络服务模型,减少了与备份服务器间频繁的网络通信带来的系统开销,提高了系统并发处理任务的能力。为了对不同优先级别用户提供区分网络服务,采用了基于用户的网络带宽动态分配算法,按照固定比例服务质量区分因子为作业并发运行过程中不同优先级别的用户作业动态分配不同的网络带宽。数据备份的根本目的是为了恢复,为实现对备份数据的有效组织和对恢复数据的快速查找定位,采用了基于用户的数据分层存储组织和分级索引管理技术,减少了系统数据恢复时间目标(RTO)。针对存储服务器的设计进行综合测试,结果显示,存储服务器采用的三种关键技术能够有效的提高系统任务并发度、合理分配网络带宽资源、以较小的系统备份性能损耗代价提高了数据恢复效率。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 绪论
• 1.1 课题背景
• 1.2 数据容灾备份系统概述
• 1.3 典型的容灾系统体系结构
• 1.4 本文研究的内容与组织
• 2 一种基于三方架构的网络数据备份系统体系结构
• 2.1 系统模型
• 2.2 系统三方架构
• 2.3 系统三方通信协议
• 2.4 本章小结
• 3 存储服务器关键技术
• 3.1 双通道网络服务模型
• 3.2 基于用户的网络带宽动态分配算法
• 3.3 基于用户的数据分层组织和分级索引管理技术
• 3.4 本章小结
• 4 存储服务器的设计与实现
• 4.1 存储服务器总体设计
• 4.2 网络服务监听和作业队列管理模块
• 4.3 网络带宽动态分配模块
• 4.4 数据组织和索引管理模块
• 4.5 系统运行监控模块
• 4.6 本章小结
• 5 系统性能测试与分析
• 5.1 测试环境
• 5.2 基于用户的网络带宽动态分配算法对系统性能影响
• 5.3 数据分级索引方法对系统性能影响
• 5.4 系统性能测试结论
• 6 全文总结
• 致谢
• 参考文献