基于iSCSI SAN的数据备份系统的研究

论文摘要

随着Internet及其应用的发展,传统的存储系统己经不能满足企业对存储系统高可靠性,可扩展性和安全性的要求。在这种情况下,以SAN为代表的网络存储结构在众多企业中得到的广泛的应用,基于SAN结构的一些研究工作也正成为研究中的热点。数据备份是数据保护最通用的方式。数据备份是数据高可用的最后一道防线,无论是采用哪种容灾方案,数据备份都是最基础的技术手段,没有备份的数据,任何容灾方案都没有现实意义。数据备份是用户进行容灾系统建设的第一步,也是最终容灾恢复系统的基础。随着数据量的日益增加,用户在安全性、灵活性、兼容性、扩展性等方面对备份系统提出了新的要求。因此本论文以基于iSCSI SAN的数据备份系统为研究内容,展开了分析与讨论。本文的主要内容包括以下几个方面:1.存储网络化已经开始成为主流的存储解决方案。目前的网络存储技术主要有两种:NAS和SAN。本文分析了NAS和SAN的物理特性和实现技术,对它们的优缺点和应用环境进行了比较。2.对数据备份技术进行了比较分析,并指出了SAN环境下数据备份技术的实施方案,最后引入了NDMP协议对其进行改进。3.设计了一个数据备份系统,介绍了内部各功能模块的设计思路,最后着重分析了笔者负责的数据备份模块的设计思路和具体功能的实现。4.搭建了一个测试环境,对数据备份系统进行了性能测试,并分析了测试结果。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 课题研究背景
• 1.2 章节安排
• 第二章 网络存储简介
• 2.1 网络存储的产生背景
• 2.2 网络存储的发展历程
• 2.2.1 DAS
• 2.2.2 NAS
• 2.2.3 SAN
• 2.2.4 DAS、NAS 和SAN 的比较
• 2.2.5 网络存储的新技术
• 2.3 SAN 的构成要素
• 2.3.1 网络互联结构
• 2.3.2 存储系统
• 2.3.3 存储管理软件
• 2.4 ISCSI SAN 简介
• 2.4.1 iSCSI 协议
• 2.4.2 iSCSI 连接
• 2.4.3 iSCSI 会话
• 2.4.4 iSCSI PDU
• 2.4.5 错误处理机制
• 2.4.6 iSCSI 协议的优化
• 2.4.7 iSCSI SAN 的优点
• 2.4.8 iSCSI SAN 的缺点
• 2.5 本章小结
• 第三章 数据备份技术分析
• 3.1 数据备份与恢复的必要性
• 3.2 数据备份技术的特性
• 3.3 数据备份模式
• 3.3.1 热备份
• 3.3.2 冷备份
• 3.4 备份及恢复策略
• 3.4.1 备份策略
• 3.4.2 恢复策略
• 3.5 数据备份技术分析
• 3.5.1 快照技术
• 3.5.2 镜像技术
• 3.6 SAN 的数据备份技术
• 3.6.1 LAN-Free 备份
• 3.6.2 Server-Free 备份
• 3.6.3 Client-Free 备份
• 3.6.4 NDMP 协议的引入
• 3.7 本章小结
• 第四章 数据备份系统的设计
• 4.1 系统总体设计
• 4.1.1 系统协议基础和管理模型
• 4.1.2 系统外部接口与通信方式
• 4.2 系统内部模块
• 4.2.1 主控模块
• 4.2.2 存储配置模块
• 4.2.3 状态监视模块
• 4.2.4 备份恢复模块
• 4.2.5 存储代理模块
• 4.2.6 客户代理模块
• 4.2.7 性能监视模块
• 4.3 本章小节
• 第五章 备份与恢复模块的设计与实现
• 5.1 数据备份模块的设计
• 5.2 镜像操作
• 5.2.1 基本操作及状态变化
• 5.2.2 复制模式
• 5.3 快照操作
• 5.3.1 基本操作及状态变化
• 5.3.2 快照的管理
• 5.4 其他操作
• 5.4.1 名称服务
• 5.4.2 设备基本信息的获取
• 5.5 本章小节
• 第六章 模拟实验和性能测试
• 6.1 测试环境
• 6.2 测试过程及结果分析
• 第七章 结束语
• 参考文献
• 致谢
• 攻读学位期间发表的学术论文