基于IP-SAN的远程灾备系统关键技术研究

论文摘要

数据已经成为当今用户越来越重要的战略资源,数据的损坏、丢失以及客户业务服务的中断都会给行业和部门造成巨大的损失。随着网络的发展,分布式数据存储已经成为对付各种数据灾难的一种有效手段。为了确保数据的完整性、安全性和客户业务的连续性,建立异地容灾备份系统已是刻不容缓的事情。本文通过对基于IP-SAN容灾备份技术相关理论的深入研究,主要做了如下工作:首先结合了现代企业、部门的关键需要,深入研究了容灾备份相关原理,对比分析了如今比较流行的几种网络存储模式:DAS、NAS、SAN的优劣势以及IP-SAN的备份技术,设计了基于IP-SAN的远程灾备系统。本系统充分融合了IP-SAN的自有优势,具有速度快、单点容错性好、扩容迅速、管理方便等特点,适应如今多种网络,架构方便,并充分利用以太网的优势,实现远距离的异地备份。其次本文重点对系统中关键技术进行了研究。设计了基于IP-SAN的远程镜像备份子系统并实现了远程数据备份。子系统以Liunx内核模块方式运行,支持Liunx下所有文件系统以及存储设备,对上层应用透明,并引入了改进的计算摘要算法NSC。通过实验,测试了系统的主要功能及性能,证明文中所设计的远程镜像备份子系统能实时的获取本地更新数据,并备份至远程镜像系统,在实施备份过程中对本地系统服务器性能影响较小。最后引入改进的计算摘要算法NSC以及避免三次握手的报文传递方式,设计了数据一致性检测子系统并实现了备份数据一致性检测操作。子系统能实时的进行本地源数据与异地备份数据之间数据一致性检测,保证备份端数据的高可用性。通过实验证明,改进的计算摘要算法NSC以及避免三次握手的报文传递方式,有效的提高了数据备份及数据一致性测试速度,降低了对网络的负载,提高了系统的可靠性与响应速度,是一种代价相对较低且切实可行的设计方案。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 插图索引
• 第1章 绪论
• 1.1 研究背景
• 1.2 国内外应用现状
• 1.3 论文的主要工作
• 1.4 论文结构
• 1.5 小结
• 第2章 基于IP-SAN 容灾备份技术基础理论
• 2.1 容灾相关原理
• 2.1.1 容灾定义
• 2.1.2 容灾系统等级划分
• 2.1.3 容灾系统不同分类
• 2.2 SAN 相关理论
• 2.2.1 网络存储技术
• 2.2.2 DAS
• 2.2.3 NAS
• 2.2.4 SAN 原理及优点
• 2.2.5 IP-SAN 思想引入
• 2.3 数据备份技术
• 2.3.1 备份系统的三个重要因素
• 2.3.2 备份基本类型
• 2.4 IP-SAN 备份技术
• 2.4.1 LAN-free
• 2.4.2 Client-free
• 2.4.3 Server-free
• 2.5 小结
• 第3章 基于IP-SAN 远程灾备系统结构
• 3.1 系统体系结构
• 3.2 系统功能模块
• 3.3 IP-SAN 远程镜像备份子系统备份策略
• 3.4 小结
• 第4章 基于IP-SAN 的远程镜像备份子系统设计
• 4.1 远程镜像技术
• 4.2 远程镜像备份子系统设计基本原理
• 4.3 远程镜像备份子系统设计具体实现
• 4.3.1 本地系统模块
• 4.3.2 镜像备份系统模块
• 4.3.3 远程镜像子系统缓冲区设计
• 4.4 小结
• 第5章 远程灾备系统中数据一致性检测方法研究
• 5.1 数据一致性检测子系统
• 5.1.1 数据一致性
• 5.1.2 检测方法
• 5.1.3 检测机制实现
• 5.2 数据块摘要算法及传递方法
• 5.2.1 数据块摘要算法
• 5.2.2 数据块摘要传递方法
• 5.3 小结
• 第6章 实验分析
• 6.1 测试环境
• 6.2 测试过程
• 6.3 测试结果及分析
• 结论
• 参考文献
• 致谢
• 附录A 攻读学位期间发表的论文和参加的项目