基于重定向框架的快照设计与实现

摘要

伴随着信息技术的发展,数据量呈爆炸式增长,给数据的存储和处理带来了越来越大的挑战。新的技术不断应用到已有的存储系统中,用来扩展存储系统的容量和提高存储系统的性能以及资源利用率。针对这种现状,提出构建一个重定向框架,嵌入丰富的高级存储策略,改善现有的存储系统。初步实现了重定向的框架程序,定义了存储策略的嵌入接口,并实现了一种自定义的快照策略,为现有存储平台提供数据保护功能。
　　深入研究了几类通用的存储系统架构,提出了实现重定向技术的两种方式:带内和带外。从重定向的视角,分析了多种高级存储特性的实现方案,论证了重定向框架的可行性。改造现有的存储系统,可以采取带外的方式实现一个重定向框架程序,兼容现有的存储方案,并把对现有系统的改动降到最低。可以灵活地嵌入自动精简配置、重复数据删除、快照等高级存储策略,提高存储平台的可用性和存储资源的利用率。实现了一个独立于存储系统的重定向框架程序。重定向框架明确定义了存储策略的嵌入接口,可以灵活地支持多策略的共生,同时完全兼容现有的存储方案。在重定向框架的基础上,实现了一种自定义的快照存储策略。这种快照策略按照虚拟视图的方式实现,将原始逻辑卷改造成自定义的磁盘格式,能够支持无上限次数的快照,同时存储性能与快照次数无关。
　　对于实现快照功能的重定向框架进行了相关测试。首先测试了运行空策略的框架程序,结果表明带外实现的框架程序对于现有存储平台的影响很小,对存储策略的支持符合设计指标。然后对快照策略进行了功能和性能的测试,测试结果表明,嵌入重定向框架的快照策略可以正确地完成设计的功能,相关性能符合设计的预期效果。

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1 绪论

1.1 研究背景与意义

1.2 研究现状

1.3 论文主要内容

2 系统介绍与关键技术

2.1 通用存储系统结构

2.2 高级存储特性

2.3 重定向系统框架

2.4 传统快照技术

2.5 本章小结

3 重定向框架的设计与实现

3.1 重定向框架需求分析

3.2 重定向框架总体设计

3.3 重定向框架详细设计

3.4 iSCSI平台兼容性处理

3.5 本章小结

4 快照的设计与实现

4.1 快照原理分析

4.2 自定义快照策略

4.3 支持快照的磁盘格式

4.4 快照触发接口

4.5 向重定向框架嵌入快照策略

4.6 本章小结

5 系统测试与分析

5.1 测试目的和测试方案

5.2 测试平台说明

5.3 重定向框架测试

5.4 基准策略测试

5.5 快照策略测试

5.6 本章小结

6 总结与展望

6.1 全文总结

6.2 研究展望

致谢

参考文献