提高NAS系统可用性的研究

摘要

可用性基本理论指出,提高NAS系统可用性的关键在于找出其中存在的单点故障并予以消除.NAS系统的单点故障在于SPU、总线、硬盘、网卡和软件系统.现有的提高可用性技术如RAID和Bonding可以消除部分单点故障,但NAS系统依然存在单点故障.构建HANAS集群是彻底消除NAS系统单点故障、大幅提高可用性的重要手段.通过对三种常见HA集群硬件结构以及连接方式的比较,构建HANAs集群采用非对称式的硬件结构和专用以太网的连接方式.而HANAs集群的软件结构,则综合了两种通用的HA集群软件结构的优点,分为用户接口模块、心跳模块和数据同步模块.其中心跳模块和数据同步模块是HANA S集群的软件的关键.心跳模块用于主服务器与备份服务器发送心跳信息以监测主服务器运行状况,并在主服务器失效时切换备份服务器.数据同步模块保持主服务器和备份服务器之间的数据同步,以便备份服务器切换时继续为用户提供服务.由于HANAS集群区别于一般HA集群的特殊性,数据同步模块又分为卷同步和文件同步模块,需要分别采取相应策略加以实现.测试结果表明,构建HANAS集群确实是一种能行之有效的提高NAS系统可用性的好办法.

目录

文摘

英文文摘

1绪论

1.1课题背景

1.2国内外研究情况

1.3本文的结构安排

2可用性的理论基础

2.1可用性的定义

2.2 NAS系统的软硬件结构

2.3现有的提高可用性的技术

2.4本章小结

3HANAS集群的框架结构

3.1 HANAS集群的硬件框架

3.2 HANAS集群的软件框架

3.3 HANAS集群的可用性分析

3.4本章小结

4HANAS集群关键软件模块的详细设计

4.1 Heartbeat模块的设计实现

4.1.1初始化子模块的设计实现

4.1.2响应请求子模块的设计实现

4.1.3失效监控子模块和失效恢复子模块的设计实现

4.2数据同步模块的设计实现

4.3本章小结

5可用性提高测试分析

5.1测试环境

5.2测试内容

5.3测试结果

5.4本章小结

6全文总结

6.1全文总结

6.2后续工作

致谢

参考文献

附录攻读硕士学位期间发表的学术论文目录