基于SAN的存储资源管理系统的研究与实现

摘要

随着Internet和Intranet技术的广泛应用，数据存储不仅在容量上爆炸性增长而且对网络存储的要求也越来越高。传统的网络存储已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，新的网络存储系统SAN(StorageAreaNetwork——存储区域网)应运而生。 SAN是使用高速链路(如光纤通道)将存储设备和服务器连接在一起而形成的网络，它可以实现对存储资源的集成化管理，降低了管理成本，提高了存储的速度和效率，存储系统的灵活性和可扩充性更好，不同服务器之间共享存储资源和数据也成为可能。 在数据存储系统中，存储管理软件是整个系统的“大管家”，直接关系到数据是否可用。如果缺乏存储管理软件，那么系统就不能真正保证数据的高可用性和高可靠性。对SAN的有效管理离不开存储资源管理系统的支持，而备份恢复又是存储资源管理系统的核心功能之一。 本文通过一个基于SAN的存储资源管理系统(StorageResourceManagementSystem)的项目，对SAN的管理技术及相关问题进行了细致的研究。在探讨SAN管理软件体系结构的基础上，对备份恢复技术进行了深入分析，完成了备份恢复管理模块的设计与实现。该系统采用全平台开发的思路，可运行于Windows、Unix以及Linux平台之上，并且根据软件工程的标准，从开发到测试，严格按照计划进行，开发出的产品具有强有力的监控能力，拥有网络设备故障的自动检出和隔离功能以及数据管理、存储资源管理、性能监视与优化、安全管理和文件管理等功能。 在完成上述项目过程中，取得的主要成果如下： 1.总结基于SAN的存储资源管理系统SRMS的整体构成； 2.分析了3种备份恢复技术：卷复制技术、原子中断备份技术和Snapshot技术，并详细介绍实现机制、方法和细节： 3.备份恢复管理模块RRM的设计与实现； 4.SRMS的性能测试和评价。

目录

文摘

英文文摘

声明

第1章 引言

1.1研究背景与意义

1.1.1研究背景

1.1.2研究意义

1.2研究内容

1.3论文组织结构

1.4小结

第2章SAN的概述

2.1网络存储概述

2.1.1 DAS

2.1.2 NAS

2.1.3 SAN

2.2 SAN的构成要素

2.2.1网络互连结构

2.2.2管理软件

2.2.3存储系统

2.3 SAN的特点

2.4小结

第3章存储资源管理系统的设计与实现

3.1存储区域网络的管理策略

3.2 SRMS整体介绍及系统构成

3.3 SRMS内部系统模块构成

3.4小结

第4章RRM备份恢复技术的研究

4.1卷复制技术

4.1.1卷复制模型

4.1.2卷复制相关概念

4.1.3 Pair信息的存储

4.1.4卷复制操作类型

4.1.5卷复制拷贝控制

4.2原子中断备份技术

4.2.1原子中断的提出

4.2.2原子中断备份技术概述

4.2.3具体功能设计及细节描述

4.3 Snapshot技术

4.3.1 Snapshot的提出

4.3.2 Snapshot的工作原理

4.3.3 Snapshot的操作对象

4.3.4 snapshot的详细设计

4.4 Snapshot与传统备份技术的比较

4.5小结

第5章 RRM的详细设计及实现

5.1 RRM的系统内部构成

5.2 RRM中的进程及其实现

5.2.1 RRM主进程

5.2.2RRM子进程

5.2.3 Client通信处理

5.2.4进程表数据结构设计

5.2.5进程处理

5.3 RRM的通信设计

5.3.1 Socket通信

5.3.2电文结构设计

5.4 RRM命令接口的实现

5.4.1 RRM命令的接口

5.4.2核心数据结构

5.4.3命令行结果获取

5.4.4磁盘的硬件地址的获取

5.5小结

第6章系统性能测试与评价

6.1系统资源占用

6.2系统启动、终止及故障恢复时间

6.3系统运行稳定性评价

6.4小结

第7章 结论

参考文献

致 谢

附录：硕士期间参与的项目和发表的论文