远程文件同步算法研究和应用

摘要

随着个人电脑的普及和信息技术的飞速发展，人们的工作和生活都日益依赖于信息技术，信息也已成为企业和个人最有价值的无形资产之一。数据一旦丢失和损坏将会给这些企业和个人带来难以估量的损失。备份是保证数据安全的有效方法，基于安全的考虑，远程的数据备份对于抵御突发事件的发生，如9.11恐怖袭击和5.12汶川地震等具有更高的安全可靠性和保障性。
　　一个好的远程文件同步算法（remote file synchronization algorithm）是远程文件备份系统成功的关键和核心。rsync算法是目前应用最广泛的远程文件同步算法，本文的研究重点正是研究rsync算法在远程文件备份系统中的应用。本文所做的主要工作有：
　　1.针对rsync算法在实践中的缺点和不足，在以下方面进行改进：
　　(1)针对rsync算法计算量不对等，从而影响服务器端性能的问题，采用基于文件内容的分块算法改进rsync算法的分块方法；
　　(2)针对rsync算法在处理最坏情况时的失效问题，采用多往返的远程同步方法，改进rsync算法的往返次数；
　　(3)利用差异压缩技术，进一步减少rsync算法由于传输差异数据而产生的网络流量；
　　(4)针对rsync算法在重构文件时，必须建立临时文件，受到存储空间限制的问题，采用原地重构改进rsync算法重构文件的方式；
　　(5)针对rsync算法对于文件集合的同步不能进行双向同步的局限，采用双向同步技术，改进rsync算法的同步方式；
　　2.结合本文的研究成果，提出了一种适用于备份系统的远程文件同步算法：fbrsync算法。该算法在rsync算法的基础上，结合了基于文件内容的分块算法、多往返同步、差异压缩和原地重构，目的是应用于远程文件备份系统中，以实现高效、快速的远程文件同步；
　　3.设计并实现应用远程文件同步算法的具体实例：远程文件备份与恢复系统；
　　4.对于fbrsync算法中针对rsync算法的不足所采用的各种改进方法进行编程实现，并给出精确的实验数据和对比分析。
　　综上所述，本文的研究重点是rsync远程同步算法在远程文件备份系统中的应用。针对rsync算法在实际应用中的缺点和不足，采用各种方法进行了有效的改进；结合各种改进方式，提出一种适用于远程文件备份系统的同步算法：fbrsync算法；设计并实现远程文件同步算法的应用实例：远程文件备份与恢复系统；最后，编程实现fbrsync算法中针对rsync算法的不足所使用的各种改进方法，并给出精确的实验数据和对比分析。

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第一章 绪论

1.1研究背景

1.2研究来源

1.3研究模型

1.4研究意义

1.5研究内容

1.6论文结构

1.7小结

第二章 rsync算法

2.1算法原理

2.2算法分析

2.3小结

第三章 rsync算法的不足和改进

3.1 rsync算法的不足

3.2分块方法

3.3多往返同步

3.4差异压缩

3.5原地重构

3.6双向同步

3.7小结

第四章 fbrsync算法

4.1算法描述

4.2算法分析

4.3小结

第五章 远程文件备份与恢复系统的设计和实现

5.1体系结构

5.2模块结构

5.3备份流程

5.4同步算法

5.5同步策略

5.6加密存储

5.7 Server端技术

5.8 Client端

5.9系统的主要类设计图

5.10 小结

第六章 实验

6.1均衡计算量

6.2提高查找精度

6.3原地重构

6.4差异压缩

6.5小结

结束语

致谢

参考文献