容灾系统中数据监控及远程异步重放方法

摘要

容灾备份对于重要系统具有不可替代的重要性。目前的容灾系统大多采用诸如NAS，SAN这样的存储备份技术，NAS技术仅适合于本地存储，不适于远距离异地备份，而SAN的备份距离仅为几十公里，且需专线或光纤通信，建设成本高，价格昂贵。随着Internet的普及与发展，为利用廉价的Internet资源，出现了基于Internet的远程备份技术，但由于Internet的带宽及稳定性限制，当前基于Internet的备份技术大多不能实现数据的实时备份。 本文对远程数据备份方法进行了探讨，提出了远程数据备份中的数据监控及异步重放方法，并提出了可用于实时检测备份数据正确性的差错控制方法，为实现一种基于Internet的远程备份系统的提供了技术思路。 利用上述方法，本文实现了基于Linux的远程异步镜像系统，本系统工作在Linux内核的设备驱动层，对应用程序透明。本系统监控本地的数据生成并封装成备份记录，将备份记录存入镜像网关的缓存器中，然后由镜像网关异步发送到远程进行重放，由此将本地数据镜像到远端。本系统对远程传输网络要求低，具体来说，本文的主要工作有： 1．分析了国内外容灾及备份技术的研究现状。 2. 提出了可用于远程数据备份的数据监控方法。数据监控方法可用于镜像系统的本地端，通过监控本地主机的数据生成过程，按先后顺序实时获得本地主机的数据变化情况。 3.提出了可用于远程数据备份的数据重放方法。本方法与数据监控方法配合，用于镜像系统的远端，得到本地数据的变化情况后，处理后重构为针对远端服务器的数据生成并严格按本地端发生的顺序在远端重新提交，由此完成本地数据的远程镜像。 4. 提出了一种可用于远程备份系统中的差错控制方法。本方法使用摘要更新算法，在镜像过程中实时更新能反映本地与远端数据状态的摘要值，并通过摘要值的比较检测镜像过程是否有差错发生，保证镜像数据正确有效。 5.分析Linux-2.4内核，对Linux系统的数据存储流程进行整理。 6. 基于Linux内核，实现了一种工作于物理层次的远程异步镜像系统。该系统在设备驱动层实时监视本地设备的数据生成，并将相关信息封装成备份记录缓存于缓存器中，然后由镜像网关异步地将所缓存的记录发送到远端，在远端镜像设备上进行重放，由此实现了本地数据的异步实时镜像。 7.该系统以Linux内核模块的方式运行，对上层应用透明，支持Linux下的所有文件系统与存储设备，实现了对本地设备的物理备份。系统可同时支持对多个本地设备的远程镜像，可实现磁盘级的全盘镜像，也可实现对整个分区的镜像。 8.本系统能够适应多种网络状况，可直接架构于Internet上，具有良好的容错能力，远程传输网络的状况对本地服务器效率影响较小。 9.本系统通过proc文件系统的方式，提供了强大的配置管理功能。本文所提出的关键方法已提交专利申请，所实现的远程镜像系统己作为核心子系统应用于本实验室的DRC容灾系统中，并随之应用于四川省政府采购网等若干项目中，取得了良好的经济效益和社会效益。

目录

文摘

英文文摘

1绪论

2 DRC容灾系统

3数据监控及远程异步重放方法

4远程异步镜像系统的设计

5远程异步镜像系统的实现

6实现效果

7结束语

参考文献

附录1作者研究生阶段科研经历

附录2作者研究生阶段论文发表情况

独创性声明

致谢