基于线性链式版本追踪算法的IP-SAN灾备系统关键技术研究

摘要

计算机和网络的高速发展使整个社会的信息化和数字化得到了极大的推动，信息保护失败会造成难以预计的损失，降低灾难发生时导致的损失和保障计算机系统持续运行的重要举措就是灾难的备份和恢复。数据的备份是灾难时可以得到恢复的基础条件，传统的本地数据存储恢复技术虽然可以解决本地损坏，但是当面临一些大规模自然灾害或者突发性事件的时候，若本地系统遭受的严重的损坏，本地存储已经无法恢复，这样的情况就需要有本地以外的备份，即远程数据备份和恢复。
　　本论文结合现今对灾备的需要，重点研究了基于delta线性链式版本追踪算法的IP-SAN容灾系统开发过程中涉及到的关键技术，主要完成了以下工作：
　　1、首先，综合分析了当前市面上主要运用的容灾技术，包括系统的架构、数据的压缩备份技术、以及备份数据的恢复策略，总结了当前这些技术的不足之处，针对这些不足之处，本文提出了一些解决方案。在系统的架构上使用基于IP-SAN的远程系统架构，把本地的磁盘设备输出给在网上所连接的其他主机，从而降低成本，并且这些主机可以在访问这些联网上的主机的时候像访问本地磁盘一样便利。
　　2、其次，在数据备份前的压缩工作上提出了基于贪婪算法的delta压缩算法，利用文件之间的重复信息来进行压缩，算法的粒度是字节级的，如果一个页面只改动了一个字节，就仅仅需要一个命令符就可以将改动的字节表示出来，而页面或者文件的其余部分就只需要用另一个命令符就可以保存指向参照文件的链接，这样就极大节约了存储空间。
　　3、最后，数据的恢复策略提出了delta线性链式版本追踪算法。在恢复一个离完整版本较远的版本文件的时候可以不计算中间文件，而是将连续版本文件之间的delta文件通过对指针指向的处理，将需要恢复的版本文件和完整版本文件之间的delta文件计算出来，然后通过这个delta文件和完整版本文件的参与，就可以在不计算中间文件的情况下将需要恢复的版本计算出来。

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第一章 绪论

1.1 课题背景和来源

1.2 课题研究目的和意义

1.3 灾备系统

1.4 论文主要工作和创新

1.5 论文相关章节和安排

第二章 基于IP-SAN容灾备份技术基础理论

2.1 数据库系统安全网络机构

2.2 SAN相关理论

2.3 基于IP-SAN远程灾备系统结构

2.4 本章小结

第三章 数据库压缩处理和备份

3.1 传统的备份方式

3.2 Delta 压缩算法基本原理和关键概念

3.3 基于one-pass 算法的delta压缩算法

3.4 改进的基于Greedy算法的Delta压缩算法

3.5 本章小结

第四章 数据库数据管理和恢复策略

4.1 数据库基于Dleta压缩的备份系统架构

4.2. Delta文件管理策略

4.3 线性链式管理策略和跳跃式管理策略对比

4.4 基于线性链式版本追踪算法的Delta管理策略

4.5 基于线性链式版本追踪算法的恢复策略

4.6 本章小结

第五章 性能分析

5.1 构建测试数据集

5.2 存储开销及备份性能分析

5.3 数据恢复时间性能分析

5.5 本章小结

第六章 结论

致谢

参考文献

攻硕期间取得的研究成果