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一种基于持续数据保护的镜像系统的研究与实现

作　者: 李亮
导　师: 罗宇
学　校: 国防科学技术大学
专　业: 计算机科学与技术
关键词: 持续数据保护 镜像 写时重定向 虚拟设备
分类号: TP309
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
下　载: 32次
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内容摘要


数据安全面临的威胁越来越多,数据失效后造成的损失无法估量。虽然当前数据恢复技术已有较多研究成果,但随着人们对数据安全的迫切需要,以及数据恢复技术自身存在的局限性等问题,近年来,提高数据可恢复性的相关研究广泛展开,从而加速了数据恢复技术的发展。镜像技术作为解决灾难造成数据不安全问题的方式被人们广泛采用,而持续数据保护技术作为提高数据可恢复性的方式在沉寂了一段时间后,渐渐被人们采用,相关研究正逐步展开。然而单一的数据恢复技术作用有限。基于这一现状,本文在深入分析持续数据保护技术所存在几个问题的基础上,融合镜像技术,针对当前数据存储面临的不安全因素提出了一种数据保护方案TH-CDPS,并对该方案进行了设计,实现了一个原型系统。TH-CDPS基于镜像技术和持续数据保护技术构建,适用于对数据安全具有不同RTO(Recovery Time Objective)和RPO(Recovery Point Objective)要求的企业或个人。方案以独特的元数据组织结构为基础,解决了持续数据保护技术存在的恢复数据和删除数据选择问题,并提出了多种性能提升手段,主要包括:“读时恢复”、“遍历恢复”和“‘逆向’选择恢复”三种恢复模式,改进型“折半”查找及自适应的I/O请求算法,并对其功能进一步拓展,提出了“多时间轴”(同一数据在不同条件下经过相同时间后的不同数据状态)的概念。最后,通过对TH-CDPS当前实现版本的测试,验证了方案的正确性和各种技术手段的有效性。

全文目录


摘要  8-9
ABSTRACT  9-10
第一章 绪论  10-20
  1.1 研究背景  10-11
  1.2 研究现状  11-17
    1.2.1 数据恢复的有效技术  11-16
    1.2.2 技术实现方式  16
    1.2.3 现有国内外典型系统的分析  16-17
  1.3 本文研究目标  17-18
  1.4 本文重点和难点  18-19
  1.5 本文的主要研究成果及创新  19
  1.6 论文组织  19-20
第二章 TH-CDPS背景技术分析  20-25
  2.1 虚拟设备技术  20
  2.2 Redirect-on-Write技术  20-21
  2.3 Mirror技术  21-22
  2.4 持续数据保护技术  22-25
    2.4.1 持续数据保护技术的原理  22
    2.4.2 存在的问题  22-25
第三章 TH-CDPS模型的研究与设计  25-28
  3.1 可行性研究  25
  3.2 TH-CDPS系统原理  25-28
    3.2.1 TH-CDPS系统框架  25-26
    3.2.2 TH-CDPS系统运行原理  26-28
第四章 TH-CDPS关键模块CDP-VD的设计与实现  28-49
  4.1 CDP-VD的体系结构  28-30
    4.1.1 系统系统架构  28-29
    4.1.2 系统软件组成  29-30
  4.2 CDP-VD的数据组织  30-36
    4.2.1 CDP-VD元数据组织  30-32
    4.2.2 元数据数据结构和磁盘布局  32-35
    4.2.3 数据的组织  35-36
  4.3 CDP-VD关键技术研究  36-43
    4.3.1 恢复数据选择过程  36-38
    4.3.2 删除数据选择过程  38-41
    4.3.3 自适应I/O请求算法  41-43
    4.3.4 多时间轴  43
  4.4 CDP-VD性能提升机制设计与分析  43-46
    4.4.1 恢复模式  43-45
    4.4.2 改进型“折半”查找  45-46
  4.5 CDP-VD核心过程  46-49
    4.5.1 读操作  46-47
    4.5.2 写操作  47-49
第五章 TH-CDPS系统测试与分析  49-56
  5.1 测试环境  49
  5.2 系统正确性与可用性验证  49-50
  5.3 性能测试与分析  50-56
    5.3.1 读性能测试与分析  50
    5.3.2 写性能测试与分析  50-51
    5.3.3 恢复性能测试与分析  51-54
    5.3.4 空间利用性能测试与分析  54-56
第六章 总结与展望  56-58
  6.1 工作总结  56
  6.2 工作展望  56-58
致谢  58-59
参考文献  59-61
作者在学期间取得的学术成果  61

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中图分类: > 工业技术 > 自动化技术、计算机技术 > 计算技术、计算机技术 > 一般性问题 > 安全保密
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