在線備份服務(wù)機(jī)制及容錯(cuò)模型研究.pdf

1、在當(dāng)今信息化社會(huì)，數(shù)據(jù)是一個(gè)企業(yè)或組織最寶貴的財(cái)富，關(guān)鍵數(shù)據(jù)的損壞或丟失都將給企業(yè)帶來(lái)毀滅性打擊。而數(shù)據(jù)在各類自然災(zāi)害、人為誤操作、病毒及黑客攻擊等破壞面前都顯得極為脆弱，數(shù)據(jù)備份技術(shù)作為數(shù)據(jù)保護(hù)的有效手段，正在得到日益廣泛的應(yīng)用。隨著云計(jì)算和SaaS（軟件即服務(wù)）方式的興起，備份服務(wù)正在逐步替代傳統(tǒng)的備份軟件，成為存儲(chǔ)應(yīng)用領(lǐng)域一個(gè)新的發(fā)展方向。
　　 當(dāng)前備份軟件及服務(wù)市場(chǎng)基本由國(guó)外產(chǎn)品所壟斷，對(duì)相關(guān)的關(guān)鍵技術(shù)展開(kāi)研究并開(kāi)發(fā)具

2、有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的備份服務(wù)系統(tǒng)對(duì)保障我國(guó)的信息系統(tǒng)安全具有十分重要的意義。
　　 針對(duì)如何提高在線備份服務(wù)系統(tǒng)中的大規(guī)模用戶與多介質(zhì)節(jié)點(diǎn)之間并發(fā)數(shù)據(jù)流的傳輸與存儲(chǔ)負(fù)載均衡問(wèn)題，研究了調(diào)度服務(wù)器的任務(wù)并發(fā)調(diào)度技術(shù)。在宏觀層面，提出了一種實(shí)時(shí)調(diào)度策略和一種全程調(diào)度策略，用于建立多用戶節(jié)點(diǎn)與多存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)之間的高效連接與數(shù)據(jù)傳輸，對(duì)兩種策略及其適用范圍進(jìn)行了對(duì)比分析；在微觀層面，研究了任務(wù)處理中的多線程管理機(jī)制，針對(duì)目前采用的ad-hoc方

3、式，提出了一種改進(jìn)的線程池方式。
　　 針對(duì)如何提高海量備份數(shù)據(jù)的傳輸與存儲(chǔ)效率問(wèn)題，論文重點(diǎn)研究了在線備份服務(wù)系統(tǒng)中存儲(chǔ)服務(wù)器內(nèi)部的數(shù)據(jù)組織方法，以及涵蓋備份客戶端與存儲(chǔ)服務(wù)器的數(shù)據(jù)壓縮技術(shù)。對(duì)于數(shù)據(jù)組織，節(jié)點(diǎn)間的存儲(chǔ)文件相對(duì)獨(dú)立，節(jié)點(diǎn)內(nèi)的存儲(chǔ)文件按需動(dòng)態(tài)增長(zhǎng)，文件內(nèi)部的數(shù)據(jù)按塊存儲(chǔ)，不同數(shù)據(jù)塊通過(guò)hash 進(jìn)行索引。對(duì)于數(shù)據(jù)壓縮，提出了一種復(fù)合數(shù)據(jù)壓縮方法，包括兩個(gè)層次：底層采用塊級(jí)壓縮，數(shù)據(jù)備份時(shí)，如果判斷存儲(chǔ)服務(wù)器中不存

4、在相應(yīng)的數(shù)據(jù)塊，則備份客戶端先對(duì)該塊進(jìn)行數(shù)據(jù)流式壓縮，然后再進(jìn)行傳輸，這樣可以有效去除文件內(nèi)部的重復(fù)數(shù)據(jù)流；上層采用全局壓縮，備份操作中，對(duì)于存儲(chǔ)服務(wù)器存在的數(shù)據(jù)塊，無(wú)須重傳副本，只需修改存儲(chǔ)服務(wù)器中的數(shù)據(jù)塊的索引即可，這樣可以實(shí)現(xiàn)多用戶不同文件間的重復(fù)數(shù)據(jù)刪除。最后利用三種常用的塊級(jí)壓縮算法對(duì)壓縮率及CPU利用率進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。由于在線備份服務(wù)系統(tǒng)比備份軟件存在更多的技術(shù)問(wèn)題，客觀上更易產(chǎn)生異常，而主觀上又要求更高的服務(wù)可信性，所以最