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网络备份系统的研究与实现

网络备份系统的研究与实现

作者：郭晓敏东南大学

学位级别：硕士

网络为数据的急剧增长提供了合理有效的存储管理手段,同时也给数据引入了新的安全隐患,譬如黑客入侵、病毒感染、人为误操作等。数据备份是保护数据的有力措施,所以建立一套全方位、多层次的数据备份系统是网络建设的重要任务。本文结... 详细信息

网络为数据的急剧增长提供了合理有效的存储管理手段,同时也给数据引入了新的安全隐患,譬如黑客入侵、病毒感染、人为误操作等。数据备份是保护数据的有力措施,所以建立一套全方位、多层次的数据备份系统是网络建设的重要任务。本文结合网络应用的实际需求,探讨了数据备份的相关知识;由于网络备份是网络存储的应用之一,对网络存储技术及其发展方向进行了研究;并且对已有网络备份软件的功能特性进行了分析比较。在此基础之上,提出了一款网络备份系统模型,阐述了其设计思路和开发方法,并结合UML图对软件实现进行了详细说明。该备份系统采用DAS数据存储模式和C/S/S结构,实现了网络备份的集中管理和分布处理,不仅体现了网络存储的特点,而且可以充分利用现有网络,同时又易于拓展。备份是网络备份系统的核心功能。现有被广泛采用的文件级备份将文件作为备份的最小粒度,容易产生冗余和造成空间浪费。本文借鉴CVS和UNIX的Diff操作,对文件级备份进行改进,提出了基于差量的备份方式;特别地,针对只增不减的文件,提出了基于增量的备份方式。系统同时提供这三种备份方式,增强备份的多样化和灵活性。

关键词：数据安全网络存储网络备份灾难恢复文件级备份

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网络备份系统元数据存取方法的研究与实现

网络备份系统元数据存取方法的研究与实现

作者：曹安丽华中科技大学

学位级别：硕士

随着信息量的快速增长,信息的重要性也在不断的提高,而数据作为信息的表现形式,其完整性和安全性成为系统安全的重要内容。备份技术是维护系统安全性和可用性的最重要的手段之一。构建基于网络存储系统的网络备份系统,可以有效的满足应... 详细信息

随着信息量的快速增长,信息的重要性也在不断的提高,而数据作为信息的表现形式,其完整性和安全性成为系统安全的重要内容。备份技术是维护系统安全性和可用性的最重要的手段之一。构建基于网络存储系统的网络备份系统,可以有效的满足应用和性能的需求。网络存储将存储和网络结合起来,是当前正在迅速发展的技术。统一存储网在物理上采用基于IP的存储网络,利用存储虚拟化技术管理存储网络,将NAS和SAN融合起来。通过实现存储系统的数据共享,减少存储系统的管理开销,达到优化使用存储系统的目的。分析了目前网络备份系统的原理和系统结构,并对与网络备份相关的一些重要技术进行了深入的研究。网络备份是网络存储系统的具体应用。设计与实现了一个基于TCP/IP的网络备份系统。它包括三部分:基于Windows服务器的备份服务器管理软件;基于数据源的客户端和备份源代理软件;基于存储资源的备份目的端代理软件。从这几个方面对元数据的处理进行了设计,最后对核心数据结构、核心数据库和数据接口进行详细设计。为了进一步提高网络备份系统的性能,引入散列算法(hash),计算出文件和数据块的指纹,利用起索引作用的树形结构实现快照,可以避免备份和恢复性能的折衷,提供压缩备份功能,提高系统的数据安全性,维护数据一致性。在100M局域网环境中对网络备份系统进行性能测试,结果表明:这个网络备份系统具备高于使用FTP协议传输的数据传输率。

关键词：网络备份网络存储元数据散列算法

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网络备份系统中备份服务器的设计与实现

网络备份系统中备份服务器的设计与实现

作者：于晨华中科技大学

学位级别：硕士

随着信息技术和网络技术的快速发展,保护数据的完整性与安全性以及业务的连续性的需求日益增长,如何构建高性能的数据容灾备份系统成为了当前存储研究发展的重要课题。首先阐述了设计与实现一个网络备份系统的备份服务器所要用到的关... 详细信息

随着信息技术和网络技术的快速发展,保护数据的完整性与安全性以及业务的连续性的需求日益增长,如何构建高性能的数据容灾备份系统成为了当前存储研究发展的重要课题。首先阐述了设计与实现一个网络备份系统的备份服务器所要用到的关键技术与理论。在此基础上提出了网络备份系统的备份服务器,客户端和存储设备端的三方架构,三方架构使得备份服务器不用参与数据备份与恢复的数据传输过程,平衡了系统的负载并提高了系统的并发度。在此基础上设计了网络备份系统的总体架构,设计并实现了备份服务器与备份代理以及存储服务器子系统之间的通信接口,测试结果表明该基于三方架构的网络备份系统可以很好的完成异地冷备份与恢复工作。设计与实现了网络备份系统中的备份服务器子系统,作业运行管理是备份服务器的核心模块,该模块和配置资源解析,用户命令交互以及系统运行监控这三个模块配合起来能够有效的完成作业调度,作业监控和运行结果反馈这些功能。从三方架构和备份恢复作业的特点来考虑,系统选择了基于优先级的非抢占式作业调度算法。在备份服务器的各模块中实现了相应的安全性设计,在一定程度上保证了网络备份系统的安全性与可靠性。测试结果表明备份服务器可以完成对作业进行调度和运行处理的功能,备份服务器端的作业时间开销对整个系统性能仅有较小影响。

关键词：容灾恢复数据备份网络备份

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层次化网络备份数据存储组织与快速索引技术

小型微型计算机系统 2009年第7期30卷 1445-1452页

作者：王芳黄斯亮华中科技大学计算机学院外存储国家专业实验室湖北武汉430074

备份的最终目的在于灾难发生时的数据恢复.缩短恢复时间是提高整个备份系统性能和可用性的关键.本文面向备份最终目的来有效地组织与检索数据,提出一种虚拟磁带层次化数据存储组织方法以及基于这种存储组织方法的快速索引技术.综合利用... 详细信息

备份的最终目的在于灾难发生时的数据恢复.缩短恢复时间是提高整个备份系统性能和可用性的关键.本文面向备份最终目的来有效地组织与检索数据,提出一种虚拟磁带层次化数据存储组织方法以及基于这种存储组织方法的快速索引技术.综合利用这两种技术,使备份性能随着备份数据量的不断增加而逐渐提高,最终趋于稳定;并以较小备份性能损失换取恢复性能的较大提高,随着备份数据量的增加,备份性能损失也将随之减小,但恢复性能将保持稳定.在整体上提升了备份系统的性能和可用性.

关键词：网络备份虚拟磁带快速索引数据备份数据恢复

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网络备份管理服务器的设计与实现

网络备份管理服务器的设计与实现

作者：刘小龙华中科技大学

学位级别：硕士

在构建统一存储网的存储虚拟化模型基础上,深入研究了网络备份系统的原理和技术,设计并实现了文件级的网络备份系统,并对网络备份系统中提高系统性能的优化传输模式进行测试分析。 IP存储技术和虚拟存储技术是目前网络存储发展的两大趋... 详细信息

在构建统一存储网的存储虚拟化模型基础上,深入研究了网络备份系统的原理和技术,设计并实现了文件级的网络备份系统,并对网络备份系统中提高系统性能的优化传输模式进行测试分析。 IP存储技术和虚拟存储技术是目前网络存储发展的两大趋势。在介绍了存储网络的体系结构,IP互连技术的基础上,对构建统一存储网的关键问题存储虚拟化技术作了深入讨论。完成了统一存储网中的基于服务器虚拟化的实现方案,结合虚拟化技术对统一存储网的数据流进行分析。在所建立的统一存储网架构上,设计并实现了一个文件级的网络备份系统,它是统一存储网的核心应用。通过对一般网络备份系统的结构进行分析以及网络备份中使用的关键技术进行深入的研究,实现基于统一存储网的Sever-less备份系统架构和实现方案。备份系统从软件设计上划分为三个部分:服务器模块包括管理调度、备份引擎和核心数据库;存储资源端模块包括备份目的和恢复源;客户端模块包括备份源和恢复目的。详细讨论了备份服务器中管理调度、备份引擎等模块的设计和实现。对于备份系统中采用的单个连接传输多个文件的优化传输模式进行测试,表明在小文件密集的情况下性能远高于一般文件传输协议,整体性能优于文件传输协议。

关键词：网络备份存储网络存储虚拟化统一存储网

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基于IP存储网络的备份系统实现与性能优化

计算机工程与应用 2003年第31期39卷 174-176,194页

作者：刘小龙谢长生李晓钰华中科技大学计算机学院外存储国家重点实验室武汉430074

随着网络技术的发展,网络数据安全问题日益凸现。作为数据安全的重要防线,网络备份已成为一项被纳入网络计算机体系结构的关键问题。该文设计并实现了一个基于IP存储网络的远程备份系统,然后提出了一种改善网络备份系统中文件传输性能... 详细信息

随着网络技术的发展,网络数据安全问题日益凸现。作为数据安全的重要防线,网络备份已成为一项被纳入网络计算机体系结构的关键问题。该文设计并实现了一个基于IP存储网络的远程备份系统,然后提出了一种改善网络备份系统中文件传输性能的机制,优化了系统的性能。

关键词：网络备份网络恢复文件传输重用

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网络安全最后防线-网络备份

计算机工程与应用 2002年第14期38卷 162-163,166页

作者：王利林许榕生中国科技大学研究生院北京100039 中国科学院高能物理研究所计算中心北京100039

文章首先概略介绍现有网络安全体系(包括防火墙、入侵检测系统),接着讨论现有网络安全体系的局限性,并提出网络安全体系中网络备份的重要性,最后就网络备份研究的具体技术进行探讨。

关键词：网络安全防火墙入侵检测网络备份网络恢复计算机网络

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网络备份系统元数据管理的设计与实现

网络备份系统元数据管理的设计与实现

作者：卢励松华中科技大学

学位级别：硕士

随着信息技术与网络技术的飞速发展,人类社会对计算机数据的依赖越来越强。使用数据备份系统对重要数据进行备份与恢复,是人们保护数据安全性与完整性的常用手段。备份系统的元数据管理是一切功能设计与实现的基础,在整个系统中发挥着... 详细信息

随着信息技术与网络技术的飞速发展,人类社会对计算机数据的依赖越来越强。使用数据备份系统对重要数据进行备份与恢复,是人们保护数据安全性与完整性的常用手段。备份系统的元数据管理是一切功能设计与实现的基础,在整个系统中发挥着重要的作用。网络备份系统采用的三方架构包括了调度服务器、存储服务器、备份代理三个部分。其中调度服务器集中管理系统的元数据,从而完成系统的资源管理与作业运行调度。为了实现网络备份系统的各种功能,系统中各种属性信息被抽象为元数据保存到数据库中。通过对备份作业的元数据信息进行整合处理,实现在恢复时只执行一次操作就将数据恢复到指定作业时间点状态的备份融合。通过对元数据的处理,为数据备份、数据恢复、数据删除三种主要功能的实现提供了系统所需的元数据信息。并且针对网络备份系统中各种元数据的访问特点,设计了合适的索引来加快数据库中元数据记录的访问速度。对作业运行过程中的元数据处理效率进行了详细测试。测试结果表明,文件数量的变化对备份作业的元数据处理时间有较大影响,而文件数量的变化对版本恢复作业的元数据处理时间影响较小;再次备份的元数据处理时间较初次备份的元数据处理时间要短;版本整合的耗时只相当于增量备份作业元数据处理的几分之一;数据库索引对备份作业的元数据处理有非常大影响,而索引对版本恢复的元数据处理影响较小。

关键词：网络备份元数据管理备份融合

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网络备份系统中存储服务器的设计与实现

网络备份系统中存储服务器的设计与实现

作者：黄斯亮华中科技大学

学位级别：硕士

随着信息技术和网络技术的快速发展,保护数据的完整性、安全性以及业务的连续性的需求日益增长。如何构建高性能的数据备份系统成为了当前存储领域研究的重要课题。采用备份服务器-存储服务器-备份代理三方架构的网络备份系统将备份和... 详细信息

随着信息技术和网络技术的快速发展,保护数据的完整性、安全性以及业务的连续性的需求日益增长。如何构建高性能的数据备份系统成为了当前存储领域研究的重要课题。采用备份服务器-存储服务器-备份代理三方架构的网络备份系统将备份和恢复任务的控制流与数据流分离,均衡了各服务器的负载,提高了备份任务的并发度和性能。采用磁盘做为备份数据的存储介质,实现D2D(Disk to Disk)备份,缩短了备份窗口。存储服务器负责备份数据的接收、存储组织与检索,是影响备份与恢复性能的关键因素之一。在分析文件级数据备份的I/O特征基础上,设计了层次化的备份数据存储组织方式和基于该组织方式的分层索引机制。层次化备份数据组织方式实现了对备份数据的集中存储与管理,充分发挥了磁盘在读写性能以及可靠性方面的优势,有效缩短了备份窗口。在数据恢复的时候,利用相应的数据检索机制快速地定位不同层次的备份数据。存储服务器主要由配置资源管理、系统运行监控、并发服务器、备份数据存储组织、快速分层索引LFI模块组成。分层索引机制由索引信息建立、索引信息存储、内存索引信息管理、恢复链表建立与排序和索引恢复构件组成。综合测试了存储服务器的设计对提高备份与恢复性能的有效性。测试结果显示,综合利用这两种技术,使备份性能随着备份数据量的不断增加而逐渐提高,最终趋于稳定。分层索引机制以较小备份性能损失换取恢复性能的较大提高。随着备份数据量的增加,备份性能损失会随之减小,但恢复性能的提高能够保持稳定,在整体上提升了备份系统的性能和可用性。

关键词：数据备份网络备份分层索引