高可靠海量存储系统远程镜像模块的设计与实现
发布时间：2020-08-18 21:59
【摘要】： 近年来,计算机网络的迅速发展使得越来越多的信息被数字化。传统的存储系统己经不能满足企业对存储系统高可靠性,可扩展性和安全性的要求。为满足这些需求,存储区域网络(Stroage Area Network,SAN)应运而生。从而带来相关的软件需求,其中备份/容灾功能便是存储管理系统的核心功能之一。 本文通过对网络存储技术,存储备份与容灾技术,容灾系统设计技术以及灾难恢复技术的研究,提出了一个基于SAN结构的高可靠海量存储系统的整体构架,并介绍其高可靠、高可扩展的设计思想及其各子模块的实现原理。 在此构架之上,实现了一个基于磁盘阵列LUN级的远程镜像系统。介绍了远程镜像系统的模块划分结构以及各模块的详细实现。分别介绍了同步远程镜像和异步远程镜像的用户管理类命令和I/O的处理流程。并进一步分析了实现远程镜像的关键技术,包括数据备份策略选择,备份时间策略,备份类型策略等技术。给出了远程镜像灾备解决解方案的拓扑图,利用同步远程镜像和异步远程镜像设计了一个异地灾备流程。 论文的主要特色如下: (1)采用双控设计来实现存储阵列的高可靠性,即使一个控制器故障,另外一个控制器也能顺利接管其业务,保证了系统的高可靠性和用户应用的连续性; (2)采用RAID等虚拟化存储技术,突破传统存储在容量上的限制,满足用户存储海量数据的需求; (3)通过研究远程容灾和灾难恢复等关键技术,开发了一套基于磁盘阵列LUN级的远程镜像系统,实现了数据的实时远程备份,在此基础上提出了基于磁盘阵列级远程镜像的异地容灾解决方案。
【学位授予单位】：电子科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2009
【分类号】：TP333
【图文】：
Storage Device Storage Device图 3-3 SAN 结构示意图术的架构：术的架构主要可以从物理架构和逻辑架构型的 SAN 环境由最终用户平台、服务器成。最终用户平台通过光纤直接连接并访 FC 连接性以外，对存储子系统一些特性。由于 SAN 采用集中式存储的，这些。为避免部件故障对可靠性产生威胁，统设计时还应该考虑允许故障部件的热的正常运行。理性。远程管理可以通过支持标准网络的管理工具来实现。现在通常使用“带运行的同时通信不会产生问题，数据接问。
Device图 3-4 FCIP 存储系统结构图在图 3-4 中，每个 SAN 采用标准 FC 寻址，一旦隧道建立，扩展的 FC 设备将被视为标准的 FC 设备，并给与 FC 寻址。FCIP 的优点如下：①FCIP 真正实现了将光纤通道 SAN 的灵活性、IP 网络的低成本的结合，降低远程操作的成本，把成本节省和数据保护都提升到一个新的高度。②FCIP 数据恢复应用可以运行在现有的 IP 网络基础架构之上，因此，为用户有效管理业务连续性系统提供了更为灵活的方式，可以在现有网络基础架构上进行实时的数据远程复制。③通过利用 FCIP 解决方案
图 3-5 iFCP 存储系统结构图图中每一个本地 FC-SAN 环路通过 iFCP 入口连接到 IP 网络其他 iFCP 入口，每一个入口都包含了远程设备的列表，并将其作为本地的 FC-SAN 环路的一个设备。对每个处理过程就像在本地 SAN 的真实设备上，远程设备被完全当作本地设备使用。iFCP 与 FCIP 均通过将 FC 帧封装成 IP 包进行传输，两者通过不同的模式寻址。FCIP 协议在两个 SAN 之间通过 IP 网络建立点对点的隧道，构成一个统一的SAN 环境。而 iFCP 在 FC 与 IP 之间建立网关到网关的连接，使 FC 帧可以被路由到正确的目的地址。iFCP 与 FCIP 的寻址方式不同，其寻址模式允许每一个互连的SAN 拥有自己独立的名字空间[35]。在 iFCP 协议中，通过 IP 网络进行通信的每对 FC 结点间都建立了一个分离iFCP 会话，使 iFCP 能够实现精确的 QoS 参数矫正。在纠错方面，iFCP 利用用内建的错误检测、TCP 拥塞控制以及故障修复机制，实现 FC 网络中完整的错误控制并且不会影响其它设备潜在的存储通信。(3)Internet SCSI(iSCSI)
本文编号：2796769
【学位授予单位】：电子科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2009
【分类号】：TP333
【图文】：
Storage Device Storage Device图 3-3 SAN 结构示意图术的架构：术的架构主要可以从物理架构和逻辑架构型的 SAN 环境由最终用户平台、服务器成。最终用户平台通过光纤直接连接并访 FC 连接性以外，对存储子系统一些特性。由于 SAN 采用集中式存储的，这些。为避免部件故障对可靠性产生威胁，统设计时还应该考虑允许故障部件的热的正常运行。理性。远程管理可以通过支持标准网络的管理工具来实现。现在通常使用“带运行的同时通信不会产生问题，数据接问。
Device图 3-4 FCIP 存储系统结构图在图 3-4 中，每个 SAN 采用标准 FC 寻址，一旦隧道建立，扩展的 FC 设备将被视为标准的 FC 设备，并给与 FC 寻址。FCIP 的优点如下：①FCIP 真正实现了将光纤通道 SAN 的灵活性、IP 网络的低成本的结合，降低远程操作的成本，把成本节省和数据保护都提升到一个新的高度。②FCIP 数据恢复应用可以运行在现有的 IP 网络基础架构之上，因此，为用户有效管理业务连续性系统提供了更为灵活的方式，可以在现有网络基础架构上进行实时的数据远程复制。③通过利用 FCIP 解决方案
图 3-5 iFCP 存储系统结构图图中每一个本地 FC-SAN 环路通过 iFCP 入口连接到 IP 网络其他 iFCP 入口，每一个入口都包含了远程设备的列表，并将其作为本地的 FC-SAN 环路的一个设备。对每个处理过程就像在本地 SAN 的真实设备上，远程设备被完全当作本地设备使用。iFCP 与 FCIP 均通过将 FC 帧封装成 IP 包进行传输，两者通过不同的模式寻址。FCIP 协议在两个 SAN 之间通过 IP 网络建立点对点的隧道，构成一个统一的SAN 环境。而 iFCP 在 FC 与 IP 之间建立网关到网关的连接，使 FC 帧可以被路由到正确的目的地址。iFCP 与 FCIP 的寻址方式不同，其寻址模式允许每一个互连的SAN 拥有自己独立的名字空间[35]。在 iFCP 协议中，通过 IP 网络进行通信的每对 FC 结点间都建立了一个分离iFCP 会话，使 iFCP 能够实现精确的 QoS 参数矫正。在纠错方面，iFCP 利用用内建的错误检测、TCP 拥塞控制以及故障修复机制，实现 FC 网络中完整的错误控制并且不会影响其它设备潜在的存储通信。(3)Internet SCSI(iSCSI)
【参考文献】
相关期刊论文 前2条
1 张雪冰;张延园;;SAN异构存储共享系统实现技术研究[J];计算机工程;2006年03期
2 谢胜彬,陶洋,王国梁;DAS、NAS与SAN的研究与应用[J];计算机与现代化;2003年07期
相关博士学位论文 前1条
1 张艳;信息系统灾难备份和恢复技术的研究及实现[D];四川大学;2006年
相关硕士学位论文 前2条
1 房铁冰;网络数据备份与恢复系统的设计与实现[D];吉林大学;2004年
2 可彦;基于SAN的存储管理软件的设计与实现[D];西北工业大学;2007年
本文编号：2796769
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