SAN存储区域网络管理系统的研究——备份模块的研究与实现.pdf

西北工业大学
硕士学位论文
SAN存储区域网络管理系统的研究——备份模块的研究与实现
姓名:陈瑛
申请学位级别:硕士
专业:计算机软件与理论
指导教师:赵政文
20050301
摘要
如何满足数据不断增长的要求如何有效地保护数据,提高系统的高可用性
和容灾能力这是互联网时代信息的爆炸性增长和电子商务等关键应用的特殊
需求,也是对存储系统的管理提出的挑战,这一切都需要良好的存储管理软件来
实现
在数据存储系统中,存储管理软件是整个系统的“大管家”,直接关系到数据
是否可用。如果缺乏存储管理软件,那么系统就不能真正保证数据的高可用性和
高可靠性。特别是在复杂的数据环境里,智能的存储管理软件是系统高可用和数
据安全的有力屏障。
对企业来说,数据安全非常重要,如果不能保护数据安全,就不能保障业务
的顺利运作。而人为的操作错误、系统软件或应用软件缺陷、硬件损毁、电脑病
毒、黑客攻击、突然断电、自然灾害等诸多因素都有可能造成计算机中数据的丢
失,给企业造成无法估量的损失。这就需要进行数据备份。对数据进行备份可以
保证数据的一致性和完整性,消除系统使用者和操作者的后顾之忧。一般来说,
一个完善的备份系统需要遵从以下原则首先,备份软件一定要与操作系统
兼容,当事故发生时,能够快速有效地恢复数据。其次,备份方案应能提
供定时的自动备份。在自动备份过程中,还要具有日志记录功能,并在出现异常
情况时自动报警。另外,在设计备份方案时,应尽量考虑到提高数据备份的速度
和实时性。同时,要根据企业系统需求考虑其容错性。还有,数据备份与恢复、
系统的永不停顿以及系统的容灾性能等等。
本文主要讲述数据存储管理中的数据备份复模块。阐述了存储区域网络的
基本设计及构成三要素。详细介绍了笔者参与开发的备份管理模块在整个全局存
储管理中的功能、地位和作用、实现的一些关键技术及存储界一些新的技术等
等。在这一年的项目开发中,笔者对在利用存储区域网如何增强数据的安全性和
可用性,增强数据的备份和管理等方面进行了较深入的研究,有了很深的体会。
主要包括
备份软件所要实现的基本功能及模块的划分,以及它与存储管理软件其
它部分的关系。
设计并实现了用于存储磁盘阵列信息的内部数据结构,如何组织应用存
储磁盘阵列各项信息的共享内存。
等待表的设计和实现。
原子中断组的设计和实现。
快照功能的设计和实现。
关键字存储区域网,管理软件,共享内存,
,
西北工业大学硕士学位论文第一章绪论
第一章绪论
背景与目的
现代信息技术的突飞猛进使得信息系统成为企业商务活动的一个重要支
柱。信息系统的基础是数据库系统,数据是现代信息系统的核心。世纪年
代以来,席卷全球的互联网浪潮以前所未有的力量推动了企业经营模式的变革
和全球商务活动的大融合。企业借助打破了时空对业务活动的传统限制,获
得了更为广阔的发展疆域。的进步催生了全球电子商务,而商务的应用发展
反过来又对提出了新的要求和新的挑战。可以预见,在信息世界的下一轮浪
潮中,数据的存储、利用与管理将成为一个举足轻重的发展热点。对于企业而
言,数据的价值已经上升到了一种至关重要的企业资产的地位。从某种意义上
而言,数据是企业在竞争中脱颖而出的法宝,同时随着网络的出现,对数据的
访问可以通过网络门户进行,数据的重要性得到进一步提升。因此可以说,数
据与企业经营目标的实现息息相关。数据存储是企业最需要保护的、最重要的、
独一无二的资源。数据存储资源的保护分为以下三部分数据可用性、数据完
整性、灾难恢复能力。
数据可用性用户可以随时的请求使用存储的数据即数据在其应用模型所
定义的范围内长久地保持可供使用的状态。数据的可用性的丧失对企业所造成
的损害是十分严重的,有时甚至会是致命的。例如,在医疗系统中,数据的持
续可用性可能会关系到病人的生死。
数据完整性对数据的维护和保护,避免数据的丢失和损坏。
灾难恢复能力在发生不可避免的重大故障时,存储网络和存储管理软件对
数据的恢复能力。这里的“灾难”既包括运行关键应用程序的服务器系统的崩
溃,也包括由于火灾、洪水或是地震造成的整个数据中心的瘫痪。
当企业致力于存储和保护大量的数据时,存储区域网络
便日益为大家所关注和重视利用的管理软件可以有效的
对数据存储资源进行以上三方面的保护。是一种专用的多服务器配置环境,
这些服务器通过高速光纤以及专用的路由器、交换机和集线器与外部存储设备
相连接。通常是企业整体计算资源的一个组成部分,用于支持企业将分散在
五花八门的服务器上的数据统一到一个集中管理的存储网络上,在全企业范围
内建立牢固