收藏本站
《西北工业大学》 2006年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

网络存储中的数据容错与容灾技术研究

刘卫平  
【摘要】: 随着信息技术的飞速发展,计算机的应用模式由早期的以计算为核心演变为以数据处理为核心,计算机的重要性更多体现在对数据的存储、处理等方面,因此数据的价值远远高于计算机系统设备的价值。这对数据的可用性提出了越来越高的要求,数据容错与容灾技术作为提高数据可用性的有效技术手段受到了广泛的关注,对数据容错和容灾技术的研究具有重要的理论意义和应用价值。 本文以航空科学基金项目“面向航空专网的网络容灾技术研究”(课题编号:03F53031)和西安市工业攻关计划“面向电子政务网的网络容灾系统”(课题编号:GG200312)为背景,研究了网络存储体系结构中的数据容错与容灾技术:首先构建一个基于iSCSI协议的虚拟化存储系统模型,接着对该模型中的安全数据传输、多容错数据布局、异构存储系统数据布局,以及针对不同应用领域的数据容灾技术进行了深入的研究。 本文的主要研究成果及创新之处体现在: 1、提出了两种针对iSCSI协议的安全机制 目前的iSCSI协议没有考虑传输安全问题,存在数据被窃听和篡改等安全威胁。本文提出了两种iSCSI安全机制:基于网络层安全协议IPSec的iSCSI安全机制和基于应用层安全协议SSH的iSCSI安全机制。通过在网络协议栈的不同层次进行安全处理,以较低的系统开销实现了数据的安全传输。 2、提出了多容错数据布局算法DP-RAID和TP-RAID 当前的单容错数据布局所能实现的数据可用性已经不能满足应用对高可用性的需求。本文提出的DP-RAID和TP-RAID是基于水平和对角奇偶校验,并可分别容许两个和三个磁盘故障的数据布局。与同类布局相比,这两种布局的编码解码实现较为简单,小数据写性能高、计算负载小。 3、提出了异构存储系统数据布局算法PA-RAID0 现有的数据布局不考虑磁盘组件在容量和I/O性能方面的差异。本文提出的PA-RAID0布局根据不同磁盘的容量差异确定布局周期,在布局周期内根据不同磁盘的I/O性能差异确定地址块的分布。该布局在保证100%存储空间利用率的同时,也充分利用高速磁盘的高I/O性能,提高了存储系统的并发性。 4、提出了一种基于日志的异步数据复制协议ARPDL 传统的异步数据复制协议的主要问题是主从存储系统的数据一致性不能得到保证。本文提出的ARPDL通过基于日志的写请求分批传播,减少了传输的数据量,同时通过批命令的原子提交,避免了写顺序不一致引起的主从存储系统之间数据视图不一致。ARPDL对写请求具有较快的响应速度,也较好的保证了数据一致性。 5、提出了一种基于纠删码的数据容灾模型 远程数据复制适用于单个数据节点的环境中,对于多个数据节点的应用领域,通过远程数据复制分别为每一个数据节点建立异地容灾节点,存储开销巨大,实现的数据可用性也有限。本文将纠删码理论应用于数据容灾领域,提出了针对多数据节点环境的数据容灾模型,以很低的存储开销达到很高的数据可用性。
【学位授予单位】:西北工业大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2006
【分类号】:TP333

手机知网App
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 张;;基于NAS和SAN的数字图书馆网络存储系统的研究[J];信息技术;2011年06期
2 尤国君;;基于iSCSI的个性化无盘工作站架设[J];中小企业管理与科技(下旬刊);2011年08期
3 李建设;文鸿;董刚;;无线网络中iSCSI性能的研究[J];微电子学与计算机;2011年07期
4 易胜兰;;大学网络环境下的网络存储系统的设计[J];工业设计;2011年05期
5 唐伟;;校园网络存储系统设计[J];科技信息;2011年19期
6 邢文生;;现代数据中心网络存储量猛增 新一代网络存储系统渐成主流[J];通信世界;2011年30期
7 焦计划;;浅谈基于ISCSI协议的SAN存储模式远程系统引导的实现[J];中国科技信息;2011年15期
8 宋东利;林宜春;;iSCSI环境下的RAID技术及性能研究浅析[J];科技信息;2011年22期
9 葛雄资;冯丹;陆承涛;金超;;绿色网络存储系统的动力学分析模型[J];计算机科学;2011年08期
10 张志宏;;构建下一代数据中心的基础架构[J];海峡科学;2011年06期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 谭怀亮;朱存望;张镇平;;iSCSI网络计算模式下的可靠多播策略[A];2010年第16届全国信息存储技术大会(IST2010)论文集[C];2010年
2 张一萍;李春花;周可;;基于iSCSI的虚拟恢复技术研究[A];2010年第16届全国信息存储技术大会(IST2010)论文集[C];2010年
3 路海;李立清;;iSCSI Initiator的实现概要[A];中国工程物理研究院科技年报(2003)[C];2003年
4 刘芳;陈涛;肖侬;;大规模网络存储系统中面向可靠性的数据布局算法[A];第15届全国信息存储技术学术会议论文集[C];2008年
5 白勇;朱清新;;基于iSCSI的IP SAN网络存储技术及其安全性研究[A];第15届全国信息存储技术学术会议论文集[C];2008年
6 陈涛;肖侬;刘芳;;大规模网络存储系统的数据布局策略研究[A];第15届全国信息存储技术学术会议论文集[C];2008年
7 高岩;孟承运;王振涛;刘晓光;王刚;;基于SMI-S的网络存储系统实时监控与管理系统的实现[A];2010年第16届全国信息存储技术大会(IST2010)论文集[C];2010年
8 李超;邢春晓;石晶;周立柱;;面向海量信息管理的网络化存储研究综述[A];第十九届全国数据库学术会议论文集(研究报告篇)[C];2002年
9 赵靖;邓倩妮;;Segment Storage System:基于P2P的网络存储服务(英文)[A];2006年全国开放式分布与并行计算机学术会议论文集(三)[C];2006年
10 江国庆;周国祥;;基于对称密码体制与RSA协议的iSCSI认证模型研究[A];计算机技术与应用进展——全国第17届计算机科学与技术应用(CACIS)学术会议论文集(下册)[C];2006年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 ;EMC iSCSI平台适应性更强[N];中国计算机报;2005年
2 计算机世界市场研究中心;存储“蛋糕”有多大?[N];计算机世界;2001年
3 朗飞;5万元坐拥SAN[N];中国计算机报;2005年
4 陈代寿;iSCSI存储朝硬件发展[N];中国计算机报;2001年
5 ;IBM更新iSCSI计划[N];计算机世界;2002年
6 ;iSCSI[N];计算机世界;2001年
7 ;iSCSI重在远程[N];中国计算机报;2002年
8 本报记者 郭涛;找准iSCSI与云的结合点[N];中国计算机报;2010年
9 戴晨;iSCSI有了定论[N];中国计算机报;2003年
10 ;iSCSI规范草案完成[N];计算机世界;2002年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 向东;iSCSI-SAN网络异构存储系统管理策略的研究[D];华中科技大学;2004年
2 刘卫平;网络存储中的数据容错与容灾技术研究[D];西北工业大学;2006年
3 刘朝斌;虚拟网络存储系统关键技术研究及其性能评价[D];华中科技大学;2004年
4 胡风华;基于以太网的存储系统研究[D];中国科学院研究生院(计算技术研究所);2005年
5 杨德志;分布式文件系统可扩展元数据服务关键问题研究[D];中国科学院研究生院(计算技术研究所);2008年
6 张薇;信息存储系统可生存性理论与关键技术研究[D];西安电子科技大学;2008年
7 陈俭喜;基于虚拟接口的网络存储系统研究[D];华中科技大学;2006年
8 陈兰香;网络存储中保障数据安全的高效方法研究[D];华中科技大学;2009年
9 罗益辉;海量对象存储系统数据组织算法的研究[D];华中科技大学;2006年
10 苏勇;iSCSI OSD存储系统端到端服务质量支持策略研究[D];华中科技大学;2008年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 楼飞;两级RAID高可靠分布式iSCSI网络存储系统[D];浙江大学;2012年
2 姚昌伟;基于网络的存储虚拟化技术的研究[D];电子科技大学;2010年
3 王施人;基于iSCSI存储集群的研究与设计[D];南京航空航天大学;2010年
4 彭聪;高性能iSCSI系统的设计与实现[D];南京航空航天大学;2009年
5 李丽娜;机载网络存储系统性能优化的设计与实现[D];上海交通大学;2010年
6 朱海涛;嵌入式网络存储系统的设计与应用[D];大连理工大学;2010年
7 张镇平;基于相似负载的iSCSI透明可靠多播[D];湖南大学;2010年
8 杜娟;一种iSCSI-SAN目标器的设计与实现[D];电子科技大学;2010年
9 姜泽雄;纠删码在网络存储系统中的实现与可靠性仿真[D];电子科技大学;2010年
10 丁文;基于IP-SAN的智能固态缓存网络存储系统的研究[D];南京林业大学;2012年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62791813
  • 010-62985026