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磁盘阵列系统的快照技术研究

袁晓铭  
【摘要】: 快照备份技术是提高系统可用性的一个行之有效的方法。在对影响磁盘阵列系统可用性的因素进行分析的基础上,深入研究了磁盘阵列实现的各种方法、磁盘阵列(Redundant Array of Inexpensive Disk)系统的体系结构、快照备份技术的工作原理和特点、快照算法等方面的内容。初步设计实现了一个基于RAID的快照备份系统,该系统可以在牺牲少量系统性能的前提下大幅提高系统的可用性。 磁盘阵列快照系统设计的首要问题是研究磁盘阵列系统的体系结构。详细分析了磁盘阵列系统的工作原理和流程,决定在RAID5的基础上实现一个基于磁盘阵列的磁盘阵列快照系统。快照算法是磁盘阵列快照系统的关键,完全增量快照算法除了实现实时的快照备份以提高整个系统可用性,还提供了可供回滚恢复的过去时间点快照备份,通过增量算法减少了快照备份的磁盘空间从而实现了由一个快照卷进行2个备份的功能。磁盘阵列快照系统的重点是提高系统的可用性,通过数据回滚和失效数据恢复策略来保障系统的连续运行。从单盘失效到多盘失效详细的介绍了磁盘阵列快照系统的数据恢复策略,实现了整个系统的高效恢复。 最后将快照技术和磁盘阵列技术结合在一起,提出了一个磁盘阵列快照系统的体系结构,为系统建立了Markov模型,从理论上分析了系统能达到的可用度并与普通RAID系统进行了对比,然后通过测试磁盘阵列快照系统的性能和普通RAID的性能得出了磁盘阵列快照系统在对可用性要求较高的应用方面有明显优势的结论。


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