高效的数据复制系统是在尽量减少系统对原有性能影响的情况下,为关键数据构筑容灾系统的核心研究内容。在分析和比较现有数据复制系统和相关技术的基础上,我们设计并实现了实时在线数据复制系统LVR(Linux Volume Replicator)。在保证主从端数据一致的前提下,LVR通过优化主端对上层写请求的处理方式以及从端的I/O处理流程,减小了数据复制过程对应用响应时间的影响;LVR还提供了快速的数据恢复机制,可以及时的完成服务迁移,保证服务的连续性。 本文介绍了相关的研究背景,详细解释了LVR系统的基本概念,说明了LVR的设计思想、系统结构与工作流程,并重点阐述了数据流处理,系统管理与异常处理机制。然后给出了系统的实验结果。最后作者针对LVR复制系统的单点瓶颈和扩展性差等不足详细阐述了基于层次结构的复制模型。 本文的主要贡献可以概括为:(1)远程复制模块与Linux操作系统的无缝结合。利用Linux操作系统的虚拟设备驱动程序机制,在卷管理系统中嵌入远程复制功能,通过截获和复制逻辑卷上所有的写请求实现逻辑卷的复制。(2)模块化的设计。依据请求数据的系统流程,对整个复制过程进行了合理的划分,使得各个模块相对独立,减少了相互之间因需要访问互斥资源而引起的冲突和性能损失,同时也使得层次清晰。(3)双缓冲机制。针对Linux内核的I/O特点,通过使用两个缓冲队列,避免了内核处理请求时出现持锁睡眠,并最大限度的提高系统I/O的并发度,从而提高复制系统的性能。(4)层次结构的复制系统。使用最小代价树的方式对节点进行组织。通过将数据由树根逐层扩散复制到树叶,使得在保证数据一致性的同时,分散了主节点的负荷。