论文部分内容阅读
随着信息科技的发展,大量的数据被生产出来,并逐渐成为各个企业组织的重要资产。数据的丢失往往会带来重大的经济损失,甚至威胁到企业的生存。全球每年都会发生因为数据丢失造成或大或小损失的案例,数据保护的需求越来越强烈。传统的数据备份技术已经逐渐不能满足人们对于保护粒度和业务连续性的需求,新兴的持续数据保护技术和异地容灾系统渐渐成为人们的首选方案。
数据复制系统是大多数持续数据保护系统和异地容灾系统的关键组成部分,负责将数据从生产系统复制到备援节点,保证在复制过程中不会发生数据丢失、不会对生产系统产生较大的负面影响,并且提供方便灵活的恢复功能。现有的商业容灾方案中都提供了功能强大的数据复制软件,但是这些软件大多依赖各自厂商的存储系统,独立性较差,并且价格昂贵,不适合使用在普通的数据保护场景。
DRBD系统是在高速局域网环境下使用的高可用系统,实现了基本的数据复制框架。但它只提供了同步数据复制模式,不适合使用在低速的广域网中。本课题在DRBD系统基础之上,设计实现了适用于广域IP网络的数据复制功能,并提供了异常处理和还原点机制,可以有效满足用户对数据保护的需求。取得的主要成果如下:
异步数据复制功能:通过两级数据缓存机制实现了异步和半同步数据复制功能,消除了网络带宽的变化对生产系统IO性能的负面影响。并且为用户提供了在线数据复制模式切换功能,允许用户在不停止生产系统的情况下根据网络性能选择合适的复制模式。
异常事件处理能力:为保证数据复制的有效性和安全性,我们为系统设计了异常处理机制。在日志磁盘管理机制和ActiveLog机制的辅助下,实现了对未同步数据的监控和识别功能。如果用户在数据复制过程中强制停止系统,或是发生网络中断、从节点崩溃、主节点异常关机等情况,在系统重新启动后可以识别出异常发生前的未同步数据,并重新进行复制,可以保证不会发生数据的丢失,减少异常处理的数据复制量。
数据还原点机制:单纯的数据复制功能并不能抵御多种多样的数据损失的威胁,系统为此提供了有效的还原点机制。用户可以在适当的时候为生产系统创建还原点,保存数据的多个版本,并在需要的时候执行恢复功能。系统提供了两种不同的恢复方式:完整数据恢复的代价较高,但是没有使用限制;快速恢复的代价较低,但有一定使用条件。还原点功能大大提高了系统的数据保护服务质量。
我们在该数据复制系统中主要实现了以上三个方面的功能,并进行了大量的功能测试和性能测试。系统完成了所有预定的目标,并表现出良好的性能,可以为用户提供可靠的数据保护服务。