RCDP:基于冗余的连续数据保护架构

连续数据保护提供了数据存储领域其它任何技术如备份、快照、镜像等不具有的捕获每个写请求的能力,因而使得恢复点目标(RPO)降低到可能具有的最低限,但是其恢复时间目标(RTO)问题却远远没有解决。另外,连续数据保护系统对空间的需求也是一个亟待研究的议题。RCDP是针对上述问题提出的一系列连续数据保护的架构,它采用冗余与多映像恢复的策略,将恢复时间降低到可以接受的范围内。

面向KVM虚拟机的无代理连续数据保护方法

为解决云计算领域中KVM虚拟机缺乏成熟的无代理连续数据保护技术方案的问题,提出一种基于QEMU内部I/O过滤框架的KVM虚拟机无代理连续数据保护方法。通过修改QEMU源代码在QEMU模拟的虚拟机I/O堆栈中插入一个自定义的I/O过滤框架,将虚拟机所有的写数据拷贝一份发送到框架的存储队列,在自定义的库文件中调用框架开放的API接口,获取到虚拟机所有的写数据,通过网络传输到远程备份服务器。实验结果表明,所有类型的KVM虚拟机同一时间点备份前和恢复后的磁盘文件MD5哈希计算值相等,验证了该I/O过滤框架能够在不安装任何代理软件的条件下实现KVM虚拟机的连续数据保护。

浅谈CDP连续数据保护技术及其应用

随着信息技术的发展,企业、政府等部门对信息系统的依赖日益加深,人们对信息系统的不间断运行能力及面对突发事件时的信息安全也提出了更高的要求。连续数据保护作为一种全新概念的灾难备份与恢复技术,具有广阔的发展前景。该文介绍了连续数据保护技术的概念和实现原理,并探讨了其应用和发展前景。

一种卷级连续数据保护一致点插入方法

形式化描述了应用层语义事件与卷级连续数据保护一致点插入的关系,提出了借助文件系统特定IO操作在正常IO流中插入一致点的算法。该方法提供的三种一致点插入技术分别能满足单个文件、目录和逻辑卷不同粒度的一致性恢复需要,同时也可以根据用户的定义弱化为传统的基于固定周期的快照备份方法。论文给出了系统的实现方法,评估了方法的有效性。实验表明,该方法提供了准确率较高的一致性恢复手段。

基于云存储的块级连续数据保护系统

提出了基于云存储的块级连续数据保护系统MYCDP。MYCDP利用灵活且性价比高的云资源存储业务数据,并采用全局数据去重技术压缩数据量,以取得更低的备份成本。使用针对性设计的版本索引结构和本地缓存机制优化低带宽、高延迟云环境下的数据恢复速度。给出了系统详细结构设计与具体流程描述,通过原型系统与其他方案系统的对比测试,验证了MYCDP能够取得比同样基于云存储的传统delta编码方案更低的备份成本和更快的恢复速度,且在多数实际恢复场景中具有与传统基于本地存储资源的方案相同甚至更好的数据恢复性能。

一种改进的块级连续数据保护机制

随着存储技术的快速发展,连续数据保护(CDP)功能已成为现代存储系统重要的数据保护和恢复手段.根据当前不同CDP实现机制的优缺点,提出了一种基于TRAP-4的改进机制——ST-CDP.在保留TRAP-4原有数据记录方式的基础上,按一定间隔值d在恢复链条中插入对应时间点的快照数据,有效地解决了TRAP-4的链条易失效和恢复时间过长问题.借助量化分析模型分析了该机制的性能并确定最优的d值.原型系统在Linux内核块设备层的RAID5上实现了该机制,并通过实验对3种不同CDP机制进行对比测试.实验结果表明ST-CDP既具有与TRAP-4类似比快照机制存储开销低、系统性能影响小的优点,还具有比TRAP-4更快的恢复效率及更高的可靠性.因此ST-CDP是一种高效并且恢复成本较低的连续数据保护机制.

一种连续数据保护系统的快照方法

针对传统连续数据保护技术中使用的快照存储技术难以高效存储足够多快照的问题,提出了一种新的快照存储技术,即基于凸点集合的快照存储技术(convex point SNAPshot,简称CSNAP).在讨论了CSNAP技术使用的数据结构,并引进了在数据结构中加入指针构成的凸点概念的基础上,分析了凸点集合具有的基本性质,并给出了利用凸点集合储存快照的相关算法,同时还给出了一种使用逆行代价改进CSNAP的方法.最后通过在实际工作负载和随机合成工作负载下的模拟实验说明了,在平均情况下,使用改进的CSNAP技术,可以将快照占用的储存空间减少到传统方法的10%以下.

一种低恢复时间低存储空间的块级连续数据保护机制

随着数据的爆炸性增长以及重要性的不断提高,连续数据保护(CDP)已经成为一种重要的数据保护手段。文章通过研究分析传统CDP以及TRAP等现有连续数据保护机制的优缺点,提出了一种改进的块级连续数据保护机制——LRLS。LRLS按照一定的时间间隔,将TRAP中随时间不断增长日志链打断,生成多条子日志链,并在日志存储中保存每个数据块的最新快照,有效解决了TRAP机制对系统性能影响大、恢复时间长以及传统方案存储空间开销大等问题。形式化模型分析以及实验结果表明,LRLS机制具有数据恢复效率高、存储空间开销低以及对系统性能影响小等优点。

一种面向连续数据保护的分布式存储模型研究

一个典型的连续数据保护(CDP,Continuous Data Protection)系统必须具有一个高效的存储系统来支撑.本文提出了一种分布式的存储模型,在此基础之上设计了一个面向CDP应用的分布式存储系统.同传统CDP系统相比,本文提出了分布式存储应用于CDP应用,将文件级和块级的数据存储都归纳到一个存储系统中;通过引入了元数据和数据分离的思想,并且把数据分级存储.根据原型系统的理论论证以及测试,结果表明,论文所提存储模型很好的解决了CDP服务器低效率,高负荷的问题,并且具有低成本的优势.

一种块级连续数据保护系统的快速恢复方法

针对传统连续数据保护技术需要遍历连续数据保护(CDP)日志以提供任意时间点磁盘镜像的问题,提出了一种新的快速恢复技术,即基于后向连接的按需快速恢复技术.在讨论了该快速恢复技术使用的基本数据结构,并引进了在基本数据结构中加入指针构成的后向连接的基础上,给出并分析了利用后向连接实现任意时间点快速恢复的相关算法.通过在实际工作负载下的模拟实验,说明了在恢复时间点距离当前时间点较近的情况下,使用快速恢复方法能够以可接受的响应时间为代价完成快速恢复.

RM-LCDF：一种块级连续数据保护高效数据恢复方法

块级连续数据保护技术能够提供任意时刻的数据恢复,构建可靠数据存储环境,已成为现代存储系统重要的数据保护手段。数据的高可用性对数据恢复效率提出了更高的要求,针对传统块级连续数据保护机制数据恢复效率低的问题,结合数据块级写请求的集中分布特性和连续分布特性,提出了一种块级连续数据保护数据恢复机制——RM-LCDF。RM-LCDF采用去除无效写请求、多缓冲和逻辑块地址排序3种优化策略,对数据恢复过程进行优化。形式化分析及实验结果表明,RM-LCDF能够大幅度减少恢复过程中的I/O数据量,提高I/O并发度及写I/O吞吐率,进而有效提高恢复效率。

支持连续数据保护的云备份系统架构设计

为了解决目前云备份系统恢复目标时间点不连续以及恢复粒度太粗的问题,将连续数据保护技术应用到云备份系统中,提出了一种支持连续数据保护的云备份系统。本系统能够提供秒级的连续恢复时间点,且数据块级别的备份层次能够屏蔽异构平台,具有更广泛的应用前景。系统以私有云为架构基础,部署在防火墙内部,对数据安全有很高的保障。

基于数据差异的连续数据保护恢复算法

连续数据保护系统在进行数据恢复时,首要任务是从历史时刻中快速识别出可恢复时刻点,总恢复时间通常与恢复时刻点识别过程中所检测的历史数据版本成正比.然而,基本数据恢复方法的恢复效率低,无法适应现代存储系统对可用性和可靠性的要求,恢复时间和数据损失之间的矛盾日益突出.通过对邻近算法的改进和完善,提出了一种支持多间隙复杂情况的恢复算法——RM-CBDD.RM-CBDD通过分析并消除恢复起止时刻之间两种类型的差异数据实现恢复.实验结果表明,在多间隙复杂情况下,RM-CBDD算法的恢复效率明显优于基本方法和WDRS算法,有效降低了二分探查最佳恢复时刻点的时间开销.

基于连续数据保护的多策略数据恢复机制

连续数据保护技术在备份连续变化的历史数据时有增量数据和原数据2种选择。提出一种连续数据保护系统,采用将原数据持续备份到存储体中的备份方式,并在此基础上实现一种基于位表优化的数据恢复机制来实现任意时间点的快速恢复。同时给出2种数据恢复策略来最大程度保证恢复数据的可用性。原型实验表明,该数据恢复机制可以将被保护磁盘快速恢复到正确的状态。

连续数据保护中的数据一致性保障技术研究综述

连续数据保护是当前灾难恢复领域的新方向,它克服了传统数据备份和快照技术的缺陷,从新的角度对关键数据进行保护。首先对连续数据保护的工作过程进行了阐述,对其中存在的几类数据一致性问题进行了剖析,并结合当前国内外的连续数据保护技术中涉及的数据一致性保障措施进行了概括和归纳,分析其不足之处,并指出连续数据保护数据一致性保障技术的未来发展方向。

连续数据保护技术全面保障医院信息系统安全

构建数据容灾系统是医院信息系统建设的一项最重要的内容。介绍了传统数据容灾系统所面临的挑战,对CDP技术的原理进行了探讨,以医院的业务需求和体系架构为基础,论述了利用CDP技术构建数据容灾解决方案的过程及CDP技术针对各种系统灾难如何确保系统高安全性与连续性。

基于事件的连续数据保护系统研究

针对现有连续数据保护系统存在恢复点选择困难、数据一致性差和无法支持事务级数据恢复粒度的问题,提出了基于事件驱动的连续数据保护恢复系统(EBRS)解决方案,给出了EBRS的三个核心组件应用感知模型、应用协同模型和事件恢复视图的设计与实现方案。在Oracle环境下实现了EBRS的关键功能,实验结果表明,基于事件驱动的连续数据保护恢复系统具有恢复粒度细、恢复效率高、数据一致性好的特点,具有广阔的应用前景。

差量存储的集中式文件级连续数据保护方法

基于文件的连续数据保护系统可实时捕获单个文件的变化,提供任意时间点的文件恢复。在数据的传输上使用差量算法对文件进行差异传输,存储上使用镜像与差量结合的方式记录文件的变化。该方法有效利用了网络带宽,节约了存储资源。在服务器的工作方式上,采用同步和异步两种方式处理不同命令。对异步命令采用单队列、多处理线程的执行模式,有效提高了短作业响应能力以及多任务并发性能。针对多版本历史文件查找,提出了一种基于索引文件的快速查找方法。此外,对服务的并发执行性能进行了测试与分析。

一种文件级连续数据保护系统的实现与生存性量化

针对传统容灾备份技术的不足,设计并实现了一种文件级别连续保护(CDP)系统。首先设计了CDP系统的部署和组成结构;然后描述了CDP数据包、通信协议、数据的逻辑及物理存储以及任务调度等模块的设计思想;在给出总体和详细设计后,给出了任意时间点文件恢复和任意时间点文件视图查询的实现算法;最后使用半马尔可夫过程进行了生存性分析,在指出其脆弱性的前提下给出了生存性增强的可行途径。