网络备份系统的研究与实现

论文题目: 网络备份系统的研究与实现

论文类型: 硕士论文

论文专业: 计算机应用技术

作者: 郭晓敏

导师: 邢汉承

关键词: 数据安全,网络存储,网络备份,灾难恢复,文件级备份

文献来源: 东南大学

发表年度: 2005

论文摘要: 网络为数据的急剧增长提供了合理有效的存储管理手段,同时也给数据引入了新的安全隐患,譬如黑客入侵、病毒感染、人为误操作等。数据备份是保护数据的有力措施,所以建立一套全方位、多层次的数据备份系统是网络建设的重要任务。本文结合网络应用的实际需求,探讨了数据备份的相关知识;由于网络备份是网络存储的应用之一,对网络存储技术及其发展方向进行了研究;并且对已有网络备份软件的功能特性进行了分析比较。在此基础之上,提出了一款网络备份系统模型,阐述了其设计思路和开发方法,并结合UML图对软件实现进行了详细说明。该备份系统采用DAS数据存储模式和C/S/S结构,实现了网络备份的集中管理和分布处理,不仅体现了网络存储的特点,而且可以充分利用现有网络,同时又易于拓展。备份是网络备份系统的核心功能。现有被广泛采用的文件级备份将文件作为备份的最小粒度,容易产生冗余和造成空间浪费。本文借鉴CVS和UNIX的Diff操作,对文件级备份进行改进,提出了基于差量的备份方式;特别地,针对只增不减的文件,提出了基于增量的备份方式。系统同时提供这三种备份方式,增强备份的多样化和灵活性。

论文目录:

摘要

Abstract

第一章 引言

1.1 研究背景

1.2 本文内容安排

第二章 网络数据备份与恢复

2.1 数据备份与恢复

2.1.1 备份与恢复的概念

2.1.1.1 数据备份不等同于数据复制

2.1.1.2 数据备份不同于硬件容错

2.1.1.3 系统文件和应用程序的备份

2.1.1.4 数据备份通过备份软件实现

2.1.2 数据备份的类型

2.1.2.1 完全备份、增量备份和差分备份

2.1.2.2 单机备份和网络备份

2.1.3 备份的内容

2.1.3.1 应用软件

2.1.3.2 数据文件

2.1.3.3 网络操作系统文件

2.1.4 备份介质的类型

2.1.4.1 硬盘介质

2.1.4.2 光学介质

2.1.4.3 磁带介质

2.1.5 备份系统的逻辑结构

2.1.6 恢复——备份的逆操作

2.1.6.1 全盘恢复

2.1.6.2 个别文件恢复

2.1.6.3 重定向恢复

2.2 网络存储技术

2.2.1 DAS

2.2.2 NAS

2.2.3 SAN：网络存储的主角

2.2.4 网络存储的发展方向

2.2.4.1 基于InfiniBand 的存储系统

2.2.4.2 采用DAFS 技术

2.2.4.3 采用NASD 技术

2.2.4.4 统一虚拟存储

2.2.4.5 NAS 和SAN 的融合

2.3 网络备份——网络存储的应用

2.3.1 基于DAS 的分布式备份

2.3.2 基于NAS 的集中式备份

2.3.3 基于SAN 的备份

2.3.3.1 LAN-free 备份

2.3.3.2 Server-free 备份

第三章 网络备份系统的分析与设计

3.1 系统性能分析

3.2 系统设计

3.2.1 数据存储模式

3.2.2 系统结构

3.2.3 客户端的层次结构和功能

3.2.4 备份管理服务机的层次结构和功能

3.2.5 备份服务机的层次结构和功能

3.2.6 系统用户及其权限

3.2.7 小结

第四章 网络备份系统的软件实现

4.1 系统业务逻辑

4.2 系统软件体系

4.3 系统开发技术

4.3.1 开发语言及平台

4.3.2 数据通信

4.3.2.1 XML

4.3.2.2 HTTP

4.3.2.3 HTTP+XML

4.3.2.4 SSL 加密传输

4.3.2.5 断点续传

4.3.3 数据库

4.3.4 JNI

4.3.5 多线程

4.4 客户端软件

4.5 备份管理软件

4.6 备份代理软件

第五章 备份技术及其改进

5.1 主流备份技术

5.1.1 逻辑备份

5.1.2 物理备份

5.1.3 两种备份的比较

5.2 文件与文件系统

5.2.1 文件类别

5.2.2 文件属性

5.3 文件级备份——基于文件的逻辑备份

5.3.1 基于归档位的文件级备份

5.3.2 基于最后修改时间的文件级备份

5.3.3 文件级备份的性能分析

5.4 基于差量的备份——对文件级备份的改进

5.4.1 求取文件差量的方法来源

5.4.1.1 CVS 的版本控制

5.4.1.2 UNIX 的Diff 和Patch 命令

5.4.1.3 启发

5.4.2 文件比较的算法与代码实现

5.4.2.1 文件差量与最长公共子串

5.4.2.2 文件比较的算法简述

5.4.2.3 代码实现

5.4.3 文件恢复的算法与代码实现

5.4.3.1 实现思想

5.4.3.2 代码实现

5.4.4 基于差量的备份实施方案

5.4.4.1 差分备份

5.4.4.2 增量备份

5.5 基于增量的备份——针对只增不减的文件

5.6 恢复

5.7 小结

第六章 结束语

致谢

参考文献

作者简介

发布时间: 2007-06-11

参考文献

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