1776 Fault-Freedom Ⅱ——优秀的软件群集解决方案(连载之二)

数据镜像 当进行数据镜像时,每个节点都使用各自的硬盘空间。Fault—Freedom Ⅱ可实时维护两节点间的数据同步,镜像数据会不断地在网络上传递。使用数据镜像的好处在于:理论上没有距离的限制;存储硬件完全冗余;存储数据完全冗余;可以使用在线磁带备份;使用内部存储硬件,费用低。 虽然Fault Freedom Ⅱ允许使用广域网连接两个节点,但由于广域网连接     

一种源结构无关的数据库容灾系统的设计与实现

针对远程数据库容灾系统中,备份数据存储结构依赖源数据库结构,备份数据存在冗余的情况,设计并实现了一种与源结构无关的数据库远程容灾系统。通过对源数据库记录重新封装,备份中心数据存储不依赖源数据库的结构;通过数据合并方法,有效地去除备份数据冗余。实验证明,该系统不仅提高了备份中心存储资源的利用率,同时提高了数据库备份和恢复的速度。     

四种方法解决存储过程中的数据安全问题

随着存储产品在市场中的升温,后端存储系统逐渐成为企业业务系统的核心和关键。不可避免,企业更加关注数据安全方面的工作。一般而言,我们有四种方式可以解决存储过程中的数据安全问题,异地备份可以避免发生自然灾害时的数据损失：采用RAID（独立磁盘冗余阵列）可以减少磁盘部件的损坏：采用镜像技术可以减少存储设备损坏：快照可以迅速恢复遭破坏的数据,减少宕机损失。这些技术是数据安全的保障,而保护数据则是存储的首要需求之一。     

四招保障数据安全

随着存储产品在市场中的升温,将会有更多的企业关注这一关系企业命脉的产品。同时,一些传统的存储产品大企业把目光放得更远,他们更加关注数据安全方面的工作。EDI 公司技术总监相晓明在谈到存储厂商如何提高数据安全问题时认为:异地备份可以避免发生自然灾害时的数据损失;采用 RAID(独立磁盘冗余阵列)可以减少磁盘部件的损坏;采用镜像技术可以减少存储设备损坏;快照可以迅速恢复遭破坏的数据,减少宕机损失。这些技术是数据安全的保障,而保护数据则是今后存储的发展方向之一。     

关于磁盘阵列使用Reed－Solomon码的评价

本文对在磁盘阵列中使用Ｒｅｅｄ－ｓｏｌｏｍｏｎ码进行了分析和讨论，认为和传统的镜像备份方案相比，使用Ｒｅｅｄ－ｓｏｌｏｍｏｎ码，只用较少的数据冗余量，即可获得很高的数据保存率。     

一种面向SaaS应用的差异数据存储方法

为解决SaaS(Software as a Service)应用中多租户重复定制造成的数据冗余存储问题,提出一种基于元数据的差异数据存储方法。该方案研究传统元数据驱动的存储模式,通过对元数据的分类定义,给出差异存储方案的形式化语义和数据存储策略。最后分别对增删改查操作提出该方案的数据访问算法。计算表明,差异存储方法在冗余减少的概率分析下显示出较高的存储空间利用效率,有效地减少了租户的冗余存储。同时性能测试结果还反映出该方案具有较好的数据访问性能。     

基于SAN的镜像与快照技术结合应用研究

镜像技术能够高速有效的访问数据,快照技术可以迅速的存储数据,且所占容量较小,但是镜像技术抵御软件故障的能力较弱,而快照技术抵御硬件故障的能力较弱。针对镜像技术和快照技术这两点不足,作者阐述了镜像技术与快照技术相结合的备份方案,较好的解决了在出现软、硬件故障时对数据的保护。     

高可用的网络备份系统的研究与设计

随着网络数字信息爆炸性增长和关键应用需求，大容量、高可用性的存储系统成为存储领域的研究热点。针对这种情况，我们将多个NAS融合成NAS(NASC：NAS luster)，以满足海量存储需求；为保证高可用性的需求，我们开发了一个NASC网络备份系统(简称NASCC)，使用户应用关键性数据可同时镜像到NASC中的两个或更多个NAS节点，也可将NAS中备份数据恢复到用户指定的设备。并且，当某个NAS节点出现故障时，其冗余备份NAS自动接替其备份／恢复任务，保证用户备份／恢复数据的高可用性。本文将重点描述NASCC的设计和实现。     

基于奇偶校验的RAID条带镜像数据分布方法

针对基于复制的RAID(独立磁盘冗余阵列)架构的数据分布方法所引起的负载增加、可靠性和接入带宽减少等问题,提出一种基于奇偶校验的条带镜像数据分布方案,简称RAID-P。首先,该方案在其他磁盘中复制条带数据块,然后将每个条带与一个奇偶校验块相关联,并通过将读取请求引导到合适的镜像备份数据来进行访问,从而提高阵列的可靠性和接入带宽,并且具备RAID磁盘阵列所必须的故障单元定位功能。与其他类此结构进行仿真比较后,结果表明:通过数据条带化、块镜像和奇偶校验块方法,该方案表现出了更高的可靠性,并能够在磁盘请求之间提供明显更好的I/O性能。     

云存储系统的分区编码冗余方法研究

文章根据云存储的结构特点,将数据存储区域划分本地副本区、本地编码区、远端编码区。本地编码区和远端编码区采用确定型网络编码来实现数据的冗余备份。将解码过程的所有系数矩阵进行三角分解并保存为查找表,采用查表方法辅助方程组求解,减少计算量。实验结果表明,当单个存储结点的可用性在0.7至0.99之间、数据可用性目标为99.99999%时,采取数据分片数为8的方案,该方法的平均每字符运算次数低于3次,比副本冗余方法节省50%以上的存储空间.分区编码冗余方法解码速度快,能够显著提高云存储系统的可用性和存储效率.     

一种基于LT码的数据云存储方案

拜占庭失效或恶意攻击会降低云服务供应商的云存储服务可靠性,为此,提出一种基于云计算的安全可靠数据存储方案。通过LT编码增加分布式云服务器的数据冗余度,在保证性能全局准最优的同时,提升数据用户在数据检索阶段的解码效率。利用支持公共数据完整性检查和准确数据修复,避免数据拥有者长期保持在线状态,并设计数据修复解决方案,使服务运行期间无需产生元数据也能进行数据修复。实验结果表明,与基于网络编码和基于RS码的云存储方案相比,该方案的通信成本只增加了15%,但数据检索效率却提高了约1倍。     

面向重复数据消除的备份数据加密方法

为解决保证数据机密性与提高重复数据消除率之间的矛盾,提出了一种面向重复数据消除的备份数据加密方法,该方法利用分块内容的哈希值生成分块对称密钥,保证了明文分块与密文分块之间的一一对应。只要用户私钥和身份识别口令不同时泄露,该方法能够有效保证备份数据存储及传输过程中的机密性。实验结果表明,该方法较好地解决了传统加密方法与重复数据消除技术不兼容的问题,大幅度提高了加密备份数据的存储空间利用率,适用于对数据机密性有要求的海量数据备份应用。     

一种云存储系统数据持久存储机制

针对云存储中的可靠性产生的担忧,提出一种云存储系统完善的数据存储保障机制,以保证系统的高可靠性和数据的高可用性。在处理与数据持久存储的相关的数据分片、数据分发、完整性检查以及冗余数据的维护中,引入基于纠删码的数据冗余机制,与传统的复制冗余方案相比,能够在获得相同的数据可用性时降低存储空间和网络带宽的开销多达50%以上。采用基于缓冲区的分段读入编码对纠删码算法进行优化后,提高了对文件分片与合并的平均编码速率。     

Application-Aware Client-Side Data Reduction and Encryption of Personal Data in Cloud Backup Services

Cloud backup has been an important issue ever since large quantities of valuable data have been stored on the personal computing devices. Data reduction techniques, such as deduplication, delta encoding, and Lempel-Ziv （LZ） compression, performed at the client side before data transfer can help ease cloud backup by saving network bandwidth and reducing cloud storage space. However, client-side data reduction in cloud backup services faces efficiency and privacy challenges. In this paper, we present Pangolin, a secure and efficient cloud backup service for personal data storage by exploiting application awareness. It can speedup backup operations by application-aware client-side data reduction technique, and mitigate data security risks by integrating selective encryption into data reduction for sensitive applications. Our experimental evaluation, based on a prototype implementation, shows that our scheme can improve data reduction efficiency over the state-of-the-art methods by shortening the backup window size to 33%-75%, and its security mechanism for＇ sensitive applications has negligible impact on backup window size.     

面向去中心化存储的数据流行度去重模型

数据流行度去重方案中存在检测机构不诚实、数据存储不可靠等问题,提出一种面向去中心化存储的数据流行度去重模型。针对检测机构不诚实,模型结合区块链的不可篡改性与智能合约的不可抵赖性,将智能合约作为检测机构执行数据的重复性检测和流行度检测,保障了检测结果的真实性。针对数据存储不可靠问题,提出一种文件链存储结构,该结构满足数据流行度去重的要求,并通过添加辅助信息的方式,建立分布在不同存储节点中实现物理/逻辑上传的分片之间的逻辑关系,为流行度数据去中心化网络存储提供基础;同时,在数据块信息中添加备份标识,借助备份标识将存储网络划分为两个虚拟存储空间,分别实现数据和备份数据的检测与存储,满足了用户备份需求。安全性分析和性能分析表明,该方案具有可行性,保障了检测结果的真实性,并提高了数据存储的可靠性。     

高校“双活”数据中心的设计与实现

随着高校信息化发展进程的不断深入,高校所产生的数字资源越来越多。在大数据、云计算的应用越来越普 及的今天,将高校数字资源向云数据中心过渡,成为解决高校数字资源存储和利用的有效方法。“双活”数据中心可将高校传统 数据中心的数据容灾备份到云数据中心中,提升高校数据中心数据应用的连续性、可靠性,降低本地设备的应用压力,提高设 备的利用效率。本文首先对“双活”数据中心进行概述,介绍“双活”数据中心的建设内容与备份方式;其次,对高校“双活”数据 中心进行设计,分析用户需求,提出设计方案,最后,对方案予以实施,验证设计的可行性和实用性。     

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。     

RAID0.5: design and implementation of a low cost disk array data protection method

RAID has long been established as an effective way to provide highly reliable as well as high-performance disk subsystems. However, reliability in RAID systems comes at the cost of extra disks. In this paper, we describe a mechanism that we have termed RAID0.5 that enables striped disks with very high data reliability but low disk cost. We take advantage of the fact that most disk systems use offline backup systems for disaster recovery. With the use of these offline backup systems, the disk system needs to only replicate data since the last backup, thus drastically reducing the storage space requirement. Though RAID0.5 has the same data loss characteristics of traditional mirroring, the lower storage space comes at the cost of lower availability. Thus, RAID0.5 is a tradeoff between lower disk cost and lower availability while still preserving very high data reliability. We present analytical reliability models and experimental results that demonstrate the enhanced reliability and performance of the proposed RAID0.5 system.     

一种异地实时卷镜像系统中数据初始化的方法

提出了一种异地实时卷镜像系统中数据初始化方法,解决了目前大多数容灾系统进行数据初始化时需要中断企业服务的问题。该方法首先启动了原卷的数据监控,然后进行数据同步,实时捕获数据同步过程中变化的数据并缓存在海量缓存中,同步完成后发送缓存数据到远程备份中心进行重写操作,实现远程镜像卷中数据的初始化。实验结果证明,数据初始化后,应用服务器原卷和远程备份中心镜像卷的数据一致,为数据实时镜像提供数据一致性起点。     

分布式云灾备平台搭建及性能分析

云存储服务,作为云计算的衍生产物,目的是为网络海量数据的存储提供有效的解决方案,节约存储成本和系统资源,提供一个完善的备份、容灾的数据中心,并能够保证数据安全性、容错性.现阶段云灾备模型局限于有限的网络位置,使用虚拟化技术,依托本地服务器实现,与传统云灾备模型不同,介绍了一种基于DHT的云灾备模型,可适用于广域网的、普适的数据级灾备解决方案;最后,在本地云计算集群中对该方案进行模拟,验证该模型的可行性.