一种新的基于SAN的SNAPSHOT设计与实现

快照技术是实现在线热备份的重要技术手段，也是进行数据迁移和远程镜像的重要的技术组成．提出并实现了一种与操作系统平台无关的快照系统，通过在设定快照情况下以100-2000MB数据量进行COW操作和无快照情况下的写命令的完成时间，以及同LVM快照系统进行了快照创建时间延迟的比较，表明本文实现的快照系统在缩短快照创建延迟、处理写命令上具有更好的性能．     

用于依赖快照的高效写算法HPSW

使用快照技术可以生成存储系统在某时间点完全可用的数据副本,从而可使用该副本对存储系统实现备份、测试、在线分析和数据挖掘等操作。对快照的各种实现技术进行了分类与比较,详细说明了依赖快照的实现原理及优点,并针对在写依赖快照时可能造成的数据不一致的问题提出了一种高效的写算法HPSW;实验表明该算法具有良好的性能,克服了依赖快照的缺点,具有很好的实际应用价值。     

一种用于存储网络软故障恢复的快照技术的设计和实现

与镜像技术相比,快照具有备份和恢复窗口短、性能损失小、容量利用率高等优点,更适合保护因人为失误等软故障造成的数据损失。提出了一种应用于卷管理的快照技术的设计方案。它可以高效地管理一个数据源的多个存储快照,并提供快照的读写、创建、回收等功能。另外针对快照技术物理容错性差的缺点,还提出了几种快照技术和镜像技术相结合的应用方案,较好地解决了存储网络软、硬故障时数据的保护。     

快照系统SsMirror的设计与实现

快照是保证数据可用性的一种重要方法。磁盘存储子系统层次快照系统SsMirror支持全量快照和增量快照,该文介绍了它的设计思想和系统模块构成。SsMirror采用写前拷贝处理写请求和I/O后台拷贝技术,保证了系统的高效实现。     

基于文件的软件快照的实现

快照技术是当今非常流行的一种备份技术,可以很好地保证数据的完整性,但目前常用的快照技术存在一定的问题,笔者通过研究,提出了一种基于文件的软件快照算法,对快照的实现进行了改进。该算法将所有的快照指针信息集中到一个指针树上进行集中管理,实现了文件级的快照。     

一种高效的虚拟机磁盘快照系统

提出了一种带缓存的虚拟机磁盘快照系统(LiveDiskSnap),以支持不停机的虚拟机磁盘快照.通过在虚拟机监控器层加入了缓存块设备驱动,并采用写时重定向技术,使得快照中无需中断虚拟机的运行,同时保证了快照前后虚拟机磁盘状态的一致性.实验结果表明,LiveDiskSnap可在虚拟机不停机的情况下进行磁盘快照,且快照过程中的平均性能损失小于8％.     

基于带外存储虚拟化的逻辑卷高性能快照

在逻辑卷级别实现快照既能屏蔽物理存储设备的异构性,又能为各种应用提供透明的数据保护支持.提出了一种基于带外存储虚拟化系统的高性能快照方法LVHPsnap,它通过可扩展的元数据组织策略,能够灵活使用多种类型的快照适应不同应用的需求;通过以Finesnap卷、Checkpoint卷两种类型快照卷构建混合快照链表和压缩快照索引数据实现了高性能快照,以高频度生成快照时系统能保持较高的性能和存储空间利用率;引入自适应快照机制,通过监控数据块修改频度,使自动生成快照的时间间隔随应用负载的变化动态调整,实现数据按需保护.基于真实工作负载和基准测试程序的实验表明,在构建混合快照链表的条件下,LVHPsnap的性能和存储空间利用率随Finesnap卷的比例增加而提高,例如当Finesnap卷与Checkpoint卷比例分别为4:1和8:1时,LVHPsnap的性能分别较集群虚拟化系统LVM2提高了109.45%和130.86%,存储空间使用量分别仅为LVM2系统的43.40%和31.35%.     

基于DCD的块设备快照系统

提出了一种块设备快照系统SSDCD（snapshot system on DCD）：通过引入DCD（Disk Caching Disk）技术并加以改进,采用COW（copy on write）的方式,在设备驱动层实现了快照功能,缓解了快照后小写数据的读写对系统的影响,得到了很好的I/O性能.SSDCD系统没有改变文件系统和磁盘数据结构,因而具有很强的适应性.     

基于同一快照卷的多时间点的增量快照设计

存储子系统层次的快照系统常用的数据复制技术主要有拆分镜像和写前拷贝等。论文在比较两者特点的基础上,将两者有机地结合起来,提出了基于同一快照卷的多时间点增量快照。然后详细分析了快照过程中位图表示的数据状态和变换设计,尤其是多时间点快照的接管。最后分析了该快照方案的功能应用,包括快照卷拆分、数据恢复和快照卷升级等。     

基于写前拷贝CoW的完全快照系统SsMirror设计

磁盘存储子系统层次快照系统SsMirror支持全量快照和增量快照,该文介绍了它的总体设计思想,分析了系统设计的关键数据结构,以及基于写前拷贝技术处理写请求;最后分析了影响系统的因素。     

一种高效的虚拟机快照管理系统

链式虚拟磁盘快照技术是广泛实现的一种支持虚拟机失效恢复的技术手段,针对链式结构磁盘快照技术引入多余I／O请求导致虚拟机性能低效问题,分析和研究了支持高效虚拟机快照实现的无链式关联磁盘快照技术,通过集成ZFS及OCFS2文件系统给出了无链式关联磁盘快照技术实现,并设计和实现了虚拟机快照存储组织模型和快速检索算法,提高了虚拟机快照检索效率．设计试验验证了系统的有效性．     

基于块设备多版本快照的设计与实现

设计并实现一种基于块设备的多版本快照技术,采用简单的哈希算法加快查询元数据节点速度,可在不同文件系统中工作。测试结果表明,与文件系统层的快照技术相比,该快照技术具有稳定的较高的性能,且在多数情况下写重定向性能优于写前拷贝。     

作应用于远程文件备份系统的关键技术*

介绍了可应用于远程文件备份系统的关键技术,包括对于传统RSYNC算法的改进、采用快照技术、设计有效的文件同步策略和在服务器端进行加密存储。实验表明,采用这些技术可以使系统有效降低网络流量,从而实现高效、快速和安全的远程文件同步。     

User‐level operating system transactions

User‐level operating system transactions allow system administrators and ordinary users to perform a sequence of file operations and then commit them as a group, or abort them without leaving any trace behind. Such a facility can aid many system administration and software development tasks. The snapshot isolation concurrency control mechanism allows transactions to be implemented without locking individual system calls; conflicts are detected when the transaction is ready to commit. Along these lines we have implemented a user‐space transaction monitor that is based on ZFS snapshots and a file system event monitor. Transactions are committed through a robust and efficient algorithm that merges the operations performed on a file system's clone back to its parent. Both the performance impact and the implementation cost of the transaction monitor we describe are fairly small. Copyright © 2009 John Wiley & Sons, Ltd.     

远程文件备份与恢复系统的设计与实现

提出并实现一种远程文件备份与恢复系统（FBRS）,利用FBRS客户端将须备份的文件进行系统快照,判断该文件是否有更新,并进行差异计算,将差异计算结果（即差异文件）发送到FBRS服务器,在FBRS服务器端进行差异重放,实现远程文件同步。测试结果表明,FBRS同rsync相比,能显著减小网络带宽的消耗。