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LINUX下双机数据热备份的设计与实现

作　者: 姚颖熹
导　师: 卢显良
学　校: 电子科技大学
专　业: 计算机软件与理论
关键词: 热备份、设备驱动程序、Request队列、网络监控与传输
分类号: TP309.3
类　型: 硕士论文
年　份: 2001年
下　载: 270次
引　用: 8次
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内容摘要


本文通过对现有热备份技术进行了深入分析之后，结合实际的社会需求，提出了一种全新的基于LINUX的备份技术（EverGreen）。既由主服务器向外提供服务（如www、ftp、或后台数据库），在此过程中所有写到被备份盘（分区）的数据通过网络传到从服务器。在出现故障的情况下，EverGreen会将保护资源自动转换到另一台服务器。可以被EverGreen保护的资源是：磁盘（分区）、IP地址、服务器名、应用程序（可选）。两台机器之间相互发送ICMP报文以确定对方仍可提供网络服务，在单机上通过截获系统写调用，判断写的盘区是否为要求实时备份的盘区。本文对LINUX设备驱动程序进行了透彻的分析，最终确定了在系统调用DMA方式写磁盘之前截获系统写调用。及通过扫描系统的Request队列确定是否为被备份盘的写操作，若是，则把Request队列中的数据拷贝到的核心缓冲区，再利用网络把数据传到对方，对方把收到的数据挂到系统的Request队列上，由系统自动完成镜像盘的写盘操作。由此划分了热备份系统的功能并且提出了核心层、用户层的构架。核心层主要用于协调热备份系统从操作系统中截获数据和热备份系统的管理。用户层包括系统工作状态的监测、切换，日志信息的记录，热备份数据的传送，及用户操作界面。

全文目录


中文摘要  4-5
英文摘要  5-6
第一章 磁盘镜像的技术与产品分析  6-19
  1．1 现有镜像技术概述  6-7
  1．2 RAID（REDUNDANT ARRAYS OF INEXPENSIVE DISK）廉价冗余磁盘阵列  7-11
    1．2．1 理解RAID级别  7-11
  1．3 双机数据热备份  11-12
  1．4 现有磁盘镜像产品分析  12-19
    1．4．1 Netware 3．1的SFT技术  12-14
    1．4．2 支持NT操作系统的Octopus  14-15
    1．4．3 SCO下的系统级双机热备份  15-17
    1．4．4 总结  17-19
第二章 LINUX下的设备驱动程序  19-31
  2．1 设备驱动程序  19-27
    2．1．1 驱动程序接口  21-23
    2．1．2 块设备驱动程序  23-24
    2．1．3 request队列与族技术  24-27
  2．2 可动态安装/卸载的核心模块  27-31
第三章 网络相关知识  31-39
  3．1 TCP/IP协议  31-32
  3．2 差错与控制报文（ICMP）  32-33
    3．2．1 ICMP请求/应答报文对  33
  3．3 精灵进程与超级服务器进程INETD  33-34
  3．4 SOCKET编程  34-39
    3．4．1 Socket原理  34-35
    3．4．2 Socket系统调用  35-37
    3．4．3 客户-服务器模型的socket实现框架  37-39
第四章 双机数据热备份功能划分  39-50
  4．1 LINUX下WRITE系统调用的流程分析  39-40
  4．2 热备份实现方案设想  40-43
  4．3 双机数据热备份的功能划分  43-50
    4．3．1 系统工作状态  43-46
    4．3．2 核心层功能划分  46-47
    4．3．3 数据定义  47-48
    4．3．4 用户层功能划分  48-50
第五章 核心层程序的构架  50-60
  5．1 虚拟磁盘驱动程序  51-56
  5．2 网络磁盘驱动程序  56-58
  5．3 系统管理驱动程序  58-60
第六章 用户层程序的构架  60-68
  6．1 监控进程  60-64
    6．1．1 理解本系统的消息机制  60-61
    6．1．2 理解镜像系统的工作状态的自动切换  61-64
  6．2 镜像数据传输/接收进程  64-65
  6．3 日志进程  65-66
  6．4 镜像磁盘同步进程  66-67
  6．5 用户界面  67-68
系统运行结果  68-69
总结  69-70
致谢  70-71
参考文献  71

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中图分类: > 工业技术 > 自动化技术、计算机技术 > 计算技术、计算机技术 > 一般性问题 > 安全保密 > 数据备份与恢复
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