linux环境下的lvm快照应用研究

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1、电子科技大学UNIVERSITYOFELECTRONICSCIENCEANDTECHNOLOGYOFCHINA硕士学位论文MASTERTHESIS论文题目Linux环境下的LVM快照应用研究学科专业计算机系统结构学号200921060120作者姓名彭星洪指导教师李毅教授万方数据分类号密级注1UDC学位论文Linux环境下的LVM快照应用研究（题名和副题名）彭星洪（作者姓名）指导教师李毅教授电子科技大学成都（姓名、职称、单位名称）申请学位级别硕士学科专业计算机系统结构提交论文日期2012.10.10论文答辩日期2012.11.29学位授予单位和日期电子科技大学2012年12月答辩

2、委员会主席评阅人注1：注明《国际十进分类法UDC》的类号。万方数据APPLICATIONRESEARCHOFLVMSNAPSHOTUNDERTHEENVIRONMENTOFLINUXMasterThesisSubmittedtoUniversityofElectronicScienceandTechnologyofChinaMajor:ComputerSystemArchitectureAuthor:XinghongPengAdvisor:YiLiprofessorSchool:SchoolofComputerScienceandEngineering万方数据独创性声明本人声明

3、所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。据我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得电子科技大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。作者签名：日期：年月日论文使用授权本学位论文作者完全了解电子科技大学有关保留、使用学位论文的规定，有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人授权电子科技大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手

4、段保存、汇编学位论文。（保密的学位论文在解密后应遵守此规定）签名：导师签名：日期：年月日万方数据摘要摘要随着信息技术的发展，信息的载体——数据，越来越成为企业的核心。数据的丢失将会对企业造成致命的打击，数据的安全性对一个企业来说显得尤为重要。预防数据丢失最有效的手段就是数据备份。备份的数据必须要保证其一致性，即在备份期间，原数据不能进行更新操作，否则备份出来的数据几乎没有任何意义。要解决数据备份一致性的问题，传统的备份方式是将待备份数据设为只读，再进行备份，这种方式无疑会严重影响企业的业务。而使用Linux快照技术可以快速获得一致性备份数据，快照时间极短，几乎不会对上层应用造成

5、影响。但是Linux快照技术的设计倾向于每个原始卷对应一个快照卷，如果进行多次快照，对各个快照卷也是进行独立处理的。这样，对原始卷进行写操作时，就需要更新多个甚至全部快照卷上的对应数据块，增加了存储空间消耗，降低了原始卷的写性能。本文基于Linux源码，针对Linux快照在多快照卷的应用中，快照卷存储效率低下，原始卷写性能差的特点，设计并实现了同源快照迭代存储。该存储算法利用快照卷中数据的相关性，重新组织了存储方式，有效降低了快照卷的存储空间消耗，大幅提升了原始卷的写性能。但该算法增加了快照卷之间的相关性，一个快照卷失效，与之相关的快照卷也会同时失效，降低了数据的安全性。针对该

6、问题，设计并实现了快照卷容量低自动报警功能，以及将系统安排运行在RAID5上。前者可以在快照卷容量低于某个阈值时报警，提醒管理员通过LVM的扩容命令扩大快照卷容量，有效避免快照卷空间耗尽而导致的快照卷失效。后者提高系统读写性能，更重要的是提供了一个磁盘发生物理故障时可恢复的容错功能。这两者可以有效弥补改进的存储方式引起的安全性降低的问题。通过详细的测试方案，对整个系统进行测试，测试结果显示系统磁盘I/O速度提高，且系统具有容错功能。使用同源快照迭代存储快照功能时，可以有效降低快照卷存储空间消耗，提高原始卷写性能。在极端情况下，当创建5个同源快照卷时，写原始卷的性能可以提高到2.

7、59倍。快照卷容量低于某个阈值时，可以自动报警，提醒管理员进行扩容操作，从而避免快照卷存储空间耗尽，快照功能失效。关键词：LVM，RAID5，快照，同源快照迭代存储I万方数据万方数据ABSTRACTABSTRACTWiththedevelopmentofinformationtechnology,thebaseofinformation-datahasincreasinglybecomethecoreofanenterprise.Lossofdatawillcauseafatalstrike