基于NAS架构的数字化档案异质异地备份系统设计_孔灿.pdf
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1、 ,技术交流微型电脑应用 年第 卷第期作者简介:孔灿(),男,本科,工程师、经济师,研究方向为保密文档管理;于洋(),男,硕士,高级工程师,研究方向为档案管理;姜林彤(),女,硕士,经济师,研究方向为档案管理、保密文档管理。文章编号:()基于 架构的数字化档案异质异地备份系统设计孔灿,于洋,姜林彤(深圳供电局有限公司,广东,深圳 )摘要:为了提高异质异地档案备份过程中数据分配能力,缩短备份系统的响应时间过长。为此,提出基于 架构的数字化档案异质异地备份系统设计。硬件设计方面,对网络附加存储设备、磁盘列阵进行了设计。软件方面,对需要备份的数字化档案进行预处理,降低备份工作压力。通过 ()集群进行
2、数据分配与数据分布式均衡负载处理,实现数据的管理分配合理化。经由备份代理程序和 协议,实现数字化档案异质异地备份。实验结果表明,在对 数据文件进行备份时,该系统的备份速度为 ,系统响应时间低于 ,提升了数据分配的能力。关键词:架构;数字化档案;异质异地;备份中图分类号:文献标志码:,(,):,(),:;引言档案数字化已经成为现今数据存储的主要形式,数字化档案的存储数量也呈现爆发式增长的趋势。不同于传统的纸质档案,数字档案具有检索速度快、查找文件准确、信息资源共享等特点。但是由于网络数据传输负载不均衡,造成异质异地数字档案的备份数据分配能力较弱,备份系统的响应时间较长,如何提高数字化档案的备份性
3、能成为了现今网络存储领域研究的重点。作为一种网络附加存储类型,可以在数据存储服务器上应用。以数据作为工作核心,使得服务器和存储设备成为各自独立的存在,实现数据的集中管理。伴随着现代科技的进步,技术得到了发展,促进其得到广泛推广应用的是千兆以太网的出现与使用。存储网络带宽将 存储的性能大幅度提升。并且,在 中,具有专门管理文件的功能。通过一个文件系统管理磁盘阵列。对存储、备份的文件进行管理,设置相应的网络安全和访问授权。在工作过程中,可以根据服务器或客户端的指令,对相关数据文件进行优化管理。降低数据备份过程中,数据传输时间,同时还可以提升日后的数据运行效率。作为企业的核心信息资源,档案是业务活动
4、的重要工具,也是凭证性信息记录。随着企业档案的复杂化,其数字化管理变得越来越重要。尤其是一些不可缺少的信息,为了保证其安全性,数字化档案异质异地备份被提上日程。本文以 架构为基础,完成数字化档案异质异地备份系统的设计,实现档案异质异地完美备份。数字化档案异质异地备份系统硬件设计 网络附加存储设备设计对于网络附加存储设备,也就是 架构的设计,其具体结构如图所示。其中包括存储器件,例如:驱动器、可移动的存储介质等,以及内嵌系统软件,可提供跨平台文件共享功能。在备份系统设计过程中,一般情况下,将 设备配置为文件服务器,通过工作站或服务器,进行网络协议、应用程序的操作,实现文件访问的效果。通过客户端和
5、 文件共享设备进行 连接,依靠企业的网络基础设施,来保 ,技术交流微型电脑应用 年第 卷第期图 结构示意图障设备的正常运行。磁盘列阵设计系统设计中,另外一个不可或缺的硬件,就是磁盘列阵。一般磁盘阵列包括三种样式,分别是外接式磁盘阵列柜、内接式磁盘阵列卡、软件仿真。文中设计的数字化档案异质异地备份系统,需要的是内接式磁盘阵列卡,可以为数据提供保护性、可靠性、可管理性。由于磁盘阵列在整个系统中,作为数据存储的主要工具,对其技术上的领先性作出考量,并结合本单位的实际应用数据规划合理安排。其主要内部结构如图所示。图磁盘列阵结构图网络附加存储设备、磁盘列阵的设计,作为备份系统的硬件设施,支撑着系统软件的
6、开发与设计。数字化档案异质异地备份系统软件设计数字化档案异质异地备份系统软件的设计,主要包括几个方面,首先对需要备份的数字化档案进行预处理,然后对备份数据进行均衡负载处理。最终实现数字化档案异质异地备份。预处理数字化档案在数字化档案异质异地备份工作进行前,需要预先将数据进行处理,对文件中包含的重复数据进行剔除,从而加强对备份数据的管理。文件分块是数据预处理的重点,通过对数据块的单实例化存储,实现重复数据删除的目标。首先,将需要备份的源文件进行分块,数据块的边界,通过字节区域产生的 值确定。分块方式主要包括固定分块、变长分块两种。其中,由于变长分块对数据变化的敏感性比较低,并且该方式是以内容为基
7、础,所以该方式成为主要手段。此外,在进行重复数据删除的过程中,可以对 算法进行应用。该算法的思想内容是当(,)中,包含个二进制字符,而作为不定元,那么,通过可得出关于度的多项式,如式():()()随后,形成一个次多项式(),如式():()()将()处()的余数用()来表示,则其度数为。并且,以给定的字符串作为依据,可以得出关于()的公式:()()()()但是该算法有一个特殊点,就是当字符串与字符串的指纹不同时,字符串和字符串也不同。但是当字符串和的指纹相等时,不能代表字符串一定等于字符串。所以,该算法满足了弱哈希的性质,在重复数据删除技术中,作为基于内容的变长分块算法,受到了广泛应用。但是在重
8、复数据的判断过程中,总会存在小部分误判的情况。这种时候,可以根据数据块位数组的大小,进行数据误判率的计算。当用代表元素数量,表示允许的最大误判值,为位数组的位数,现在使误判率小于,可得到式():()()()通过式(),可以使得哈希函数取得最优个数。此外,在对数据进行预处理的过程中,可以建立目录层级哈希树,用以作为预处理的数据结构。在哈希树建立完成后,在备份服务器中,利用哈希树查找相应的已备份文件。若存在相同数据,则进行该哈希树的剪枝,减少备份的目录结构和文件个数,完成重复数据的 删 除。在节约带宽同时,降低服务 器压力。数据分布式均衡负载处理在数据预处理完成后,经由网络附加存储设备进行存储。但
9、是,由于 的特点是文件保存,对于存储的数据不能进行处理。因此基于 架构,通过客户端程序的辅助,完成了 集群管理,如图所示。在这个过程中,打破传统想法,使用户发送请求时处于分散发送的情况,并且直接将请求发送给管理 服务器。这样对 服务器的并行度有所增强,也就提升了整个备份系统的工作性能。此外,由于对 服务器数据进行了统一的管理,有效提升了管理源数据安全性、高效性。图 集群用户请求处理流程根据图所示,在客户端发送备份请求后 服务器进行接收,并且查看该数据种类。如果适合该服务器存放则直接返回数据。相反,则会将数据应该存放的 服务器地址返回。经由负载均衡设备,将数据向正确存储服务器发送。在这个过程中,
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