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随着互联网技术的发展,需要存储的数据量也不断增大,计算机硬件和软件的不稳定很容易导致用户数据的丢失,数据存储的可靠性已经成为学术界和工业界关注和研究的热点问题之一。数据存储的可靠性需要硬件和软件两方面的保证,磁盘冗余阵列(Redundant Arrays of Independent Disks, RAID)技术已经在硬件方面保证了数据存储的可靠性,但是在软件方面传统的数据保护技术仍然不能满足数据存储的可靠性需求。传统的软件数据保护技术是通过保留历史版本的方式来完成灾难恢复,但备份窗口的存在导致不能完全有效地避免数据的丢失。连续数据保护(Continuous Data Protection, CDP)是一种能够完全消除备份窗口的新型数据保护技术,当系统由于软件错误而导致数据丢失时,CDP技术能快速而且无数据损失地将磁盘上的数据恢复到用户希望的正确状态。本文的主要研究内容和取得的研究成果如下：(1)本文综述了各种数据保护技术,详细分析了各种数据保护技术的实现原理和优缺点,通过大量的实验比较,选择IP-SAN架构作为软件数据保护技术的基础解决方案。(2)详细研究和分析了CDP系统软件实现的关键技术,主要包括写操作数据的捕获和存储以及恢复策略。通过实验评估了CDP技术的性能,验证了CDP技术的有效性。(3)设计并实现了镜像快照CDP系统(Mirror and Snapshot CDP, MSCDP),该系统以处理中小型服务器的软件错误为目标,将快照、镜像技术和CDP新理念在网络存储架构IP-SAN上进行了有效的结合,使用ISCSI协议实现应用服务器和存储服务器之间的通信,能够实现在数据发生灾难时进行无损失的恢复。MSCDP对存储捕获数据的磁盘进行了数据结构设计并对磁盘的读写过程进行了分层处理,采用BIO直接操作磁盘加快了访问速度,在数据恢复阶段,通过对索引结构进行优化,提高了数据恢复速度。