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信息系统的普及与电子商务的发展，给人类社会带来了巨大的便利，然而，在这便利之中也隐藏着巨大的隐患。信息资源的重要性和脆弱性使容灾成为企业必须首要解决的问题，可是在事实上，大多数企业在投入与回报的权衡之下忽视了容灾，特别是中小型企业。研究通用、低成本的数据容灾方法，对于企业的可持续性发展具有重大的意义。
快照文件系统为数据的容灾保护和自动化管理提供了一种快速、经济、方便的解决方案。快照文件技术实现了存储数据的及时逻辑备份，解决了数据定期备份与系统不间断服务之间的矛盾。论文围绕快照技术及其在文件系统中的应用，主要完成了以下工作：
(1)在分析虚拟文件系统VFS和EXT3文件系统基本原理的基础上，深入剖析了现今流行的EXT3COW快照文件系统，并制作了E3C watcher工具软件对EXT3COW快照文件系统内部的元数据结构、文件快照功能等进行了分析验证，通过IOZONE对EXT3COW进行了性能测试，结果表明在实现快照功能的同时，EXT3COW相比原EXT3而言，读写性能并无明显下降。
(2)分析了EXT3COW快照文件系统存在的问题及Linux文件锁机制，借鉴数据库中一致性非阻塞读的实现方法，提出了一种实现文件一致性非阻塞读方法，即文件的写进程不会阻塞文件的读进程，并且读进程可以读取到文件一致性内容。为验证该方法，模拟实现了简单快照文件系统NBSS，并通过实验验证了其一致性非阻塞读功能，从而提高了文件系统的读性能。
(3)分析了对象存储文件系统Lustre的结构及其对象存储容错机制，提出了一种基于快照技术的对象存储容错机制。并通过实验验证了该容错机制能够实现数据的快速恢复，并保持恢复数据的一致性。