随着信息技术的发展，信息系统的业务数据在人类的社会活动中的重要性越发明显，然而，没有任何保护措施的数据却极容易受到各种自然灾害如地震、火灾、洪水、战争、恐怖袭击或人为因素的破坏，丢失数据的后果不堪设想。传统的如数据备份这样的数据保护技术虽然在某些情况下可以有效的保护数据，但在发生如地震，火灾，洪水，战争，恐怖袭击等大规模的灾难时往往无能为力。灾难备份与恢复系统是现代企业信息系统正常运转的不可或缺的信息技术手段。 本论文以铁路信息系统容灾建设为背景，以异地容灾模式下铁路信息系统容灾关键问题为研究对象，设计并实现了基于异步复制技术的铁路容灾系统。采用应用级容灾HAGEO技术结合数据级PPRC技术，本地进行快速的逻辑拷贝，远程复制在后台进行的方式，来保证数据的安全性。设计并实现了基于增量差分备份技术的铁路容灾系统。提出增量差分备份算法，增量差分备份算法在进行数据备份时，生成远程差分备份前，先利用本地的差分备份生成增量备份，将增量备份传到远程后再合成生成差分备份，增量差分技术具有备份速度快、网络传数量大的优点。同时，通过离散事件仿真系统方法，对异步复制技术和增量差分备份技术进行仿真和建模，通过对比仿真系统的运行结果来对系统的性能进行测试和验证。设计了异步复制技术和增量差分备份算法两类技术融合到一起的铁路容灾系统。对于两类关键技术的容灾系统在设计过程中存在本地逻辑拷贝和本地增量提取时的相互影响问题，设计了采用运行周期的策略，将本地逻辑拷贝按照增量提取的周期进行，每一个运行周期提取的增量备份均是上一个周期逻辑拷贝的数据，解决了两者之间的相互影响，同时对本地的逻辑拷贝具有一定的优化作用。 为了对基于异步复制和基于增量差分算法的铁路容灾系统的性能进行测试，本文开发实现了以铁路信息系统容灾关键技术为方针对象的仿真系统。针对异步复制技术和增量差分技术进行全面的仿真，仿真结果充分验证了容灾技术的优势和容灾系统的性能。 本文设计并实现的基于异步复制技术的铁路容灾系统和基于增量差分备份技术的铁路容灾系统具有良好的社会价值，设计的基于异步数据复制及增量差分备份的铁路容灾系统也对容灾技术的研究和发展起到了正面的推动作用。