數(shù)據(jù)存儲技術

"第 1 章 信息數(shù)據(jù)管理............................................................................................................0

1.1 信息技術發(fā)展史........................................................................................................2

1.2 數(shù)據(jù)與信息概述........................................................................................................5

1.2.1 數(shù)據(jù)的概念..............................................................................................................6

1.2.2 信息的概念..............................................................................................................7

1.2.3 數(shù)據(jù)與信息的關系...................................................................................................7

1.3 信息的重要性............................................................................................................8

1.3.1 信息與生活..............................................................................................................9

1.3.2 信息與商業(yè)..............................................................................................................9

1.3.3 信息與工業(yè)............................................................................................................10

1.3.4 信息與社會............................................................................................................11

1.4 信息生命周期管理..................................................................................................12

1.5 信息存儲的挑戰(zhàn)......................................................................................................13

1.5.1 數(shù)字信息的增長.....................................................................................................13

1.5.2 信息存儲的載體.....................................................................................................15

1.5.3 存儲系統(tǒng)的發(fā)展.....................................................................................................16

1.6 本章小結..................................................................................................................20

練習題..............................................................................................................................20

第 2 章 存儲系統(tǒng)介紹..........................................................................................................22

2.1 IT 系統(tǒng)介紹.............................................................................................................24

2.1.1 軟件資源...............................................................................................................25

2.1.2 計算資源...............................................................................................................26

2.1.3 網(wǎng)絡資源...............................................................................................................27

2.1.4 存儲資源...............................................................................................................28

2.2 存儲系統(tǒng)..................................................................................................................29

2.2.1 存儲層次結構........................................................................................................29

2.2.2 I/O 訪問路徑..........................................................................................................31

2.2.3 文件系統(tǒng)...............................................................................................................32

2.3 基本存儲設備..........................................................................................................35

2.3.1 機械硬盤...............................................................................................................36

2.3.2 固態(tài)硬盤............................................................................................................... 44

2.4 存儲虛擬化............................................................................................................. 46

2.4.1 存儲虛擬化概述.................................................................................................... 46

2.4.2 數(shù)據(jù)塊級虛擬化.................................................................................................... 47

2.4.3 文件級虛擬化........................................................................................................ 49

2.5 本章小結................................................................................................................. 50

練習題.............................................................................................................................. 50

第3 章 存儲技術和組網(wǎng)...................................................................................................... 52

3.1 存儲陣列系統(tǒng)......................................................................................................... 54

3.1.1 陣列系統(tǒng)基本組成................................................................................................. 54

3.1.2 存儲陣列角色位置................................................................................................. 55

3.1.3 存儲陣列硬件組成................................................................................................. 56

3.1.4 存儲陣列級聯(lián)組網(wǎng)................................................................................................. 57

3.1.5 存儲陣列擴控組網(wǎng)................................................................................................. 60

3.2 存儲陣列高可靠和高性能技術............................................................................. 62

3.2.1 存儲陣列高可靠性技術.......................................................................................... 62

3.2.2 存儲陣列高性能技術.............................................................................................. 68

3.3 本章小結................................................................................................................. 69

練習題.............................................................................................................................. 70

第4 章 傳統(tǒng)磁盤驅動器的讀寫技術.................................................................................. 72

4.1 RAID 基本概念...................................................................................................... 74

4.2 RAID 技術.............................................................................................................. 76

4.2.1 關鍵技術............................................................................................................... 76

4.2.2 JBOD 及RAID 級別............................................................................................... 77

4.2.3 RAID 工作原理..................................................................................................... 78

4.2.4 RAID 對比和應用.................................................................................................. 91

4.3 RAID 數(shù)據(jù)保護...................................................................................................... 93

4.3.1 熱備盤.................................................................................................................. 93

4.3.2 預拷貝.................................................................................................................. 94

4.3.3 失效重構............................................................................................................... 95

4.3.4 RAID 狀態(tài)............................................................................................................ 96

4.4 LUN 虛擬化............................................................................................................ 97

4.5 本章小結................................................................................................................. 99

練習題............................................................................................................................ 100

第5 章 RAID 2.0+技術......................................................................................................102

5.1 RAID 2.0+技術原理..............................................................................................104

5.1.1 RAID 技術發(fā)展過程.............................................................................................104

5.1.2 RAID 2.0+基本原理..............................................................................................106

5.1.3 RAID 2.0+體系結構..............................................................................................107

5.2 RAID 2.0+應用...................................................................................................... 112

5.2.1 負載均衡.............................................................................................................113

5.2.2 快速重構.............................................................................................................113

5.2.3 故障自檢自愈......................................................................................................115

5.2.4 虛擬池化設計......................................................................................................116

5.2.5 LUN 靈活組織.....................................................................................................117

5.2.6 空間動態(tài)分布......................................................................................................118

5.3 本章小結................................................................................................................121

練習題............................................................................................................................121

第6 章 DAS 技術介紹.......................................................................................................124

6.1 DAS 簡介...............................................................................................................126

6.1.1 DAS 基本概念.....................................................................................................126

6.1.2 內(nèi)置DAS 形態(tài).....................................................................................................127

6.1.3 外置DAS 形態(tài).....................................................................................................127

6.2 DAS 技術特點.......................................................................................................128

6.3 SCSI 協(xié)議..............................................................................................................129

6.3.1 SCSI 協(xié)議概覽.....................................................................................................129

6.3.2 SCSI 通信過程.....................................................................................................131

6.3.3 SCSI 協(xié)議模型.....................................................................................................136

6.3.4 SCSI 讀寫操作過程..............................................................................................137

6.4 本章小結................................................................................................................139

練習題............................................................................................................................139

第7 章 SAN 技術介紹.......................................................................................................142

7.1 SAN 存儲基礎.......................................................................................................144

7.1.1 SAN 概念............................................................................................................144

7.1.2 SAN 組網(wǎng)............................................................................................................146

7.1.3 SAN 組件............................................................................................................148

7.1.4 DAS 和SAN 區(qū)別................................................................................................149

7.2 FC SAN..................................................................................................................150

7.2.1 FC SAN 概念.......................................................................................................150

7.2.2 FC 協(xié)議棧........................................................................................................... 151

7.2.3 FC 與SCSI 協(xié)議關系........................................................................................... 153

7.2.4 FC 典型組網(wǎng)拓撲和連接設備................................................................................ 153

7.2.5 FC 端口.............................................................................................................. 157

7.2.6 FC 分區(qū)（zone）的概念....................................................................................... 160

7.3 IP SAN................................................................................................................... 161

7.3.1 IP SAN 概念........................................................................................................ 161

7.3.2 IP SAN 網(wǎng)絡架構的優(yōu)缺點................................................................................... 162

7.3.3 IP SAN 組網(wǎng)形式................................................................................................. 162

7.3.4 FC SAN 和IP SAN 對比....................................................................................... 163

7.3.5 iSCSI 協(xié)議棧....................................................................................................... 164

7.3.6 iSCSI 存儲設備與主機連接方式............................................................................ 166

7.3.7 iSCSI 應用場景.................................................................................................... 168

7.4 FCoE...................................................................................................................... 168

7.4.1 FCoE 產(chǎn)生背景.................................................................................................... 169

7.4.2 FCoE 協(xié)議棧....................................................................................................... 172

7.4.3 FCoE 應用場景.................................................................................................... 174

7.5 本章小結............................................................................................................... 176

練習題............................................................................................................................ 176

第8 章 常用存儲高級技術................................................................................................ 178

8.1 自動精簡技術....................................................................................................... 181

8.1.1 自動精簡技術背景............................................................................................... 181

8.1.2 自動精簡技術原理............................................................................................... 181

8.1.3 自動精簡技術應用............................................................................................... 182

8.2 分層存儲技術....................................................................................................... 183

8.2.1 分層存儲技術背景............................................................................................... 183

8.2.2 分層存儲技術分析............................................................................................... 185

8.2.3 分層存儲技術應用............................................................................................... 186

8.3 Cache 技術............................................................................................................ 189

8.3.1 Cache 技術背景................................................................................................... 189

8.3.2 Cache 技術原理................................................................................................... 189

8.4 快照技術............................................................................................................... 190

8.4.1 快照技術背景...................................................................................................... 190

8.4.2 快照技術原理...................................................................................................... 190

8.4.3 快照技術特點及應用............................................................................................ 192

8.5 克隆技術............................................................................................................... 192

8.5.1 克隆技術背景...................................................................................................... 192

8.5.2 克隆技術原理......................................................................................................193

8.6 遠程復制技術........................................................................................................194

8.6.1 遠程復制技術背景...............................................................................................194

8.6.2 遠程復制技術原理...............................................................................................194

8.7 LUN 拷貝技術......................................................................................................196

8.7.1 LUN 拷貝技術背景..............................................................................................196

8.7.2 LUN 拷貝技術原理..............................................................................................196

8.8 本章小結................................................................................................................197

練習題............................................................................................................................197

第9 章 NAS 技術介紹.......................................................................................................198

9.1 NAS 產(chǎn)生與發(fā)展...................................................................................................200

9.1.1 NAS 產(chǎn)生背景.....................................................................................................200

9.1.2 NAS 概念............................................................................................................201

9.1.3 NAS 網(wǎng)絡拓撲.....................................................................................................202

9.2 NAS 組成與部件...................................................................................................205

9.3 NAS 文件共享協(xié)議...............................................................................................205

9.3.1 CIFS 協(xié)議............................................................................................................205

9.3.2 NFS 協(xié)議.............................................................................................................208

9.3.3 CIFS 與NFS 協(xié)議對比..........................................................................................211

9.4 NAS I/O 訪問路徑................................................................................................212

9.5 NAS 和SAN 的比較.............................................................................................213

9.5.1 NAS 優(yōu)點............................................................................................................213

9.5.2 NAS 和SAN 對比................................................................................................213

9.6 NAS 產(chǎn)品介紹.......................................................................................................214

9.7 本章小結................................................................................................................215

練習題............................................................................................................................216

第 10 章 大數(shù)據(jù)存儲基礎..................................................................................................218

10.1 大數(shù)據(jù)定義..........................................................................................................220

10.2 大數(shù)據(jù)價值..........................................................................................................221

10.2.1 大數(shù)據(jù)來源........................................................................................................221

10.2.2 大數(shù)據(jù)內(nèi)容類型.................................................................................................223

10.2.3 大數(shù)據(jù)組成........................................................................................................225

10.2.4 大數(shù)據(jù)價值........................................................................................................226

10.3 大數(shù)據(jù)特征..........................................................................................................227

10.4 大數(shù)據(jù)處理流程..................................................................................................229

10.5 大數(shù)據(jù)解決方案................................................................................................. 230

10.5.1 互聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)解決方案...................................................................................... 230

10.5.2 OceanStor 9000 解決方案.................................................................................... 232

10.5.3 FusionStorage 解決方案...................................................................................... 233

10.6 本章小結............................................................................................................. 235

練習題............................................................................................................................ 235

第 11 章 容災備份技術基礎.............................................................................................. 236

11.1 備份簡介............................................................................................................. 238

11.1.1 備份概念及拓撲結構.......................................................................................... 239

11.1.2 備份技術........................................................................................................... 246

11.1.3 備份策略的制訂................................................................................................. 249

11.1.4 典型備份方案.................................................................................................... 252

11.2 容災簡介............................................................................................................. 254

11.2.1 容災概念........................................................................................................... 254

11.2.2 容災分類........................................................................................................... 257

11.2.3 容災系統(tǒng)衡量指標............................................................................................. 257

11.2.4 典型容災解決方案—兩地三中心..................................................................... 259

11.3 本章小結............................................................................................................. 260

練習題............................................................................................................................ 260

第 12 章 存儲系統(tǒng)配置、運維和管理.............................................................................. 262

12.1 DeviceManager 介紹........................................................................................... 264

12.2 系統(tǒng)初始配置..................................................................................................... 266

12.3 SAN 存儲業(yè)務配置............................................................................................ 266

12.4 NAS 存儲業(yè)務配置............................................................................................ 270

12.5 存儲運維管理..................................................................................................... 271

12.6 本章小結............................................................................................................. 276

練習題............................................................................................................................ 277

術語表.................................................................................................................................... 278

參考文獻................................................................................................................................ 286"