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第1部分 存储系统2

第1章 信息存储与管理的介绍2

1.1信息存储2

1.1.1数据3

1.1.2数据类型4

1.1.3大数据5

1.1.4信息5

1.1.5存储5

1.2存储架构的发展5

1.3数据中心基础设施7

1.3.1数据中心核心部件8

1.3.2数据中心的主要特点8

1.3.3管理数据中心9

1.4虚拟化和云计算9

小结10

第2章 数据中心环境11

2.1应用11

2.2数据库管理系统（DBMS）12

2.3主机（计算）12

2.3.1操作系统12

2.3.2设备驱动13

2.3.3卷管理器13

2.3.4文件系统14

2.3.5计算虚拟化16

2.4连接18

2.4.1连接的物理部件18

2.4.2接口协议18

2.5存储19

2.6磁盘驱动部件20

2.6.1盘片20

2.6.2主轴21

2.6.3读写头21

2.6.4驱动臂装置22

2.6.5控制器22

2.6.6物理磁盘的结构22

2.6.7分区位记录23

2.6.8逻辑块寻址23

2.7磁盘驱动器的性能24

2.7.1磁盘服务时间24

2.7.2磁盘I/O控制器的利用率25

2.8主机对数据的访问26

2.9直连存储（direct-attached storage）27

2.9.1直连存储的好处和局限27

2.10基于应用程序的需求和磁盘性能的存储设计28

2.11磁盘原生命令排序（disk native command queuing）30

2.12闪存盘简介30

2.12.1闪存盘的组件和架构31

2.12.2企业级闪存盘的特性31

2.13概念应用：VMware ESXi31

小结32

第3章 数据保护：RAID33

3.1 RAID的实现方式33

3.1.1软件RAID33

3.1.2硬件RAID34

3.2 RAID阵列的组成34

3.3 RAID技术35

3.3.1分条（Striping）35

3.3.2数据镜像36

3.3.3奇偶校验36

3.4 RAID级别37

3.4.1 RAID037

3.4.2 RAID138

3.4.3嵌套RAID38

3.4.4 RAID 340

3.4.5 RAID 441

3.4.6 RAID 541

3.4.7 RAID 641

3.5 RAID对磁盘性能的影响42

3.5.1应用程序的IOpS与RAID配置43

3.6各种RAID的比较43

3.7热备用44

小结44

第4章 智能存储系统46

4.1智能存储系统的组成部分46

4.1.1前端46

4.1.2高速缓存47

4.1.3后端51

4.1.4物理磁盘51

4.2存储资源配给51

4.2.1传统式存储配给51

4.2.2虚拟式存储配给52

4.2.3 LUN屏蔽55

4.3智能存储系统的类型55

4.3.1高端存储阵列55

4.3.2中档存储阵列56

4.4概念实践：EMC Symmetrix和VNX57

4.4.1 Symmetrix存储阵列57

4.4.2 EMC Symmetrix VMAX组件58

4.4.3 Symmetrix VMAX架构58

小结60

第2部分 存储网络技术62

第5章 光纤通道存储区域网络62

5.1光纤通道：概览62

5.2 SAN及其演化63

5.3 FC SAN组件65

5.3.1节点端口65

5.3.2线缆与连接器65

5.3.3互连设备66

5.3.4 SAN管理软件66

5.4 FC连接67

5.4.1点对点67

5.4.2光纤通道仲裁环67

5.4.3光纤通道交换fabric68

5.5交换fabric端口70

5.6光纤通道架构70

5.6.1光纤通道协议栈71

5.6.2光纤通道编址72

5.6.3万维网名称（WWN）72

5.6.4 FC帧73

5.6.5 FC数据的结构和组织74

5.6.6流量控制74

5.6.7服务类74

5.7 Fabric服务75

5.8光纤通道登录类型75

5.9分区76

5.9.1分区类型77

5.10 FC SAN拓扑78

5.10.1 Mesh拓扑78

5.10.2核心—边缘Fabric78

5.11 SAN环境下的虚拟化80

5.11.1块级存储虚拟化80

5.11.2虚拟SAN （VSAN）82

5.12概念实践：EMC Connectrix和EMC VPLEX82

5.12.1 EMC Connectrix83

5.12.2 EMC VPLEX84

小结85

第6章 IP SAN和FCoE86

6.1 iSCSI86

6.1.1 iSCSI组件86

6.1.2 iSCSI主机连接87

6.1.3 iSCSI的连接拓扑87

6.1.4 iSCSI协议栈88

6.1.5 iSCSI PDU89

6.1.6 iSCSI发现90

6.1.7 iSCSI名称91

6.1.8 iSCSI会话91

6.1.9 iSCSI命令排序92

6.2 FCIP92

6.2.1 FCIP协议栈93

6.2.2 FCIP拓补94

6.2.3 FCIP的性能和安全94

6.3 FCoE94

6.3.1 FCoE的I/O合并95

6.3.2 FCoE网络的组成96

6.3.3 FCoE帧结构98

6.3.4 FCoE的实现技术100

小结101

第7章 网络连接存储103

7.1通用服务器与NAS设备的对比103

7.2 NAS的优势104

7.3文件系统和网络文件共享104

7.3.1文件系统访问105

7.3.2网络文件共享105

7.4 NAS组件106

7.5 NAS I/O操作106

7.6 NAS实现107

7.6.1统一NAS107

7.6.2统一NAS的连接107

7.6.3网关式NAS107

7.6.4网关式NAS连接108

7.6.5横向扩展式（Scale-out）NAS109

7.6.6横向扩展式NAS连接109

7.7 NAS文件共享协议110

7.7.1 NFS110

7.7.2 CIFS111

7.8影响NAS性能的因素112

7.9文件级虚拟化113

7.10概念实践：EMC Isilon和EMC VNX Gateway114

7.10.1 EMC Isilon114

7.10.2 EMC VNX Gateway115

小结115

第8章 基于对象的存储和统一存储117

8.1基于对象的存储设备117

8.1.1基于对象存储的架构118

8.1.2 OSD的组件118

8.1.3 OSD系统中对象的存储和获取119

8.1.4基于对象存储的优势121

8.1.5基于对象存储的常见用例121

8.2内容寻址存储122

8.3 CAS应用实例123

8.3.1医疗保健行业解决方案：病历存储123

8.3.2金融行业解决方案：财务数据存储123

8.4统一存储124

8.4.1统一存储的组件124

8.5概念实践：EMC Atmos，EMC VNX，以及EMC Centera126

8.5.1 EMC Atmos126

8.5.2 EMC VNX127

8.5.3 EMC Centera128

小结129

第3部分 备份、归档和复制131

第9章 业务连续性概述131

9.1信息可用性131

9.1.1信息不可用的因素131

9.1.2停机时间的后果132

9.1.3信息可用性度量132

9.2 BC术语134

9.3 BC计划生命周期135

9.4故障分析136

9.4.1单点故障136

9.4.2解决单点故障137

9.4.3多通路软件138

9.5业务影响分析138

9.6 BC技术方案138

9.7概念实例：EMC PowerPath139

9.7.1 PowerPath特性139

9.7.2动态负载平衡139

9.7.3自动通路失效切换141

小结142

第10章 备份和归档144

10.1备份目的144

10.1.1灾难恢复144

10.1.2业务性恢复145

10.1.3归档145

10.2备份考虑145

10.3备份粒度146

10.4恢复考虑147

10.5备份方法148

10.6备份体系结构149

10.7备份和恢复操作150

10.8备份拓扑结构151

10.9 NAS环境的备份153

10.9.1基于服务器备份和无服务器备份153

10.9.2基于网络数据管理协议（NDMP）的备份154

10.10备份目标156

10.10.1备份到磁带156

10.10.2备份到磁盘157

10.10.3备份到虚拟磁带158

10.11备份数据去重159

10.11.1数据去重方法160

10.11.2数据去重的实现160

10.12虚拟环境下的备份161

10.13数据归档163

10.14归档方案体系结构164

10.14.1应用实例：电子邮件归档164

10.14.2应用实例：文件归档165

10.15 概念实践：EMC NetWorker，EMC Avamar和EMC Data Domain165

10.15.1 EMCNetWorker165

10.15.2 EMC Avamar166

10.15.3 EMC Data Domain166

小结166

第11章 本地复制168

11.1复制术语168

11.2本地副本的用途169

11.3副本一致性169

11.3.1复制文件系统的一致性169

11.3.2复制数据库的一致性169

11.4本地复制技术171

11.4.1基于主机的本地复制172

11.4.2基于存储阵列的复制174

11.4.3基于网络的本地复制179

11.5跟踪源和目标的修改180

11.6恢复和重启的考虑181

11.7创建多个副本181

11.8虚拟环境中的本地复制182

11.9概念实践：EMC TimeFinder、EMC SnapView和EMC RecoverPoint183

11.9.1 EMC TimeFinder183

11.9.2 EMC SnapView183

11.9.3 EMC RecoverPoint184

小结184

第12章 远程复制185

12.1远程复制模式185

12.2远程复制技术187

12.2.1基于主机的远程复制187

12.2.2基于阵列的远程复制189

12.2.3基于网络的远程复制191

12.3三站点复制192

12.3.1三站点复制——级联/多跳192

12.3.2三站点复制——三角/多目标193

12.4数据迁移方案194

12.5虚拟环境中远程复制和迁移196

12.6概念实践：EMC SRDF、EMC MirrorView和EMCRecoverPoint197

12.6.1 EMC SRDF197

12.6.2 EMC MirrorView198

12.6.3 EMC RecoverPoint198

小结198

第4部分 云计算201

第13章 云计算201

13.1云计算的关键技术201

13.2云计算的特点202

13.3云计算的优势202

13.4云服务模式203

13.4.1基础设施即服务203

13.4.2平台即服务（PaaS）204

13.4.3软件即服务（SaaS）204

13.5云计算的实施模型204

13.5.1公有云204

13.5.2私有云204

13.5.3社区云206

13.5.4混合云206

13.6云计算平台207

13.6.1物理架构207

13.6.2虚拟架构207

13.6.3应用和平台软件207

13.6.4云管理和服务创建工具208

13.7云计算面临的挑战209

13.7.1用户面临的挑战209

13.7.2提供商面临的挑战209

13.8采用云计算时需要考虑的问题209

13.9概念实践：Vblock210

小结211

第5部分 存储基础设施的安全与管理213

第14章 确保存储基础设施安全213

14.1信息安全框架213

14.2风险三元组214

14.2.1资产214

14.2.2威胁214

14.2.3漏洞215

14.3存储安全域216

14.3.1保证应用程序访问域的安全217

14.3.2保证管理访问域的安全219

14.3.3保证备份、复制和存档的安全220

14.4存储网络中安全措施的实施221

14.4.1 FC SAN221

14.4.2 NAS225

14.4.3 IP SAN228

14.5保证虚拟化和云环境中存储设施的安全230

14.5.1安全问题230

14.5.2安全措施230

14.6 RSA和VMware安全产品231

14.6.1 RSA SecurityID232

14.6.2 RSA Identity and Access Management232

14.6.3 RSA Data Protection Manager232

14.6.4 VMware vShield232

小结233

第15章 管理存储基础设施234

15.1监测存储基础设施234

15.1.1监测的参数234

15.1.2组件监测235

15.1.3监测的实例236

15.1.4警报240

15.2存储管理活动241

15.2.1可用性管理241

15.2.2容量管理241

15.2.3性能管理241

15.2.4安全性管理242

15.2.5报告242

15.2.6虚拟化环境下存储基础设施的管理242

15.2.7存储管理事例243

15.3存储基础设施管理的挑战246

15.4开发理想化的解决方案246

15.4.1存储管理规范246

15.4.2企业管理平台247

15.5信息生命周期管理247

15.6存储分层248

15.6.1阵列内分层248

15.6.2阵列间分层249

15.7概念实践：EMC基础设施管理工具250

15.7.1 EMC ControlCenter和ProSphere250

15.7.2 EMC Unisphere251

15.7.3 EMC Unified Infrastructure Manager （UIM）251

小结251

附录A 应用的I/O属性253

附录B 并行SCSI255

附录C SAN设计练习258

附录D 信息可用性练习260

附录E 用于远程复制的网络技术262

附录F 缩略语264

附录G 术语表275