SAN存儲區(qū)域網(wǎng)絡

譯者序
前言
引言
第一部分   網(wǎng)絡存儲介紹
第1章   網(wǎng)絡存儲概述 1
1.1   作為商用價值數(shù)據(jù)角色的改變 1
1.1.1   建立數(shù)據(jù)的相對價值 2
1.1.2   大量的流體數(shù)據(jù) 4
1.2   傳統(tǒng)存儲方法概述 8
1.2.1   開放系統(tǒng)客戶/服務器存儲 8
1.2.2   開放系統(tǒng)服務器的數(shù)據(jù)存儲 10
1.2.3   大型機系統(tǒng)中的數(shù)據(jù) 12
1.3   SCSI：開放系統(tǒng)服務器的主要I/O路徑
        技術(shù) 14
1.3.1   I/O路徑 14
1.3.2   SCSI的起源 15
1.3.3   SCSI的局限性 15
1.4   擴展I/O路徑的新的存儲連接 16
1.4.1   網(wǎng)絡連接存儲 17
1.4.2   光纖路徑 19
1.4.3   存儲區(qū)域網(wǎng)絡 20
1.5   小結(jié) 23
第2章   建立存儲I/O路徑 24
2.1   認識物理I/O構(gòu)件 24
2.1.1   系統(tǒng)內(nèi)存總線 24
2.1.2   主機I/O總線 26
2.1.3   主機I/O控制器 30
2.1.4   I/O總線和網(wǎng)絡連接 34
2.1.5   存儲設備和子系統(tǒng) 36
2.1.6   介質(zhì) 40
2.2   SCSI總線集成的可變因素 40
2.3   I/O路徑的邏輯成分 44
2.3.1   應用軟件 45
2.3.2   操作系統(tǒng) 45
2.3.3   文件系統(tǒng)和數(shù)據(jù)庫系統(tǒng) 46
2.3.4   卷管理器 47
2.3.5   設備驅(qū)動程序 49
2.4   組合硬件和軟件的I/O“?！?49
2.5   小結(jié) 50
第3章   圖解客戶/服務器網(wǎng)絡中從應用到
存儲的I/O路徑 52
3.1   本地存儲的I/O路徑 52
3.1.1   工作站的本地I/O 52
3.1.2   本地I/O路徑詳解 53
3.1.3   網(wǎng)絡服務器的本地I/O 60
3.1.4   本地I/O路徑的討論及變化 62
3.2   客戶/服務器I/O 65
3.2.1   I/O重定向 65
3.2.2   服務器端的網(wǎng)絡I/O 67
3.3   在I/O路徑中實現(xiàn)設備虛擬化 70
3.4   小結(jié) 73
第二部分   建立網(wǎng)絡存儲應用
第4章   數(shù)據(jù)保護. 可用性及性能的磁盤
        鏡像 75
4.1   用磁盤鏡像保護數(shù)據(jù) 75
4.2   選擇磁盤鏡像方案 79
4.2.1   軟件鏡像 79
4.2.2   外部磁盤子系統(tǒng)中的鏡像 81
4.2.3   主機I/O控制器鏡像 82
4.2.4   使用雙主機I/O控制器增強數(shù)據(jù)保護 83
4.3   使用磁盤鏡像獲得最大的性能 84
4.3.1   磁帶驅(qū)動器和磁盤鏡像混用時避免
           性能問題 85
4.3.2   使用磁盤鏡像增加I/O性能 87
4.3.3   安排鏡像配置 90
4.4   鏡像外部磁盤子系統(tǒng) 91
4.4.1   數(shù)據(jù)快照 91
4.4.2   校園環(huán)境的鏡像 94
4.4.3   廣域網(wǎng)環(huán)境的鏡像 96
4.5   存儲和網(wǎng)絡速度的比較 99
4.6   小結(jié) 100
第5章   使用高速緩存及其他技術(shù)增
強性能 101
5.1   緩存的更多討論 101
5.1.1   緩存命中和緩存未命中 102
5.1.2   緩存與緩沖間的差異 103
5.1.3   磁盤緩存的性能估計 104
5.1.4   磁盤緩存的算法 105
5.1.5   磁盤緩存的組件 111
5.1.6   通過定位優(yōu)化磁盤緩存 112
5.1.7   存儲網(wǎng)絡中的獨立緩存 117
5.1.8   配置緩存 118
5.2   固態(tài)磁盤 119
5.2.1   SSD的優(yōu)越性及使用 119
5.2.2   SSD的局限性 120
5.2.3   非易失SSD 120
5.3   標記命令排隊 120
5.3.1   在磁盤驅(qū)動器中使用智能處理器 121
5.3.2   標記命令排隊的效果 122
5.4   I/O路徑對系統(tǒng)性能提高的重要性 122
5.5   小結(jié) 126
第6章   使用RAID和磁盤子系統(tǒng)增強
        可用性和性能 127
6.1   使用RAID的三個原因 127
6.2   RAID的容量和可管理性 128
6.2.1   容量的擴展 128
6.2.2   RAID在管理上的優(yōu)勢 129
6.3   RAID帶來的性能增長 130
6.4   RAID的可靠性和可用性優(yōu)勢 133
6.4.1   通過冗余提高數(shù)據(jù)可靠性 133
6.4.2   電源保護 135
6.4.3   熱備用和熱交換 138
6.4.4   RAID子系統(tǒng)中的內(nèi)部I/O路徑 139
6.5   組織RAID陣列中的數(shù)據(jù)：分區(qū). 分塊
       和分條 142
6.6   校驗分塊數(shù)據(jù) 146
6.6.1   使用XOR函數(shù)建立校驗數(shù)據(jù) 146
6.6.2   并行訪問RAID的校驗 149
6.6.3   獨立訪問RAID的校驗 149
6.7   各級RAID的比較 152
6.7.1   RAID咨詢委員會 152
6.7.2   RAID 0：分塊 153
6.7.3   RAID 1：鏡像 154
6.7.4   RAID 2：專有磁盤的并行訪問 154
6.7.5   RAID 3：使用專有校驗磁盤的
           同步訪問 154
6.7.6   RAID 4：使用專用校驗磁盤的
           獨立訪問 155
6.7.7   RAID 5：使用分布式校驗的
           獨立訪問 156
6.7.8   RAID 6：使用雙校驗的獨立訪問 158
6.7.9   組合不同級的RAID 160
6.7.10   多層RAID陣列的目標 160
6.7.11   分塊和鏡像的組合—RAID 0+
            1/RAID 10 161
6.8   RAID功能在I/O路徑上的位置 163
6.9   小結(jié) 165
第7章   網(wǎng)絡備份：存儲管理的基礎(chǔ) 166
7.1   網(wǎng)絡備份構(gòu)成的分析 166
7.1.1   硬件 166
7.1.2   介質(zhì) 171
7.1.3   軟件 175
7.2   備份 182
7.2.1   備份操作類型 182
7.2.2   備份運行中的系統(tǒng) 183
7.2.3   映像備份特例 185
7.3   數(shù)據(jù)恢復 186
7.3.1   恢復與文件系統(tǒng)和數(shù)據(jù)庫的集成 186
7.3.2   恢復操作類型 187
7.3.3   介質(zhì)管理對恢復的重要性 188
7.4   備份和恢復安全數(shù)據(jù) 189
7.5   磁帶循環(huán) 194
7.5.1   磁帶循環(huán)的必要性 194
7.5.2   常用的磁帶循環(huán)模型 195
7.6   備份和恢復存在的問題 199
7.6.1   備份失敗的六個原因 199
7.6.2   恢復失敗的六個原因 200
7.6.3   管理備份的挑戰(zhàn) 201
7.6.4   備份可測問題 202
7.7   小結(jié) 204
第三部分   網(wǎng)絡存儲的訪問技術(shù)
第8章   SAN和NAS技術(shù)的比較 205
8.1   自由的I/O 205
8.2   NAS和SAN的差異 207
8.2.1   文件系統(tǒng)處的分隔 207
8.2.2   NAS 和SAN的軟件模型 208
8.2.3   NSA和SAN的硬件差異 209
8.2.4   NAS和SAN的協(xié)議差異 209
8.2.5   存儲網(wǎng)絡中的多協(xié)議應用 212
8.3   NAS和SAN的實現(xiàn) 213
8.4   術(shù)語SAN的使用 215
8.5   小結(jié) 216
第9章   SAN設計 217
9.1   開放系統(tǒng)存儲技術(shù)回顧 217
9.2   基于總線連接的被動存儲 218
9.3   SAN 的結(jié)構(gòu)和拓撲 227
9.3.1   點到點SAN 227
9.3.2   交換式SAN 228
9.3.3   環(huán)狀SAN 229
9.3.4   在I/O路徑中放置SAN 229
9.3.5   基本SAN結(jié)構(gòu)的變化 232
9.3.6   使用SAN創(chuàng)建可靠的管理系統(tǒng) 235
9.3.7   SAN的主要應用 236
9.3.8   備份 236
9.3.9   存儲池 237
9.3.10   數(shù)據(jù)共享 239
9.3.11   I/O 尋徑 240
9.3.12   數(shù)據(jù)移動器 247
9.3.13   遠程存儲 248
9.4   建造SAN面臨的挑戰(zhàn) 249
9.4.1   訪問SAN存儲所面臨的混亂狀態(tài) 249
9.4.2   兼容性 250
9.5   小結(jié) 250
第10章   用SAN實現(xiàn)更好的備份系統(tǒng) 252
10.1   SCSI總線連接備份面臨的問題 252
10.2  使用SAN進行備份 254
10.3   SAN備份發(fā)展的3個階段 255
10.3.1   第一階段：LAN-free, 虛擬專有
            備份網(wǎng)絡 255
10.3.2   第二階段：集成存儲介質(zhì)
             和設備 261
10.3.3   第三階段：無服務器備份 264
10.3.4   在集成SAN備份中使用無服務器
             技術(shù) 268
10.4   子系統(tǒng)端備份 269
10.5   虛擬磁帶 270
10.5.1   虛擬磁帶和物理磁帶 271
10.5.2   存儲網(wǎng)絡備份的前景 272
10.6   小結(jié) 273
第11章   SAN網(wǎng)絡中的光纖路徑網(wǎng)絡
         技術(shù) 274
11.1   區(qū)別SAN和光纖路徑網(wǎng)絡 274
11.1.1   再談SAN 274
11.1.2   光纖路徑的歷史 275
11.2   物理光纖路徑網(wǎng)絡 275
11.2.1   光纖路徑網(wǎng)絡中端口的地位 276
11.2.2   線纜連接 276
11.3   光纖路徑的協(xié)議 278
11.4   光纖路徑網(wǎng)絡的結(jié)構(gòu) 279
11.4.1   光纖路徑網(wǎng)絡的拓撲結(jié)構(gòu) 279
11.4.2   光纖路徑通信的句法 283
11.4.3   節(jié)點和端口 284
11.5   服務類型 292
11.5.1  類型1服務 292
11.5.2   類型2服務 293
11.5.3   類型3服務 293
11.6   光纖路徑中的尋址和命名 294
11.6.1   光纖路徑中的網(wǎng)絡名字和地址
             元素 295
11.6.2   環(huán)初始化 296
11.6.3   光纖路徑交換機中的分區(qū) 297
11.7   光纖路徑中的協(xié)議層和串行SCSI 298
11.7.1   FCP映射的獨立性 298
11.7.2   以太網(wǎng)上的存儲I/O 299
11.8   小結(jié) 300
第四部分   NAS設備及其他高級話題
第12章   支持即插即用的存儲技術(shù)
         ——NAS 303
12.1   NAS的起源 303
12.2   專用于存儲的設備 303
12.2.1   NAS產(chǎn)品的特性 304
12.2.2   NAS技術(shù)的應用 307
12.2.3   NAS裝置的實現(xiàn) 309
12.2.4   NAS產(chǎn)品潛在的局限性 312
12.3   網(wǎng)絡文件系統(tǒng)和協(xié)議 318
12.3.1   桌面客戶系統(tǒng)的作用 318
12.3.2   NFS與CIFS訪問的比較 319
12.3.3   NFS服務器的CIFS仿真 321
12.4   網(wǎng)絡存儲的新技術(shù)：NASD與OBS 323
12.4.1   OBS 323
12.4.2   NASD 324
12.5   小結(jié) 325
第13章   SAN中的智能分布與數(shù)據(jù)
共享 327
13.1   集成在智能存儲子系統(tǒng)中的處理
          能力 327
13.1.1   存儲池和卷管理 328
13.1.2   智能后端存儲子系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)
             共享 328
13.2   數(shù)據(jù)共享的價值 330
13.3   數(shù)據(jù)共享的空間分配 331
13.4   解決鎖定和語義差異 334
13.5   對共享數(shù)據(jù)使用緩存 336
13.6   可安裝的文件系統(tǒng) 338
13.7   小結(jié) 346
第14章   從SAN上存取IBM S/390 MVS
              大型機數(shù)據(jù) 347
14.1   大型機I/O系統(tǒng)總圖 347
14.1.1   大型機I/O處理 347
14.1.2   ESCON: S/390存儲網(wǎng)絡 351
14.1.3   從ESCON到FICON 353
14.2   開放系統(tǒng)與大型機存儲網(wǎng)絡之間的
        互聯(lián) 353
14.3   大型機與開放系統(tǒng)間的數(shù)據(jù)傳輸 357
14.4   跨平臺數(shù)據(jù)共享的未來 361
14.5   小結(jié) 363
第15章   集群存儲及I/O定向 364
15.1   集群服務 364
15.1.1   SAN的含義 364
15.1.2   集群的理由 364
15.1.3   集群的特點 365
15.2   集群通信 370
15.3   InfiniBand I/O路徑的介紹 374
15.3.1   對InfiniBand技術(shù)的期望 374
15.3.2   InfiniBand與存儲網(wǎng)絡的集成 376
15.4   小結(jié) 377
第16章   在Internet上存儲和檢索數(shù)據(jù) 379
16.1   Internet基礎(chǔ)存儲 379
16.1.1   服務器端的存儲需求 379
16.1.2   客戶端的Web緩存 386
16.2   在Internet上存儲數(shù)據(jù) 389
16.2.1   Internet存儲增長的5個理由 389
16.2.2   存儲與處處存儲 391
16.2.3   與瀏覽無關(guān)的Internet存儲 391
16.2.4   基于Web的存儲 393
16.2.5   Internet文件傳送技術(shù)的比較 396
16.2.6   Internet備份軟件及服務 398
16.3   Internet與存儲及I/O的集成 401
16.3.1   Internet存儲集成的可能性 401
16.3.2   用于Internet存儲集成的另一些
             技術(shù) 403
16.4   小結(jié) 405