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數據存儲技術 版權信息
- ISBN：9787115456526
- 條形碼：9787115456526 ; 978-7-115-45652-6
- 裝幀：暫無
- 冊數：暫無
- 重量：暫無
- 所屬分類：>>
數據存儲技術 本書特色
本書是華為ICT 學院數據存儲技術官方教材，旨在幫助學生學習數據存儲技術的基本概念和原理、以及存 儲系統的搭建和使用。 本書從信息傳遞方式的變遷引出數字化信息管理與存儲的概念，進而概述存儲系統構成和存儲基礎技術， 再以磁盤陣列技術作為案例來闡述在同一存儲設備上獲得性能、容量、可用性三方面提升的設計思路；接下來 從存儲接口、傳輸協議、關鍵技術和功能支持等方面來討論幾類存儲系統，包括直接連接存儲、存儲區域網絡、 網絡附加存儲、海量存儲和災備存儲等。 本書不僅適用于華為ICT 學院的學生，同樣適用于正在備考HCNA-Storage 認證，或者正在參加HCNAStorage 技術培訓的學員進行閱讀和參考。其他有志于從事ICT 行業的人員和數據存儲技術愛好者也可以通過閱 讀本書，加深自己對數據存儲技術的理解。
數據存儲技術 內容簡介
1.本書面向ICT 學院學生，作為學校指導教材。 2.本書摒棄了以清單羅列知識點的生硬做法，用邏輯性更強的文字描述知識點與知識點之間的聯系。 3.本書按模塊學習，內容深入淺出，使學生思路清晰，條理清楚，可以更好地掌握知識。
數據存儲技術 目錄
第 1 章 信息數據管理............................................................................................................0
1.1 信息技術發展史........................................................................................................2
1.2 數據與信息概述........................................................................................................5
1.2.1 數據的概念..............................................................................................................6
1.2.2 信息的概念..............................................................................................................7
1.2.3 數據與信息的關系...................................................................................................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..............................................................................................................9
1.3.3 信息與工業............................................................................................................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......................................................................................................13
1.5.1 數字信息的增長.....................................................................................................13
1.5.2 信息存儲的載體.....................................................................................................15
1.5.3 存儲系統的發展.....................................................................................................16
1.6 本章小結..................................................................................................................20
練習題..............................................................................................................................20
第 2 章 存儲系統介紹..........................................................................................................22
2.1 IT 系統介紹.............................................................................................................24
2.1.1 軟件資源...............................................................................................................25
2.1.2 計算資源...............................................................................................................26
2.1.3 網絡資源...............................................................................................................27
2.1.4 存儲資源...............................................................................................................28
2.2 存儲系統..................................................................................................................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...............................................................................................................32
2.3 基本存儲設備..........................................................................................................35
2.3.1 機械硬盤...............................................................................................................36
2.3.2 固態硬盤............................................................................................................... 44
2.4 存儲虛擬化............................................................................................................. 46
2.4.1 存儲虛擬化概述.................................................................................................... 46
2.4.2 數據塊級虛擬化.................................................................................................... 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...................................................................................................... 52
3.1 存儲陣列系統......................................................................................................... 54
3.1.1 陣列系統基本組成................................................................................................. 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 存儲陣列級聯組網................................................................................................. 57
3.1.5 存儲陣列擴控組網................................................................................................. 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 數據保護...................................................................................................... 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............................................................................................................ 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 內置DAS 形態.....................................................................................................127
6.1.3 外置DAS 形態.....................................................................................................127
6.2 DAS 技術特點.......................................................................................................128
6.3 SCSI 協議..............................................................................................................129
6.3.1 SCSI 協議概覽.....................................................................................................129
6.3.2 SCSI 通信過程.....................................................................................................131
6.3.3 SCSI 協議模型.....................................................................................................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............................................................................................................146
7.1.3 SAN 組件............................................................................................................148
7.1.4 DAS 和SAN 區別................................................................................................149
7.2 FC SAN..................................................................................................................150
7.2.1 FC SAN 概念.......................................................................................................150
7.2.2 FC 協議棧........................................................................................................... 151
7.2.3 FC 與SCSI 協議關系........................................................................................... 153
7.2.4 FC 典型組網拓撲和連接設備................................................................................ 153
7.2.5 FC 端口.............................................................................................................. 157
7.2.6 FC 分區（zone）的概念....................................................................................... 160
7.3 IP SAN................................................................................................................... 161
7.3.1 IP SAN 概念........................................................................................................ 161
7.3.2 IP SAN 網絡架構的優缺點................................................................................... 162
7.3.3 IP SAN 組網形式................................................................................................. 162
7.3.4 FC SAN 和IP SAN 對比....................................................................................... 163
7.3.5 iSCSI 協議棧....................................................................................................... 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 產生背景.................................................................................................... 169
7.4.2 FCoE 協議棧....................................................................................................... 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 產生與發展...................................................................................................200
9.1.1 NAS 產生背景.....................................................................................................200
9.1.2 NAS 概念............................................................................................................201
9.1.3 NAS 網絡拓撲.....................................................................................................202
9.2 NAS 組成與部件...................................................................................................205
9.3 NAS 文件共享協議...............................................................................................205
9.3.1 CIFS 協議............................................................................................................205
9.3.2 NFS 協議.............................................................................................................208
9.3.3 CIFS 與NFS 協議對比..........................................................................................211
9.4 NAS I/O 訪問路徑................................................................................................212
9.5 NAS 和SAN 的比較.............................................................................................213
9.5.1 NAS 優點............................................................................................................213
9.5.2 NAS 和SAN 對比................................................................................................213
9.6 NAS 產品介紹.......................................................................................................214
9.7 本章小結................................................................................................................215
練習題............................................................................................................................216
第 10 章 大數據存儲基礎..................................................................................................218
10.1 大數據定義..........................................................................................................220
10.2 大數據價值..........................................................................................................221
10.2.1 大數據來源........................................................................................................221
10.2.2 大數據內容類型.................................................................................................223
10.2.3 大數據組成........................................................................................................225
10.2.4 大數據價值........................................................................................................226
10.3 大數據特征..........................................................................................................227
10.4 大數據處理流程..................................................................................................229
10.5 大數據解決方案................................................................................................. 230
10.5.1 互聯網大數據解決方案...................................................................................... 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 存儲系統配置、運維和管理.............................................................................. 262
12.1 DeviceManager 介紹........................................................................................... 264
12.2 系統初始配置..................................................................................................... 266
12.3 SAN 存儲業務配置............................................................................................ 266
12.4 NAS 存儲業務配置............................................................................................ 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
1.1 信息技術發展史........................................................................................................2
1.2 數據與信息概述........................................................................................................5
1.2.1 數據的概念..............................................................................................................6
1.2.2 信息的概念..............................................................................................................7
1.2.3 數據與信息的關系...................................................................................................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..............................................................................................................9
1.3.3 信息與工業............................................................................................................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......................................................................................................13
1.5.1 數字信息的增長.....................................................................................................13
1.5.2 信息存儲的載體.....................................................................................................15
1.5.3 存儲系統的發展.....................................................................................................16
1.6 本章小結..................................................................................................................20
練習題..............................................................................................................................20
第 2 章 存儲系統介紹..........................................................................................................22
2.1 IT 系統介紹.............................................................................................................24
2.1.1 軟件資源...............................................................................................................25
2.1.2 計算資源...............................................................................................................26
2.1.3 網絡資源...............................................................................................................27
2.1.4 存儲資源...............................................................................................................28
2.2 存儲系統..................................................................................................................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...............................................................................................................32
2.3 基本存儲設備..........................................................................................................35
2.3.1 機械硬盤...............................................................................................................36
2.3.2 固態硬盤............................................................................................................... 44
2.4 存儲虛擬化............................................................................................................. 46
2.4.1 存儲虛擬化概述.................................................................................................... 46
2.4.2 數據塊級虛擬化.................................................................................................... 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...................................................................................................... 52
3.1 存儲陣列系統......................................................................................................... 54
3.1.1 陣列系統基本組成................................................................................................. 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 存儲陣列級聯組網................................................................................................. 57
3.1.5 存儲陣列擴控組網................................................................................................. 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 數據保護...................................................................................................... 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............................................................................................................ 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 內置DAS 形態.....................................................................................................127
6.1.3 外置DAS 形態.....................................................................................................127
6.2 DAS 技術特點.......................................................................................................128
6.3 SCSI 協議..............................................................................................................129
6.3.1 SCSI 協議概覽.....................................................................................................129
6.3.2 SCSI 通信過程.....................................................................................................131
6.3.3 SCSI 協議模型.....................................................................................................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............................................................................................................146
7.1.3 SAN 組件............................................................................................................148
7.1.4 DAS 和SAN 區別................................................................................................149
7.2 FC SAN..................................................................................................................150
7.2.1 FC SAN 概念.......................................................................................................150
7.2.2 FC 協議棧........................................................................................................... 151
7.2.3 FC 與SCSI 協議關系........................................................................................... 153
7.2.4 FC 典型組網拓撲和連接設備................................................................................ 153
7.2.5 FC 端口.............................................................................................................. 157
7.2.6 FC 分區（zone）的概念....................................................................................... 160
7.3 IP SAN................................................................................................................... 161
7.3.1 IP SAN 概念........................................................................................................ 161
7.3.2 IP SAN 網絡架構的優缺點................................................................................... 162
7.3.3 IP SAN 組網形式................................................................................................. 162
7.3.4 FC SAN 和IP SAN 對比....................................................................................... 163
7.3.5 iSCSI 協議棧....................................................................................................... 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 產生背景.................................................................................................... 169
7.4.2 FCoE 協議棧....................................................................................................... 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 產生與發展...................................................................................................200
9.1.1 NAS 產生背景.....................................................................................................200
9.1.2 NAS 概念............................................................................................................201
9.1.3 NAS 網絡拓撲.....................................................................................................202
9.2 NAS 組成與部件...................................................................................................205
9.3 NAS 文件共享協議...............................................................................................205
9.3.1 CIFS 協議............................................................................................................205
9.3.2 NFS 協議.............................................................................................................208
9.3.3 CIFS 與NFS 協議對比..........................................................................................211
9.4 NAS I/O 訪問路徑................................................................................................212
9.5 NAS 和SAN 的比較.............................................................................................213
9.5.1 NAS 優點............................................................................................................213
9.5.2 NAS 和SAN 對比................................................................................................213
9.6 NAS 產品介紹.......................................................................................................214
9.7 本章小結................................................................................................................215
練習題............................................................................................................................216
第 10 章 大數據存儲基礎..................................................................................................218
10.1 大數據定義..........................................................................................................220
10.2 大數據價值..........................................................................................................221
10.2.1 大數據來源........................................................................................................221
10.2.2 大數據內容類型.................................................................................................223
10.2.3 大數據組成........................................................................................................225
10.2.4 大數據價值........................................................................................................226
10.3 大數據特征..........................................................................................................227
10.4 大數據處理流程..................................................................................................229
10.5 大數據解決方案................................................................................................. 230
10.5.1 互聯網大數據解決方案...................................................................................... 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 存儲系統配置、運維和管理.............................................................................. 262
12.1 DeviceManager 介紹........................................................................................... 264
12.2 系統初始配置..................................................................................................... 266
12.3 SAN 存儲業務配置............................................................................................ 266
12.4 NAS 存儲業務配置............................................................................................ 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
展開全部
數據存儲技術 作者簡介
國內高端認證培訓的先行者，先后在電信運營商、系統集成商任技術經理和咨詢顧問。工作經驗20年，負責規劃設計和改造了大量的電信和金融網絡。具有豐富的網規網優經驗，對行業技術發展方向具有前瞻性的把握。獲得高級程序員資格水平認證和多個廠家認證專家證書
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