SAN存儲(chǔ)區(qū)域網(wǎng)絡(luò)

譯者序
前言
引言
第一部分   網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)介紹
第1章   網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)概述 1
1.1   作為商用價(jià)值數(shù)據(jù)角色的改變 1
1.1.1   建立數(shù)據(jù)的相對(duì)價(jià)值 2
1.1.2   大量的流體數(shù)據(jù) 4
1.2   傳統(tǒng)存儲(chǔ)方法概述 8
1.2.1   開放系統(tǒng)客戶/服務(wù)器存儲(chǔ) 8
1.2.2   開放系統(tǒng)服務(wù)器的數(shù)據(jù)存儲(chǔ) 10
1.2.3   大型機(jī)系統(tǒng)中的數(shù)據(jù) 12
1.3   SCSI：開放系統(tǒng)服務(wù)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(kuò)展I/O路徑的新的存儲(chǔ)連接 16
1.4.1   網(wǎng)絡(luò)連接存儲(chǔ) 17
1.4.2   光纖路徑 19
1.4.3   存儲(chǔ)區(qū)域網(wǎng)絡(luò) 20
1.5   小結(jié) 23
第2章   建立存儲(chǔ)I/O路徑 24
2.1   認(rèn)識(shí)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(jī)I/O總線 26
2.1.3   主機(jī)I/O控制器 30
2.1.4   I/O總線和網(wǎng)絡(luò)連接 34
2.1.5   存儲(chǔ)設(shè)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(yīng)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(kù)系統(tǒng) 46
2.3.4   卷管理器 47
2.3.5   設(shè)備驅(qū)動(dòng)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(wù)器網(wǎng)絡(luò)中從應(yīng)用到
存儲(chǔ)的I/O路徑 52
3.1   本地存儲(chǔ)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(luò)服務(wù)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(wù)器I/O 65
3.2.1   I/O重定向 65
3.2.2   服務(wù)器端的網(wǎng)絡(luò)I/O 67
3.3   在I/O路徑中實(shí)現(xiàn)設(shè)備虛擬化 70
3.4   小結(jié) 73
第二部分   建立網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)應(yīng)用
第4章   數(shù)據(jù)保護(hù). 可用性及性能的磁盤
        鏡像 75
4.1   用磁盤鏡像保護(hù)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(jī)I/O控制器鏡像 82
4.2.4   使用雙主機(jī)I/O控制器增強(qiáng)數(shù)據(jù)保護(hù) 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(dòng)器和磁盤鏡像混用時(shí)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(chǔ)和網(wǎng)絡(luò)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(qiáng)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(jì) 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(chǔ)網(wǎng)絡(luò)中的獨(dú)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(biāo)記命令排隊(duì) 120
5.3.1   在磁盤驅(qū)動(dòng)器中使用智能處理器 121
5.3.2   標(biāo)記命令排隊(duì)的效果 122
5.4   I/O路徑對(duì)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(qiáng)
        可用性和性能 127
6.1   使用RAID的三個(gè)原因 127
6.2   RAID的容量和可管理性 128
6.2.1   容量的擴(kuò)展 128
6.2.2   RAID在管理上的優(yōu)勢(shì) 129
6.3   RAID帶來的性能增長(zhǎng) 130
6.4   RAID的可靠性和可用性優(yōu)勢(shì) 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(hù) 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(yàn)分塊數(shù)據(jù) 146
6.6.1   使用XOR函數(shù)建立校驗(yàn)數(shù)據(jù) 146
6.6.2   并行訪問RAID的校驗(yàn) 149
6.6.3   獨(dú)立訪問RAID的校驗(yàn) 149
6.7   各級(jí)RAID的比較 152
6.7.1   RAID咨詢委員會(huì) 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(yàn)磁盤的
           同步訪問 154
6.7.6   RAID 4：使用專用校驗(yàn)磁盤的
           獨(dú)立訪問 155
6.7.7   RAID 5：使用分布式校驗(yàn)的
           獨(dú)立訪問 156
6.7.8   RAID 6：使用雙校驗(yàn)的獨(dú)立訪問 158
6.7.9   組合不同級(jí)的RAID 160
6.7.10   多層RAID陣列的目標(biāo) 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(luò)備份：存儲(chǔ)管理的基礎(chǔ) 166
7.1   網(wǎng)絡(luò)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(yùn)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(fù) 186
7.3.1   恢復(fù)與文件系統(tǒng)和數(shù)據(jù)庫(kù)的集成 186
7.3.2   恢復(fù)操作類型 187
7.3.3   介質(zhì)管理對(duì)恢復(fù)的重要性 188
7.4   備份和恢復(fù)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(fù)存在的問題 199
7.6.1   備份失敗的六個(gè)原因 199
7.6.2   恢復(fù)失敗的六個(gè)原因 200
7.6.3   管理備份的挑戰(zhàn) 201
7.6.4   備份可測(cè)問題 202
7.7   小結(jié) 204
第三部分   網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)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(chǔ)網(wǎng)絡(luò)中的多協(xié)議應(yīng)用 212
8.3   NAS和SAN的實(shí)現(xiàn) 213
8.4   術(shù)語(yǔ)SAN的使用 215
8.5   小結(jié) 216
第9章   SAN設(shè)計(jì) 217
9.1   開放系統(tǒng)存儲(chǔ)技術(shù)回顧 217
9.2   基于總線連接的被動(dòng)存儲(chǔ) 218
9.3   SAN 的結(jié)構(gòu)和拓?fù)?227
9.3.1   點(diǎn)到點(diǎn)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(yīng)用 236
9.3.8   備份 236
9.3.9   存儲(chǔ)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(dòng)器 247
9.3.13   遠(yuǎn)程存儲(chǔ) 248
9.4   建造SAN面臨的挑戰(zhàn) 249
9.4.1   訪問SAN存儲(chǔ)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(shí)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(jìn)行備份 254
10.3   SAN備份發(fā)展的3個(gè)階段 255
10.3.1   第一階段：LAN-free, 虛擬專有
            備份網(wǎng)絡(luò) 255
10.3.2   第二階段：集成存儲(chǔ)介質(zhì)
             和設(shè)備 261
10.3.3   第三階段：無服務(wù)器備份 264
10.3.4   在集成SAN備份中使用無服務(wù)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(chǔ)網(wǎng)絡(luò)備份的前景 272
10.6   小結(jié) 273
第11章   SAN網(wǎng)絡(luò)中的光纖路徑網(wǎng)絡(luò)
         技術(shù) 274
11.1   區(qū)別SAN和光纖路徑網(wǎng)絡(luò) 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(luò) 275
11.2.1   光纖路徑網(wǎng)絡(luò)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(luò)的結(jié)構(gòu) 279
11.4.1   光纖路徑網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu) 279
11.4.2   光纖路徑通信的句法 283
11.4.3   節(jié)點(diǎn)和端口 284
11.5   服務(wù)類型 292
11.5.1  類型1服務(wù) 292
11.5.2   類型2服務(wù) 293
11.5.3   類型3服務(wù) 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(luò)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(jī)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(dú)立性 298
11.7.2   以太網(wǎng)上的存儲(chǔ)I/O 299
11.8   小結(jié) 300
第四部分   NAS設(shè)備及其他高級(jí)話題
第12章   支持即插即用的存儲(chǔ)技術(shù)
         ——NAS 303
12.1   NAS的起源 303
12.2   專用于存儲(chǔ)的設(shè)備 303
12.2.1   NAS產(chǎn)品的特性 304
12.2.2   NAS技術(shù)的應(yīng)用 307
12.2.3   NAS裝置的實(shí)現(xiàn) 309
12.2.4   NAS產(chǎn)品潛在的局限性 312
12.3   網(wǎng)絡(luò)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(wù)器的CIFS仿真 321
12.4   網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)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(chǔ)子系統(tǒng)中的處理
          能力 327
13.1.1   存儲(chǔ)池和卷管理 328
13.1.2   智能后端存儲(chǔ)子系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)
             共享 328
13.2   數(shù)據(jù)共享的價(jià)值 330
13.3   數(shù)據(jù)共享的空間分配 331
13.4   解決鎖定和語(yǔ)義差異 334
13.5   對(duì)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(jī)數(shù)據(jù) 347
14.1   大型機(jī)I/O系統(tǒng)總圖 347
14.1.1   大型機(jī)I/O處理 347
14.1.2   ESCON: S/390存儲(chǔ)網(wǎng)絡(luò) 351
14.1.3   從ESCON到FICON 353
14.2   開放系統(tǒng)與大型機(jī)存儲(chǔ)網(wǎng)絡(luò)之間的
        互聯(lián) 353
14.3   大型機(jī)與開放系統(tǒng)間的數(shù)據(jù)傳輸 357
14.4   跨平臺(tái)數(shù)據(jù)共享的未來 361
14.5   小結(jié) 363
第15章   集群存儲(chǔ)及I/O定向 364
15.1   集群服務(wù) 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(diǎn) 365
15.2   集群通信 370
15.3   InfiniBand I/O路徑的介紹 374
15.3.1   對(duì)InfiniBand技術(shù)的期望 374
15.3.2   InfiniBand與存儲(chǔ)網(wǎng)絡(luò)的集成 376
15.4   小結(jié) 377
第16章   在Internet上存儲(chǔ)和檢索數(shù)據(jù) 379
16.1   Internet基礎(chǔ)存儲(chǔ) 379
16.1.1   服務(wù)器端的存儲(chǔ)需求 379
16.1.2   客戶端的Web緩存 386
16.2   在Internet上存儲(chǔ)數(shù)據(jù) 389
16.2.1   Internet存儲(chǔ)增長(zhǎng)的5個(gè)理由 389
16.2.2   存儲(chǔ)與處處存儲(chǔ) 391
16.2.3   與瀏覽無關(guān)的Internet存儲(chǔ) 391
16.2.4   基于Web的存儲(chǔ) 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(wù) 398
16.3   Internet與存儲(chǔ)及I/O的集成 401
16.3.1   Internet存儲(chǔ)集成的可能性 401
16.3.2   用于Internet存儲(chǔ)集成的另一些
             技術(shù) 403
16.4   小結(jié) 405