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第1章 盘古开天——存储系统的前世今生 1
1.1 存储历史 2
1.2 信息、数据和数据存储 5
1.2.1 信息 5
1.2.2 什么是数据 7
1.2.3 数据存储 7
1.3 用计算机来处理信息、保存数据 8
第2章 IO大法——走进计算机IO世界 11
2.1 IO的通路——总线 12
2.2 计算机内部通信 13
2.2.1 IO总线可以看作网络么 14
2.2.2 CPU、内存和磁盘之间通过网络来通信 15
2.3 网中之网 17
第3章 磁盘大挪移——磁盘原理与技术详解 19
3.1 硬盘结构 20
3.1.1 盘片上的数据组织 22
3.1.2 硬盘控制电路简介 28
3.1.3 磁盘的IO单位 29
3.2 磁盘的通俗演绎 30
3.3 磁盘相关高层技术 32
3.3.1 磁盘中的队列技术 32
3.3.2 无序传输技术 33
3.3.3 几种可控磁头扫描方式评论 34
3.3.4 关于磁盘缓存 36
3.3.5 影响磁盘性能的因素 36
3.4 硬盘接口技术 37
3.4.1 IDE硬盘接口 37
3.4.2 SATA硬盘接口 40
3.5 SCSI硬盘接口 43
3.6 磁盘控制器、驱动器控制电路和磁盘控制器驱动程序 50
3.6.1 磁盘控制器 50
3.6.2 驱动器控制电路 51
3.6.3 磁盘控制器驱动程序 51
3.7 内部传输速率和外部传输速率 53
3.7.1 内部传输速率 53
3.7.2 外部传输速率 54
3.8 并行传输和串行传输 54
3.8.1 并行传输 54
3.8.2 串行传输 55
3.9 磁盘的IOPS和传输带宽(吞吐量) 56
3.9.1 IOPS 56
3.9.2 传输带宽 57
3.10 小结：网中有网，网中之网 58
第4章 七星北斗——大话/详解七种RAID 59
4.1 大话七种RAID武器 60
4.1.1 RAID 0阵式 60
4.1.2 RAID 1阵式 62
4.1.3 RAID 2阵式 64
4.1.4 RAID 3阵式 67
4.1.5 RAID 4阵式 71
4.1.6 RAID 5阵式 72
4.1.7 RAID 6阵式 76
4.2 七种RAID技术详解 78
4.2.1 RAID 0技术详析 80
4.2.2 RAID 1技术详析 82
4.2.3 RAID 2技术详析 83
4.2.4 RAID 3技术详析 85
4.2.5 RAID 4技术详析 87
4.2.6 RAID 5技术详析 90
4.2.7 RAID 6技术详析 93
第5章 降龙传说——RAID、虚拟磁盘、卷和文件系统实战 95
5.1 操作系统中RAID的实现和配置 96
5.1.1 Windows Server 2003高级磁盘管理 96
5.1.2 Linux下软RAID配置示例 105
5.2 RAID卡 107
5.3 磁盘阵列 119
5.4 实现更高级的RAID 119
5.4.1 RAID 50 119
5.4.2 RAID 10和RAID 01 120
5.5 虚拟磁盘 120
5.5.1 RAID组的再划分 121
5.5.2 同一通道存在多种类型的RAID组 121
5.5.3 操作系统如何看待逻辑磁盘 122
5.5.4 RAID控制器如何管理逻辑磁盘 122
5.6 卷管理层 123
5.6.1 有了逻辑盘就万事大吉 124
5.6.2 卷管理层 125
5.6.3 Linux下配置LVM实例 126
5.6.4 卷管理软件的实现 128
5.6.5 低级VM和高级VM 130
5.6.6 VxVM卷管理软件配置简介 131
5.7 大话文件系统 134
5.7.1 成何体统——没有规矩的仓库 134
5.7.2 慧眼识人——交给下一代去设计 135
5.7.3 无孔不入——不浪费一点空间 136
5.7.4 一箭双雕——一张图解决两个难题 137
5.7.5 宽容似海——设计也要像心胸一样宽 139
5.7.6 老将出马——权威发布 139
5.7.7 一统江湖——所有操作系统都在用 140
5.8 文件系统中的IO方式 140
第6章 阵列之行——大话磁盘阵列 143
6.1 初露端倪——外置磁盘柜应用探索 144
6.2 精益求精——结合RAID卡实现外置磁盘阵列 145
6.3 独立宣言——独立的外部磁盘阵列 147
6.4 双龙戏珠——双控制器的高安全性磁盘阵列 149
6.5 龙头凤尾——连接多个扩展柜 150
6.6 锦上添花——完整功能的模块化磁盘阵列 152
6.7 一脉相承——主机和磁盘阵列本是一家 153
6.8 天罗地网——SAN(Storage Area Network)存储区域网络 154
第7章 熟读宝典——系统与系统之间的语言OSI 155
7.1 人类模型与计算机模型的对比剖析 156
7.1.1 人类模型 156
7.1.2 计算机模型 157
7.1.3 个体间交流是群体进化的动力 158
7.2 系统与系统之间的语言——OSI初步 158
7.3 OSI模型的七个层次 159
7.3.1 应用层 160
7.3.2 表示层 160
7.3.3 会话层 160
7.3.4 传输层 160
7.3.5 网络层 161
7.3.6 数据链路层 162
7.3.7 物理层 165
7.4 OSI与网络 166
第8章 勇破难关——Fibre Channel协议详解 169
8.1 FC网络——极佳的候选角色 170
8.1.1 物理层 170
8.1.2 链路层 171
8.1.3 网络层 172
8.1.4 传输层 178
8.1.5 上三层 179
8.1.6 小结 179
8.2 FC协议中的七种端口类型 180
8.2.1 N端口和F端口 180
8.2.2 L端口 180
8.2.3 NL端口和FL端口 181
8.2.4 E端口 183
8.2.5 G端口 183
8.3 FC适配器 184
8.4 改造盘阵前端通路——SCSI迁移到FC 185
8.5 引入FC之后 186
第9章 天翻地覆——FC协议的巨大力量 191
9.1 FC交换网络替代并行SCSI总线的必然性 192
9.1.1 面向连接与面向无连接 192
9.1.2 串行和并行 193
9.2 不甘示弱——后端也升级换代为FC 193
9.3 FC革命——完整的盘阵解决方案 195
9.3.1 FC磁盘接口结构 195
9.3.2 一个磁盘同时连入两个控制器的Loop中 196
9.3.3 共享环路还是交换——SBOD芯片级详解 197
9.4 中高端磁盘阵列整体架构简析 208
9.4.1 IBM DS4800控制器架构简析 209
9.4.2 NetApp FAS系列磁盘阵列控制器简析 212
9.4.3 IBM DS8000简介 213
9.4.4 富士通ETERNUS6000磁盘阵列控制器结构简析 214
9.4.5 EMC公司CX及DMX系列盘阵介绍 216
9.4.6 HDS公司USP系列盘阵介绍 217
9.5 磁盘阵列配置实践 218
9.5.1 基于IBM的DS4500盘阵的配置实例 218
9.5.2 基于EMC的CX700磁盘阵列配置实例 227
9.6 小结 230
第10章 三足鼎立——DAS，SAN和NAS 233
10.1 NAS也疯狂 234
10.1.1 另辟蹊径——乱弹NAS的起家 234
10.1.2 双管齐下——两种方式访问的后端存储网络 237
10.1.3 万物归一——网络文件系统 238
10.1.4 美其名曰——NAS(Network Attached Storage网络附加存储) 246
10.2 龙争虎斗——NAS与SAN之争 247
10.3 三足鼎立——DAS、SAN和NAS 250
10.4 最终幻想——将文件系统语言承载于FC网络传输 251
10.5 长路漫漫——系统架构进化过程 251
10.5.1 第一阶段：全整合阶段 252
10.5.2 第二阶段：磁盘外置阶段 252
10.5.3 第三阶段：外部独立磁盘阵列阶段 252
10.5.4 第四阶段：网络化独立磁盘阵列阶段 253
10.5.5 第五阶段：瘦服务器主机、独立NAS阶段 253
10.5.6 第六阶段：全分离式架构 253
10.5.7 第七阶段：能量积聚，混沌阶段 254
10.5.8 第八阶段：收缩阶段 254
10.5.9 第九阶段：强烈坍缩阶段 255
10.6 泰山北斗——NetApp的NAS产品 255
10.6.1 WAFL配合RAID 4 256
10.6.2 Data ONTAP利用了数据库管理系统的设计 257
10.6.3 利用NVRAM来记录操作日志 257
10.6.4 WAFL从不覆写数据 258
10.7 初露锋芒——BlueArc公司的NAS产品 258
第11章 大师之作——大话以太网和TCP/IP协议 261
11.1 共享总线式以太网 262
11.1.1 连起来 262
11.1.2 找目标 262
11.1.3 发数据 263
11.2 网桥式以太网 264
11.3 交换式以太网 265
11.4 TCP/IP协议 266
11.4.1 TCP/IP协议中的IP 266
11.4.2 IP的另外一个作用 267
11.4.3 TCP/IP协议中的TCP和UDP 268
11.5 TCP/IP和以太网的关系 271
第12章 异军突起——存储网络的新军IP SAN 273
12.1 横眉冷对——TCP/IP与FC 274
12.2 自叹不如——为何不是以太网+TCP/IP 274
12.3 天生我才必有用——攻陷Disk SAN阵地 275
12.4 ISCSI交互过程简析 275
12.4.1 实例一：初始化磁盘过程 276
12.4.2 实例二：新建一个文本文档 278
12.4.3 实例三：文件系统位图 281
12.5 ISCSI磁盘阵列 283
12.6 IP SAN 284
12.7 增强以太网和TCP/IP的性能 285
12.8 FC SAN节节败退 286
12.9 ISCSI配置应用实例 287
12.9.1 第一步：在存储设备上创建LUN 287
12.9.2 第二步：在主机端挂载LUN 289
12.10 小结 292
第13章 握手言和——IP与FC融合的结果 293
13.1 FC的窘境 294
13.2 协议融合的迫切性 295
13.3 网络通信协议的四级结构 299
13.4 协议融合的三种方式 300
13.5 Tunnel和Map融合方式各论 301
13.5.1 Tunnel方式 302
13.5.2 Map方式 303
13.6 FC与IP协议之间的融合 305
13.7 无处不在的协议融合 306
13.8 交叉融合 306
13.9 IFCP和FCIP的具体实现 307
13.10 局部隔离/全局共享的存储网络 309
13.11 多协议混杂的存储网络 310
第14章 变幻莫测——虚拟化 313
14.1 操作系统对硬件的虚拟化 314
14.2 计算机存储子系统的虚拟化 316
14.3 带内虚拟化和带外虚拟化 319
14.4 硬网络与软网络 323
14.5 用多台独立的计算机模拟成一台虚拟计算机 323
14.6 用一台独立的计算机模拟出多台虚拟计算机 324
14.7 用磁盘阵列来虚拟磁带库 324
14.7.1 NetApp VTL700配置使用实例 325
第15章 众志成城——存储群集 337
15.1 群集概述 338
15.1.1 高可用性群集(HAC) 338
15.1.2 负载均衡群集(LBC) 338
15.1.3 高性能群集(HPC) 338
15.2 群集的适用范围 339
15.3 系统路径上的群集各论 339
15.3.1 硬件层面的群集 339
15.3.2 软件层面的群集 341
15.4 实例：Microsoft MSCS软件实现应用群集 341
15.4.1 在Microsoft Windows Server2003上安装MSCS 342
15.4.2 配置心跳网络 344
15.4.3 测试安装 344
15.4.4 测试故障转移 345
15.5 实例：SQL Server群集安装配置 345
15.5.1 安装SQL Server 345
15.5.2 验证SQL 数据库群集功能 348
15.6 小结：世界本身就是一个群集 351
第16章 未雨绸缪——数据保护和备份技术 353
16.1 数据保护 354
16.1.1 数据保护的方法 354
16.2 高级数据保护方法 355
16.2.1 远程文件复制 355
16.2.2 远程磁盘(卷)镜像 356
16.2.3 块(快)照数据保护 356
16.2.4 Continuous Data Protect(CDP，连续数据保护) 363
16.3 数据备份系统的基本要件 367
16.3.1 备份目的 368
16.3.2 备份通路 ***
16.3.3 备份引擎 373
16.3.4 三种备份方式 377
16.3.5 数据备份系统案例一 378
16.3.6 数据备份系统案例二 379
16.3.7 NetBackup配置指南 380
16.3.8 配置DB2数据库备份 392
第17章 愚公移山——大话数据容灾 399
17.1 容灾概述 400
17.2 生产资料容灾——原始数据的容灾 401
17.2.1 通过主机软件实现前端专用网络或者前端公用网络同步 402
17.2.2 案例：DB2数据的HADR组件容灾 405
17.2.3 通过主机软件实现后端专用网络同步 411
17.2.4 通过数据存储设备软件实现专用网络同步 415
17.2.5 案例：IBM公司Remote Mirror容灾实施 416
17.2.6 小结 421
17.3 容灾中数据的同步复制和异步复制 421
17.3.1 同步复制例解 421
17.3.2 异步复制例解 423
17.4 生产者的容灾——服务器应用程序的容灾 ***
17.4.1 生产者容灾概述 ***
17.4.2 案例一：基于Symantec公司的应用容灾产品VCS 428
17.4.3 案例二：基于Symantec公司的应用容灾产品VCS 431
附录 五百年后——系统架构将走向何方 435
后记 437