信息存储与管理

第1部分　存储系统

第1章　信息存储与管理的介绍　3

1.1　信息存储　5

1.1.1　数据　5

1.1.2　数据类型　7

1.1.3　信息　7

1.1.4　存储　8

1.2　存储技术和架构的发展　9

1.3　数据中心基础设施　10

1.3.1　核心部件　10

1.3.2　数据中心部件的关键需求　11

1.3.3　管理存储基础设施　13

1.4　信息管理中的关键挑战　14

1.5　信息生命周期　14

1.5.1　信息生命周期管理　15

1.5.2　ILM实现　16

1.5.3　ILM的优点　17

小结　18

第2章　存储系统环境　21

2.1　存储系统环境的组成　21

2.1.1　主机　22

2.1.2　连接　24

2.1.3　存储设备　26

2.2　磁盘驱动部件　27

2.2.1　盘片　28

2.2.2　主轴　28

2.2.3　读写头　28

2.2.4　驱动臂装置　29

2.2.5　控制器　29

2.2.6　物理磁盘的结构　30

2.2.7　分区位记录　31

2.2.8　逻辑块寻址　32

2.3　磁盘驱动器的性能　33

2.4　影响磁盘性能的基本准则　35

2.5　主机的逻辑部件　38

2.5.1　操作系统　39

2.5.2　设备驱动　39

2.5.3　卷管理器　39

2.5.4　文件系统　41

2.5.5　应用　44

2.6　应用程序的需求和磁盘的性能　45

小结　48

第3章　数据保护：RAID　51

3.1　RAID的实现　52

3.1.1　软件RAID　52

3.1.2　硬件RAID　52

3.2　RAID阵列的组成　53

3.3　RAID级别　54

3.3.1　分条(Striping)　54

3.3.2　数据镜像　55

3.3.3　奇偶校验　56

3.3.4　RAID 0　57

3.3.5　RAID 1　57

3.3.6　嵌套RAID　59

3.3.7　RAID 3　59

3.3.8　RAID 4　61

3.3.9　RAID 5　62

3.3.10　RAID 6　62

3.4　各种RAID的比较　63

3.5　RAID对磁盘性能的影响　66

3.6　热备用　68

小结　69

第4章　智能存储系统　71

4.1　智能存储系统的组成部分　72

4.1.1　前端　72

4.1.2　高速缓存　74

4.1.3　后端　79

4.1.4　物理磁盘　79

4.2　智能存储阵列　82

4.2.1　高端存储阵列　82

4.2.2　中档存储阵列　83

4.3　概念实践：EMC CLARiiON和Symmetrix　84

4.3.1　CLARiiON存储阵列　85

4.3.2　CLARiiON CX4体系结构　86

4.3.3　管理CLARiiON　88

4.3.4　Symmetrix存储阵列　89

4.3.5　Symmetrix组成部分概览　91

4.3.6　Direct Matrix架构　93

小结　95

第2部分　存储网络技术和虚拟化

第5章　直连存储和SCSI介绍　99

5.1　DAS类别　99

5.1.1　内置DAS　100

5.1.2　外置DAS　100

5.2　DAS的优点和局限性　101

5.3　磁盘驱动器接口　101

5.3.1　IDE/ATA　101

5.3.2　SATA　102

5.3.3　并行SCSI　103

5.4　并行SCSI介绍　104

5.4.1　SCSI的演化　104

5.4.2　SCSI接口　106

5.4.3　SCSI-3架构　107

5.4.4　并行SCSI编址　111

5.5　SCSI指令模型　112

5.5.1　CDB结构　112

5.5.2　操作码　112

5.5.3　控制字段　114

5.5.4　状态　114

小结　115

第6章　存储区域网络　117

6.1　光纤通道：概览　118

6.2　SAN及其演化　119

6.3　SAN组件　120

6.3.1　节点端口　120

6.3.2　布线　122

6.3.3　互连设备　123

6.3.4　存储阵列　124

6.3.5　SAN管理软件　124

6.4　FC连接　125

6.4.1　点对点　125

6.4.2　光纤通道仲裁环　125

6.4.3　光纤通道交换fabric　127

6.5　光纤通道端口　129

6.6　光纤通道结构　131

6.6.1　光纤通道协议栈　132

6.6.2　光纤通道编址　133

6.6.3　FC帧　135

6.6.4　FC数据的结构和组织　137

6.6.5　流量控制　137

6.6.6　服务类　138

6.7　分区　138

6.8　光纤通道登录类型　141

6.9　FC拓扑　141

6.9.1　核心—边缘Fabric　142

6.9.2　Mesh拓扑　144

6.10　实践中的概念：EMC Connectrix　145

6.10.1　Connectrix交换机　146

6.10.2　Connetrix导向器　146

6.10.3　Connectrix管理工具　146

小结　148

第7章　网络连接存储　149

7.1　通用服务器与NAS设备　150

7.2　NAS的优势　150

7.3　NAS文件I/O　151

7.3.1　文件系统和远程文件共享　152

7.3.2　文件系统访问　152

7.3.3　文件共享　152

7.4　NAS组件　153

7.5　NAS实现　154

7.5.1　集成式NAS　154

7.5.2　网关式NAS　155

7.5.3　集成式NAS连接　155

7.5.4　网关式NAS连接　156

7.6　NAS文件共享协议　157

7.6.1　NFS　158

7.6.2　CIFS　158

7.7　NAS的I/O操作　159

7.8　影响NAS性能和可用性的因素　160

7.9　NAS实例：EMC Celerra　164

7.9.1　体系结构　164

7.9.2　Celerra产品系列　167

7.9.3　Celerra管理软件　168

小结　168

第8章　IP SAN　171

8.1　iSCSI　173

8.1.1　iSCSI组件　173

8.1.2　主机连接　174

8.1.3　iSCSI的连接拓扑　175

8.1.4　iSCSI协议栈　176

8.1.5　iSCSI发现　177

8.1.6　iSCSI名称　178

8.1.7　iSCSI会话　179

8.1.8　iSCSI PDU　180

8.1.9　报文的排序和标号　181

8.1.10　iSCSI错误处理和安全　182

8.2　FCIP　183

8.2.1　FCIP拓扑　184

8.2.2　性能和安全　185

小结　186

第9章　内容寻址存储　189

9.1　固定内容与归档　190

9.2　归档的类型　191

9.3　存储的功能和优势　192

9.4　CAS体系架构　193

9.5　CAS中的对象存取　196

9.6　CAS实例　198

9.6.1　医疗保健行业解决方案：病历存储　198

9.6.2　金融行业解决方案：财务数据存储　199

9.7　实现方法：EMC Centera　200

9.7.1　EMC Centera模式　201

9.7.2　EMC Centera 架构　201

9.7.3　Centera工具　203

9.7.4　EMC Centera Universal Access　204

小结　205

第10章　存储虚拟化　207

10.1　虚拟化的形式　207

10.1.1　内存虚拟化　208

10.1.2　网络虚拟化　208

10.1.3　服务器虚拟化　209

10.1.4　存储虚拟化　210

10.2　SNIA的存储虚拟化分类　212

10.3　存储虚拟化配置　213

10.4　存储虚拟化的挑战　214

10.4.1　可扩展性　215

10.4.2　功能性　215

10.4.3　可管理性　215

10.4.4　技术支持　216

10.5　存储虚拟化的类型　216

10.5.1　块级存储虚拟化　216

10.5.2　文件级虚拟化　217

10.6　实现方法　219

10.6.1　EMC Invista　219

10.6.2　Rainfinity　222

小结　225

第3部分　业务连续性

第11章　业务连续性概述　229

11.1　信息可用性　230

11.1.1　信息不可用的因素　230

11.1.2　信息可用性度量　231

11.1.3　停机时间的后果　232

11.2　BC术语　233

11.3　BC计划生命周期　235

11.4　故障分析　238

11.4.1　单点故障　238

11.4.2　容错　238

11.4.3　多路径软件　240

11.5　业务影响分析　240

11.6　BC技术方案　241

11.7　实例：EMC PowerPath　241

11.7.1　PowerPath特征　242

11.7.2　动态负载平衡　242

11.7.3　自动路径失败切换　244

小结　247

第12章　备份和恢复　251

12.1　备份目的　252

12.1.1　灾难恢复　252

12.1.2　可操作备份　252

12.1.3　归档　252

12.2　备份考虑　253

12.3　备份粒度　254

12.4　恢复考虑　257

12.5　备份方法　258

12.6　备份过程　259

12.7　备份和恢复操作　260

12.8　备份拓扑结构　262

12.9　NAS环境的备份　265

12.10　备份技术　269

12.10.1　备份到磁带　269

12.10.2　物理磁带库　270

12.10.3　备份到磁盘　272

12.10.4　虚拟磁带库　273

12.11　实例分析——EMC网络工作器(NetWorker)　276

12.11.1　NetWorker备份操作　277

12.11.2　NetWorker恢复　278

12.11.3　EmailXtender　278

12.11.4　DiskXtender　279

12.11.5　Avamar　279

12.11.6　EMC磁盘库(EDL)　280

小结　280

第13章　本地复制　283

13.1　源和目标　284

13.2　本地副本的用途　284

13.3　数据一致性　285

13.3.1　复制文件系统的一致性　285

13.3.2　复制数据库的一致性　286

13.4　本地复制技术　288

13.4.1　基于主机的本地复制　288

13.4.2　基于存储阵列的复制　290

13.5　恢复和重启的考虑　297

13.6　创建多个副本　300

13.7　管理接口　301

13.8　实践中的概念：EMC TimeFinder和EMC SnapView　301

13.8.1　TimeFinder/Clone　302

13.8.2　TimeFinder/Mirror　302

13.8.3　EMC SnapView　304

13.8.4　EMC SnapSure　305

小结　306

第14章　远程复制　309

14.1　远程复制模式　309

14.2　远程复制技术　311

14.2.1　基于主机的远程复制　311

14.2.2　基于阵列的远程存储复制　314

14.2.3　基于SAN的远程复制　321

14.3　网络基础设施　323

14.3.1　DWDM　324

14.3.2　SONET　324

14.4　实践中的概念：EMC SRDF、EMC SAN Copy和EMC MirrorView　325

14.4.1　SRDF家族　325

14.4.2　SRDF灾难恢复　326

14.4.3　SRDF并行存取操作　327

14.4.4　EMC SAN Copy　328

14.4.5　EMC MirrorView　329

小结　330

第4部分　存储安全与管理

第15章　确保存储基础设施安全　335

15.1　存储安全框架　335

15.2　风险三元组　336

15.2.1　资产　337

15.2.2　威胁　338

15.2.3　漏洞　339

15.3　存储安全域　340

15.3.1　保证应用程序访问域的安全　341

15.3.2　保证管理访问域的安全　344

15.3.3　保证备份、恢复和存档的安全(BURA)　347

15.4　存储网络中安全措施的实施　348

15.4.1　SAN　348

15.4.2　NAS　353

15.4.3　IP SAN　359

小结　360

第16章　管理存储基础设施　363

16.1　监测存储基础设施　364

16.1.1　监测的参数　364

16.1.2　组件监测　365

16.1.3　监测的实例　368

16.1.4　警报　374

16.2　存储管理活动　375

16.2.1　可用性管理　375

16.2.2　容量管理　375

16.2.3　性能管理　376

16.2.4　安全性管理　376

16.2.5　报告　376

16.2.6　存储管理事例　377

16.3　存储基础设施管理的挑战　382

16.4　开发一种理想化的解决方案　382

16.4.1　存储管理计划　383

16.4.2　企业管理平台　385

16.5　实际应用中的概念：EMC ControlCenter　386

16.5.1　ControlCenter特性和功能　386

16.5.2　ControlCenter架构　387

小结　392

附录A　缩略语　395

附录B　术语表　411

英文索引　449

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