大话存储：网络存储系统原理精解与最佳实践

图书标准信息

• 作者 张冬 著
• 出版社 清华大学出版社
• 出版时间 2008-11
• 版次 1
• ISBN 9787302186724
• 定价 58.00元
• 装帧 平装
• 开本 16开
• 纸张 胶版纸
• 页数 436页
• 字数 684千字
• 正文语种 简体中文

【内容简介】

　　网络存储，是近二十年来的新兴行业。从纸带到硬盘再到大型磁盘阵列，存储系统经历了从简单到复杂，从单块硬盘到存储区域网络（SAN）。网络存储行业目前已经是一个步入正轨的IT行业了。
　　网络存储是一个涉及计算机硬件以及网络协议/技术、操作系统以及专业软件等各方面综合知识的领域。目前国内阐述网络存储的书籍少之又少，大部分是国外作品，对存储系统底层细节的描述不够深入，加之术语太多，初学者很难真正理解网络存储的精髓。
　　《大话存储：网络存储系统原理精解与最佳实践》以特立独行的行文风格向读者阐述了整个网络存储系统。从硬盘到应用程序，这条路径上的每个节点，作者都进行了阐述。书中内容涉及：计算机IO基本概念，硬盘物理结构、盘片数据结构和工作原理，七种常见RAID原理详析以及性能细节对比，虚拟磁盘、卷和文件系统原理，磁盘阵列系统，OSI模型，FC协议，众多磁盘阵列架构，SAN和NAS系统，TCP和以太网以及IPSAN，协议融合理论，存储虚拟化，存储及服务器群集，数据保护和备份技术，快照技术，数据容灾技术。
　　本书用独特的写作方式通俗地诠释了这些晦涩、枯燥的难点技术并提供了许多前所未有的操作实践和本书作者长期从事存储工作的一些经验点滴。
　　本书适合初入存储行业的技术工程师、售前工程师和销售人员阅读，同时适合资深存储行业人士用以提高技能，另外，网络工程师、网管、服务器软硬件开发与销售人员、Web开发者、数据库开发者以及相关专业师生等也非常适合阅读本书。

【作者简介】

　　张冬，男，网名冬瓜头，资深系统工程师。1981年生于山东青岛，毕业于青岛科技大学，现就职于NetApp。大版主，版主，多年来醉心于存储技术的研究与讨论。曾在多个杂志报刊发表存储相关的文章。
　　主要项目背景
　　作者精通网络互联技术、存储系统、网络存储系统。曾在某知名企业担任DB2数据库管理员，期间设计并主持实施了DB2数据库以及SAP系统的整合容灾项目。
　　曾在中国航信担任民航NG（NextGeneration）离港系统开发项目的UTS/ALC/MATIP等通信协议和系统架构咨询顾问，为我国自主研发的打破国际垄断的新一代高实时性离港系统提供了关键技术支持。得益于作者深厚的讲授和文档功底，使得开发人员编写代码时如鱼得水。

【目录】

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
2.1IO的通路——总线12
2.2计算机内部通信13
2.2.1IO总线可以看作网络么14
2.2.2CPU.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
3.4.1IDE硬盘接口37
3.4.2SATA硬盘接口40
3.5SCSI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
3.9.1IOPS56
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RAID59
4.1大话七种RAID武器60
4.1.1RAID0阵式60
4.1.2RAID1阵式62
4.1.3RAID2阵式64
4.1.4RAID3阵式67
4.1.5RAID4阵式71
4.1.6RAID5阵式72
4.1.7RAID6阵式76
4.2七种RAID技术详解78
4.2.1RAID0技术详析80
4.2.2RAID1技术详析82
4.2.3RAID2技术详析83
4.2.4RAID3技术详析85
4.2.5RAID4技术详析87
4.2.6RAID5技术详析90
4.2.7RAID6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
5.1.1WindowsServer2003高级磁盘管理96
5.1.2Linux下软RAID配置示例105
5.2RAID卡107
5.3磁盘阵列119
5.4实现更高级的RAID119
5.4.1RAID50119
5.4.2RAID10和RAID01120
5.5虚拟磁盘120
5.5.1RAID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
5.5.4RAID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
5.6.3Linux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VM130
5.6.6VxVM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(StorageAreaNetwork)存储区域网络154

第7章熟读宝典——系统与系统之间的语言OSI155
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
7.3OSI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
7.4OSI与网络166

第8章勇破难关——FibreChannel协议详解169
8.1FC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
8.2FC协议中的七种端口类型180
8.2.1N端口和F端口180
8.2.2L端口180
8.2.3NL端口和FL端口181
8.2.4E端口183
8.2.5G端口183
8.3FC适配器184
8.4改造盘阵前端通路——SCSI迁移到FC185
8.5引入FC之后186

第9章天翻地覆——FC协议的巨大力量191
9.1FC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FC193
9.3FC革命——完整的盘阵解决方案195
9.3.1FC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
9.4.1IBMDS4800控制器架构简析209
9.4.2NetAppFAS系列磁盘阵列控制器简析212
9.4.3IBMDS8000简介213
9.4.4富士通ETERNUS6000磁盘阵列控制器结构简析214
9.4.5EMC公司CX及DMX系列盘阵介绍216
9.4.6HDS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NAS233
10.1NAS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(NetworkAttachedStorage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NAS250
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
10.6.1WAFL配合RAID4256
10.6.2DataONTAP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
10.6.4WAFL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
11.4TCP/IP协议266
11.4.1TCP/IP协议中的IP266
11.4.2IP的另外一个作用267
11.4.3TCP/IP协议中的TCP和UDP268
11.5TCP/IP和以太网的关系271

第12章异军突起——存储网络的新军IPSAN273
12.1横眉冷对——TCP/IP与FC274
12.2自叹不如——为何不是以太网+TCP/IP274
12.3天生我才必有用——攻陷DiskSAN阵地275
12.4ISCSI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
12.5ISCSI磁盘阵列283
12.6IPSAN284
12.7增强以太网和TCP/IP的性能285
12.8FCSAN节节败退286
12.9ISCSI配置应用实例287
12.9.1第一步：在存储设备上创建LUN287
12.9.2第二步：在主机端挂载LUN289
12.10小结292

第13章握手言和——IP与FC融合的结果293
13.1FC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
13.5Tunnel和Map融合方式各论301
13.5.1Tunnel方式302
13.5.2Map方式303
13.6FC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
13.9IFCP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
14.7.1NetAppVTL700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：MicrosoftMSCS软件实现应用群集341
15.4.1在MicrosoftWindowsServer2003上安装MSCS342
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：SQLServer群集安装配置345
15.5.1安装SQLServer345
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
16.2.4ContinuousDataProtect(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371
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
16.3.7NetBackup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RemoteMirror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424
17.4.1生产者容灾概述424
17.4.2案例一：基于Symantec公司的应用容灾产品VCS428
17.4.3案例二：基于Symantec公司的应用容灾产品VCS431
附录五百年后——系统架构将
走向何方435
后记