大話存儲Ⅱ是由冬瓜頭所著,清華大學出版社出版的對網路儲存進行趣味解釋的書籍。
基本介紹
- 書名:大話存儲Ⅱ
- 作者:冬瓜頭著
- ISBN:9787302249894
- 出版社:清華大學出版社
- 出版時間:2011-5-1版次:1
- 裝幀:平裝
- 開本:16
內容簡介,目錄,
內容簡介
網路存儲是一個涉及計算機硬體以及網路協定/技術、作業系統以及專業軟體等各方面綜合知識的領域。目前國內闡述網路存儲的書籍少之又少,大部分是國外作品,對存儲系統底層細節的描述不夠深入,加之術語太多,初學者很難真正理解網路存儲的精髓。
本書以特立獨行的行文風格向讀者闡述了整個網路存儲系統。從硬碟到應用程式,對這條路徑上的每個節點,作者都進行了闡述。書中內容涉及:計算機IO基本概念,硬碟物理結構、碟片數據?構和工作原理,七種常見RAID原理詳析以及性能細節對比,虛擬磁碟、卷和檔案系統原理,磁碟陣列系統,OSI模型,FC協定,眾多磁碟陣列架構等。另外,本書囊括了存儲領域幾乎所有的新興技術,比如機械磁碟、SSD、FC/SAS協定、HBA卡、存儲控制器、集群存儲系統、FC SAN、NAS、iSCSI、FCoE、快照、鏡像、虛擬化、同步/異步遠程複製、Thin Provision自動精簡配置、VTL虛擬磁帶庫、數據容災、套用容災、業務容災、性能最佳化、存儲系統IO路徑、雲計算與雲存儲等。
其中每一項技術作者都進行了建模和分析,旨在幫助讀者徹底理解每一種技術的原理和本質。本書結尾,作者精心總結和多年來在論壇以及各大媒體發表的帖子內容,超過一百條的問與答,這些內容都是與實際緊密結合的經驗總結,頗具參考價值。
目錄
第1章 混沌初開——存儲系統的前世今生
1.1 存儲歷史
1.2 信息、數據和數據存儲
1.2.1 信息
1.2.2 什麼是數據
1.2.3 數據存儲
1.3 用計算機來處理信息、保存數據
第2章 IO大法——走進計算機IO世界
2.1 IO的通路——匯流排
2.2 計算機內部通信
2.2.1 IO匯流排是否可以看作網路
2.2.2 CPU、記憶體和磁碟之間通過網路2.3 來通信
2.3 網中之網
第3章 磁碟大挪移——磁碟原理與技術詳解
3.1 硬碟結構
3.1.1 碟片上的數據組織
3.1.2 硬碟控制電路簡介
3.1.3 磁碟的IO單位
3.2 磁碟的通俗演繹
3.3 磁碟相關高層技術
3.3.1 磁碟中的佇列技術
3.3.2 無序傳輸技術
3.3.3 幾種可控磁頭掃描方式概論
3.3.4 關於磁碟快取
3.3.5 影響磁碟性能的因素
3.4 硬碟接口技術
3.4.1 IDE硬碟接口
3.4.2 SATA硬碟接口
3.5 SCSI硬碟接口
3.6 磁碟控制器、驅動器控制電路和磁碟控制器驅動程式
3.6.1 磁碟控制器
3.6.2 驅動器控制電路
3.6.3 磁碟控制器驅動程式
3.7 內部傳輸速率和外部傳輸速率
3.7.1 內部傳輸速率
3.7.2 外部傳輸速率
3.8 並行傳輸和串列傳輸
3.8.1 並行傳輸
3.8.2 串列傳輸
3.9 磁碟的IOPS和傳?頻寬(吞吐量)
3.9.1 IOPS
3.9.2 傳輸頻寬
3.10 固態存儲介質和固態硬碟
3.10.1 SSD固態硬碟的硬體組成
3.10.2 從Flash晶片讀取數據的過程
3.10.3 向Flash晶片中寫入數據的過程
3.10.4 Flash晶片的通病
3.10.5 SSD給自己開的五劑良藥,藥到是否病除
3.10.6 SSD的前景
3.10.7 SSD如何處理Cell損壞
3.11 小結:網中有網,網中之網
第4章 七星北斗——大話/詳解七種
RAID
4.1 大話七種RAID武器
4.1.1 RAID 0陣式
4.1.2 RAID 1陣式
4.1.3 RAID 2陣式
4.1.4 RAID 3陣式
4.1.5 RAID 4陣式
4.1.6 RAID 5陣式
4.1.7 RAID 6陣式
4.2 七種RAID技術詳解
4.2.1 RAID 0技術詳析
4.2.2 RAID 1技術詳析
4.2.3 RAID 2技術詳析
4.2.4 RAID 3技術詳析
4.2.5 RAID 4技術詳析
4.2.6 RAID 5技術詳析
4.2.7 RAID 6技術詳析
第5章 降龍傳說——RAID、虛擬磁碟、卷和檔案系統實戰
5.1 作業系統中RAID的實現和配置
5.1.1 Windows Server 2003高級磁碟管理
5.1.2 Linux下軟RAID配置示例
5.2 RAID卡
5.3 磁碟陣列
5.3.1 RAID 50
5.3.2 RAID 10和RAID
5.4 虛擬磁碟
5.4.1 RAID組的再劃分
5.4.2 同一通道存在多種類型的RAID組
5.4.3 作業系統如何看待邏輯磁碟
5.4.4 RAID控制器如何管理邏輯磁碟
5.5 卷管理層
5.5.1 有了邏輯盤就萬事大吉
5.5.2 深入卷管理層
5.5.3 Linux下配置LVM實例
5.5.4 卷管理軟體的實現
5.5.5 低級VM和高級VM
5.5.6 VxVM卷管理軟體配置簡介
5.6 大話檔案系統
5.6.1 成何體統——沒有規矩的倉庫
5.6.2 慧眼識人——交給下一代去設計
5.6.3 無孔不入——不浪費一點空間
5.6.4 一箭雙鵰——一張圖解決兩個難題
5.6.5 寬容似海——設計也要像心胸一樣寬
5.6.6 老將出馬——權威發布
5.6.7 一統江湖——所有作業系統都在用
5.7 檔案系統中的IO方式
第6章 陣列之行——大話磁碟陣列
6.1 初露端倪——外置磁碟櫃套用探索
6.2 精益求精——結合RAID卡實現外置磁碟陣列
6.3 獨立宣言——獨立的外部磁碟陣列
6.4 雙龍戲珠——雙控制器的高安全性磁碟陣列
6.5 龍頭鳳尾——連線多個擴展櫃
6.6 錦上添花——完整功能的模組化磁碟陣列
6.7 一脈相承——主機和磁碟陣列本是一家
6.8 天羅地網——SAN
第7章 熟讀寶典——系統與系統之間的語言OSI
7.1 人類模?與計算機模型的對比剖析
7.1.1 人類模型
7.1.2 計算機模型
7.1.3 個體間交流是群體進化的動力
7.2 系統與系統之間的語言——OSI初步
7.3 OSI模型的七個層次
7.3.1 套用層
7.3.2 表示層
7.3.3 會話層
7.3.4 傳輸層
7.3.5 網路層
7.3.6 數據鏈路層
7.3.7 物理層
7.4 OSI與網路
第8章 勇破難關——Fibre Channel協定詳解
8.1 FC網路——極佳的候選角色
8.1.1 物理層
8.1.2 鏈路層
8.1.3 網 絡 層
8.1.4 傳輸層
8.1.5 上三層
8.1.6 小結
8.2 FC協定中的七種連線埠類型
8.2.1 N連線埠和F連線埠
8.2.2 L連線埠
8.2.3 NL連線埠和FL連線埠
8.2.4 E連線埠
8.2.5 G連線埠
8.3 FC適配器
8.4 改造盤陣前端通路——SCSI遷移到FC
8.5 引入FC之後
8.6 多路徑訪問目標
第9章 天翻地覆——FC協定的巨大力量
9.1 FC交換網路替代並行SCSI匯流排的必然性
9.1.1 面向連線與面向無連線
9.1.2 串列和並行
9.2 不甘示弱——後端也升級換代為FC
9.3 FC革命——完整的盤陣解決方案
9.3.1 FC磁碟接口結構
9.3.2 一個磁?同時連入兩個控制器的Loop中
9.3.3 共享環路還是交換——SBOD晶片級詳解
9.4 SAS大革命
9.4.1 SAS物理層
9.4.2 SAS鏈路層
9.4.3 SAS網路層
9.4.4 SAS傳輸層和套用層
9.4.5 SAS的套用設計和實際套用示例
9.4.6 SAS目前的優勢和面臨的挑戰
9.5 中高端磁碟陣列整體架構簡析
9.5.1 IBM DS4800和DS5000控制器架構簡析
9.5.2 NetApp FAS系列磁碟陣列控制器簡析
9.5.3 IBM DS8000簡介
9.5.4 富士通ETERNUS DX8000磁碟陣列控制器結構簡析
9.5.5 EMC公司Clariion CX/CX3及DMX系列盤陣介紹
9.5.6 HDS公司AMS2000和USP系列盤陣介紹
9.5.7 HP公司MSA2000和EVA8000存儲系統架構簡介
9.5.8 傳統磁碟陣列架構總結
9.6 磁碟陣列配置實踐
9.6.1 基於IBM的DS4500盤陣的配置實例
9.6.2 基於EMC的CX700磁碟陣列配置實?
9.7 HBA卡邏輯架構詳析與SAN Boot示例
9.7.1 HBA卡邏輯架構
9.7.2 支持Boot的HBA卡訪問流程
9.8 國產中高端磁碟陣列
9.9 小結
第10章 三足鼎立——DAS、SAN和NAS
10.1 NAS也瘋狂
10.1.1 另闢蹊徑——亂談NAS的起家
10.1.2 雙管齊下——兩種方式訪問的後端存儲網路
10.1.3 萬物歸一——網路檔案系統
10.1.4 美其名曰——NAS
10.2 龍爭虎鬥——NAS與SAN之爭
10.2.1 SAN快還是NAS快
10.2.2 SAN好還是NAS好
10.2.3 與SAN設備的通信過程
10.2.4 與NAS設備的通信過程
10.2.5 檔案提供者
10.2.6 NAS的本質
10.3 DAS、SAN和NAS
10.4 最終幻想——將檔案系統語言承載於FC網路傳輸
10.5 長路漫漫——存儲系統架構演化過程
10.5.1 第一階段:全整合階段
10.5.2 第二階段:磁碟外置階段
10.5.3 第三階段:外部獨立磁碟陣列階段
10.5.4 第四階段:網路化獨立磁碟陣列階段
10.5.5 第五階段:瘦伺服器主機、獨立NAS階段
10.5.6 第六階段:全分離式階段
10.5.7 第七階段:統一整合階段
10.5.8 第八階段:迅速膨脹階段
10.5.9 第九階段:收縮階段
10.5.10 第十階段:強烈坍縮階段
10.6 泰山北斗——NetApp的NAS產品
10.6.1 WAFL配合RAID 4
10.6.2 Data ONTAP利用了資料庫管理系統的設計
10.6.3 利用NVRAM來記錄操作日誌
10.6.4 WAFL從不覆寫數據
10.7 初露鋒芒——BlueArc公司的NAS產品
第11章 大師之作——大話乙太網和TCP/IP協定
11.1 共享匯流排式乙太網
11.1.1 連起來
11.1.2 找目標
11.1.3 發數據
11.2 網橋式乙太網
11.3 交換式?太網
11.4 TCP/IP協定
11.4.1 TCP/IP協定中的IP
11.4.2 IP的另外一個作用
11.4.3 TCP/IP協定中的TCP和UDP
11.5 TCP/IP和乙太網的關係
第12章 異軍突起——存儲網路的新軍IP SAN
12.1 橫眉冷對——TCP/IP與FC
12.2 自嘆不如——為何不是乙太網+TCP/IP
12.3 天生我才必有用——攻陷Disk SAN陣地
12.4 ISCSI互動過程簡析
12.4.1 實?一:初始化磁碟過程
12.4.2 實例二:新建一個文本文檔
12.4.3 實例三:檔案系統點陣圖
12.5 ISCSI磁碟陣列
12.6 IP SAN
12.7 增強乙太網和TCP/IP的性能
12.8 FC SAN節節敗退
12.9 ISCSI配置套用實例
12.9.1 第一步:在存儲設備上創建LUN
12.9.2 第二步:在主機端掛載LUN
12.10 ISCSI卡Boot配置示例
12.11 10Gb乙太網的威力初顯
12.12 小結
第13章 握手言和——IP與FC融合的結果
13.1 FC的窘境
13.2 協定融合的迫切性
13.3 網路通信協定的四級結構
13.4 協定融合的三種方式
13.5 Tunnel和Map融合方式各論
13.5.1 Tunnel方式
13.5.2 Map方式
13.6 FC與IP協定之間的融合
13.7 無處不在的協定融合
13.8 交叉融合
13.9 IFCP和FCIP的具體實現
13.10 局部隔離/全局共享的存儲網路
13.11 多協定混雜的存儲網路
13.12 IP Over FC
13.13 FCoE
13.13.1 FCoE的由來
13.13.2 FcoE的設計框架
13.13.3 FcoE卡
13.13.4 FCoE交換機
13.13.5 解剖FCoE交換機
13.13.6 存儲陣列設備端的改動
13.13.7 FCoE與iSCSI
13.13.8 FcoE的前景
13.13.9 Open FCoE
第14章 變幻莫測——虛擬化
14.1 作業系統對硬體的虛擬化
14.2 計算機存儲子系統的虛擬化
14.3 帶內虛擬化和帶外虛擬化
14.4 硬網路與軟網路
14.5 用多台獨立的計算機模擬成一台虛擬計算機
14.6 用一台獨立的計算機模擬出多台虛擬計算機
14.7 用磁碟陣列來虛擬磁帶庫
14.8 用控制器來虛擬其他磁碟陣列
第15章 眾志成城——存儲集?
15.1 集群概述
15.1.1 高可用性集群(HAC)
15.1.2 負載均衡集群(LBC)
15.1.3 高性能集群(HPC)
15.2 集群的適用範圍
15.3 系統路徑上的集群各論
15.3.1 硬體層面的集群
15.3.2軟體層面的集群
15.4 實例:Microsoft MSCS軟體實現套用集群
15.4.1 在Microsoft Windows Server 2003上安裝MSCS
15.4.2 配置心跳網路
15.4.3 測試安裝
15.4.4 測試故障轉移
15.5 實例:SQL Server集群安裝配置
15.5.1 安裝SQL Server
15.5.2 驗證SQL 資料庫集群功能
15.6 塊級集群存儲系統
15.6.1 IBM XIV集群存儲系統
15.6.2 3PAR公司Inserv-T800集群存儲系統
15.6.3 EMC公司SymmetrixV-MAX集群存儲系統
15.7 集群NAS系統和集群檔案系統
15.7.1 HP公司的Ibrix集群NAS系統
15.7.2 Panasas和pNFS
15.7.3 此“檔案系統”非彼“檔案系統”
15.7.4 什麼是Single Name Space
15.7.5 Single Filesystem Image與Single Path Image
15.7.6 集群中的分散式鎖機制
15.7.7 集群檔案系統的快取一致性
15.7.8 集群NAS的本質
15.7.9 塊級集群與NAS集群的融合猜想
15.8 對象存儲系統
15.9 當前主流的集群檔案系統架構分類與對比
15.9.1 共享與非共享存儲型集群
15.9.2 對稱式與非對稱式集群
15.9.3 自助型與服務型集群
15.9.4 SPI與SFI型集群
15.9.5 串列與並行集群
15.9.6 集群/並行/分散式/已分享檔案系統各論
15.9.7 集群NAS系統的三層架構
15.9.8 實際中的各種集群拓撲一覽
15.10 藍鯨集群檔案系統(BWFS)——國產的驕傲
15.10.1 SAN已分享檔案系統
15.10.2 針對NAS和SAN檔案系統的並行化改造
15.10.3 目無全鯨——中科藍鯨公司BWFS系統底層架構剖析
15.10.4 基於BWFS的產品形態
15.10.5 中科藍鯨BWFS的其他技術優勢
15.10.6 中科藍鯨BWFS的未來
15.10.7 國產化的重要性
15.11 集群的本質——一種自組自控輪迴的Raid
15.11.1 三統理論
15.11.2 並行的不僅可以是檔案
15.11.3 集群底層與上層解耦
15.11.4 雲基礎架構
15.12 網際網路運營商的特殊集群——NoSQL
第16章 未雨綢繆——數據保護和備份技術
16.1 數據保護
16.1.1 檔案級備份
16.1.2 塊級備份
16.2 高級數據保護方法
16.2.1 遠程檔案複製
16.2.2 遠程磁碟(卷)鏡像
16.2.3 快(塊)照數據保護
16.2.4 卷Clone
16.2.5 Continuous Data Protect(CDP,連續數據保護)
16.2.6 VSS公共快照服務
16.2.7 快照、克隆、CDP與平行宇宙
16.3 數據備份系統的基本要件
16.3.1 備份目標
16.3.2 備份通路
16.3.3 備份引擎
16.3.4 三種備份方式
16.3.5 數據備份系統案例一
16.3.6 數據備份系統案例二
16.3.7 NetBackup配置指南
16.3.8 配置DB2資料庫備份
16.4 與業務套用相結合的快照備份和容災
第17章 愚公移山——大話數據容災
17.1 容災概述
17.2 生產資料容災——原始數據的容災
17.2.1 通過主機軟體實現前端專用網路或者前端公用網路同步
17.2.2 案例:DB2數據的HADR組件容災
17.2.3 通過主機軟體實現後端專用網路同步
17.2.4 通過數據存儲設備軟體實現專用網路同步
17.2.5 案例:IBM公司Remote Mirror容災實施
17.2.6 小結
17.3 容災中數據的同步複製和異步複製
17.3.1 同步複製例解
17.3.2 異步複製例解
17.4 容災系統數據一致性保證與故障恢復機制
17.4.1 數據一致性問題的產生
17.4.2 對異步數據複製過程中一致性保證的實現方式
17.4.3 災難後的切換與回切同步過程
17.4.4 周期性異步複製與連續異步複製
17.5 四大廠商的數據容災系統方案概述
17.5.1 IBM公司的PPRC
17.5.2 EMC公司的MirrorView、SanCopy和SRDF
17.5.3 HDS公司的Truecopy
17.5.4 NetApp公司的Snapmirror
17.6 生產者的容災——伺服器應用程式的容災
17.6.1 生產者容災概述
17.6.2 案例一:基於Symantec公司的套用容災產品VCS
17.6.3 案例二:基於Symantec公司的套用容災產品VCS
17.7 虛擬容災技術
17.8 一體化先行軍——愛數一體化備份存儲櫃
17.8.1 愛數備份存儲櫃3.5產品架構分析
17.8.2 ?數備份存儲櫃v3.5獨特技術
17.8.3 國產存儲的方向
17.10 頻寬、延遲及其影響
第18章 鬼斧神工——數據前處理與後處理
18.1 數據存儲和數據管理
18.2 存儲系統之虛實陰陽論
18.3 Data Cooker各論
18.3.1 Thin Provision/Over Allocation
18.3.2 LUN Space Reclaiming(Unprovision/Deprovision,Get Thin)
18.3.3 Tier(分級)/Migrating(遷移)
18.3.4 Deduplication(重複數據刪除)
18.3.5 磁碟數據一致性保護及錯誤恢復
第19章 過關斬將——系統IO路徑及最佳化
19.1 理解並記憶主機端IO路徑架構圖
19.1.1 應用程式層
19.1.2 檔案系統層
19.1.3 卷管理層
19.1.4 層與層之間的調度員:IO Manager
19.1.5 底層設備驅動層
19.2 理解並記憶存儲端IO路徑架構圖
19.2.1 物理磁碟層
19.2.2 物理磁碟組織層
19.2.3 後端磁碟控制器/適配器層
19.2.4 RAID管理層
19.2.5 Lun管理層
19.2.6 前端接口設備及驅動層
19.2.7 快取管理層
19.2.8 數據前處理和後處理層
19.2.9 存儲系統處理一個IO的一般典型流程
19.3 IO性能問題診斷總論
19.3.1 所謂“最佳化”的含義
19.3.2 如何發現系統症狀
19.3.3 六劑良藥治癒IO性能低下
19.3.4 面向SSD的IO處理過程最佳化
19.4 小結:再論機器世界與人類世界
第20章 騰雲駕霧——大話雲存儲
20.1 太始之初——“雲”的由來
20.1.1 觀點1:雲即設備
20.1.2 觀點2:雲即集群
20.1.3 觀點3:雲即IT系統
20.1.4 觀點4:雲即服務
20.1.5 雲目前最主流的定義
20.2 混沌初開——是誰催生了雲
20.2.1 一切皆以需求為導向
20.2.2 雲對外表現為一種商業模式
20.3 落地生根——以需求為導向的系統架構變化
20.3.1 雲對內表現為一種技術架構
20.3.2 雲到底是模式還是技術
20.3.3 公有雲和私有雲
20.4 撥雲見日——雲系統架構及其組成部分
20.4.1 物理支撐層
20.4.2 基礎IT架構層
20.4.3 基礎架構/集群管理層
20.4.4 資源部署層
20.4.5 中間件層
20.4.6 套用引擎層
20.4.7 業務展現與運營層
20.5 真相大白——實例說雲
20.5.1 3Tera Applogic
20.5.2 IBM Blue Could
20.6 乘風破浪——困難還是非常多的
20.6.1 雲的優點
20.6.2 雲目前存在的問題
20.7 千年之夢——雲今後的發展
20.7.1 雲本質思考
20.7.2 身邊的各種雲服務
20.7.3 進化還是退化
20.7.4 雲發展展望
20.7.5 Micro、Mini、Normal、Huge、Gird彈性數據中心
20.7.6 彈性層的出現將會讓數據中心擁有兩套性能指標
20.8 塵埃落定——雲所體現出來的哲學思想
20.8.1 輪迴往復——雲的哲學形態
20.8.2 智慧之雲——雲的最終境界
20.8.3 雲在哲學上所具有的性質
20.8.4 雲基礎架構的藝術與哲學意境
20.8.5 縱觀存儲發展時代——雲發展預測
20.9 結束語
附錄
存儲系統問與答精華集錦
後記