SAN存储区域网络

译者序
前言
引言
第一部分   网络存储介绍
第1章   网络存储概述 1
1.1   作为商用价值数据角色的改变 1
1.1.1   建立数据的相对价值 2
1.1.2   大量的流体数据 4
1.2   传统存储方法概述 8
1.2.1   开放系统客户/服务器存储 8
1.2.2   开放系统服务器的数据存储 10
1.2.3   大型机系统中的数据 12
1.3   SCSI：开放系统服务器的主要I/O路径
        技术 14
1.3.1   I/O路径 14
1.3.2   SCSI的起源 15
1.3.3   SCSI的局限性 15
1.4   扩展I/O路径的新的存储连接 16
1.4.1   网络连接存储 17
1.4.2   光纤路径 19
1.4.3   存储区域网络 20
1.5   小结 23
第2章   建立存储I/O路径 24
2.1   认识物理I/O构件 24
2.1.1   系统内存总线 24
2.1.2   主机I/O总线 26
2.1.3   主机I/O控制器 30
2.1.4   I/O总线和网络连接 34
2.1.5   存储设备和子系统 36
2.1.6   介质 40
2.2   SCSI总线集成的可变因素 40
2.3   I/O路径的逻辑成分 44
2.3.1   应用软件 45
2.3.2   操作系统 45
2.3.3   文件系统和数据库系统 46
2.3.4   卷管理器 47
2.3.5   设备驱动程序 49
2.4   组合硬件和软件的I/O“栈” 49
2.5   小结 50
第3章   图解客户/服务器网络中从应用到
存储的I/O路径 52
3.1   本地存储的I/O路径 52
3.1.1   工作站的本地I/O 52
3.1.2   本地I/O路径详解 53
3.1.3   网络服务器的本地I/O 60
3.1.4   本地I/O路径的讨论及变化 62
3.2   客户/服务器I/O 65
3.2.1   I/O重定向 65
3.2.2   服务器端的网络I/O 67
3.3   在I/O路径中实现设备虚拟化 70
3.4   小结 73
第二部分   建立网络存储应用
第4章   数据保护. 可用性及性能的磁盘
        镜像 75
4.1   用磁盘镜像保护数据 75
4.2   选择磁盘镜像方案 79
4.2.1   软件镜像 79
4.2.2   外部磁盘子系统中的镜像 81
4.2.3   主机I/O控制器镜像 82
4.2.4   使用双主机I/O控制器增强数据保护 83
4.3   使用磁盘镜像获得最大的性能 84
4.3.1   磁带驱动器和磁盘镜像混用时避免
           性能问题 85
4.3.2   使用磁盘镜像增加I/O性能 87
4.3.3   安排镜像配置 90
4.4   镜像外部磁盘子系统 91
4.4.1   数据快照 91
4.4.2   校园环境的镜像 94
4.4.3   广域网环境的镜像 96
4.5   存储和网络速度的比较 99
4.6   小结 100
第5章   使用高速缓存及其他技术增
强性能 101
5.1   缓存的更多讨论 101
5.1.1   缓存命中和缓存未命中 102
5.1.2   缓存与缓冲间的差异 103
5.1.3   磁盘缓存的性能估计 104
5.1.4   磁盘缓存的算法 105
5.1.5   磁盘缓存的组件 111
5.1.6   通过定位优化磁盘缓存 112
5.1.7   存储网络中的独立缓存 117
5.1.8   配置缓存 118
5.2   固态磁盘 119
5.2.1   SSD的优越性及使用 119
5.2.2   SSD的局限性 120
5.2.3   非易失SSD 120
5.3   标记命令排队 120
5.3.1   在磁盘驱动器中使用智能处理器 121
5.3.2   标记命令排队的效果 122
5.4   I/O路径对系统性能提高的重要性 122
5.5   小结 126
第6章   使用RAID和磁盘子系统增强
        可用性和性能 127
6.1   使用RAID的三个原因 127
6.2   RAID的容量和可管理性 128
6.2.1   容量的扩展 128
6.2.2   RAID在管理上的优势 129
6.3   RAID带来的性能增长 130
6.4   RAID的可靠性和可用性优势 133
6.4.1   通过冗余提高数据可靠性 133
6.4.2   电源保护 135
6.4.3   热备用和热交换 138
6.4.4   RAID子系统中的内部I/O路径 139
6.5   组织RAID阵列中的数据：分区. 分块
       和分条 142
6.6   校验分块数据 146
6.6.1   使用XOR函数建立校验数据 146
6.6.2   并行访问RAID的校验 149
6.6.3   独立访问RAID的校验 149
6.7   各级RAID的比较 152
6.7.1   RAID咨询委员会 152
6.7.2   RAID 0：分块 153
6.7.3   RAID 1：镜像 154
6.7.4   RAID 2：专有磁盘的并行访问 154
6.7.5   RAID 3：使用专有校验磁盘的
           同步访问 154
6.7.6   RAID 4：使用专用校验磁盘的
           独立访问 155
6.7.7   RAID 5：使用分布式校验的
           独立访问 156
6.7.8   RAID 6：使用双校验的独立访问 158
6.7.9   组合不同级的RAID 160
6.7.10   多层RAID阵列的目标 160
6.7.11   分块和镜像的组合—RAID 0+
            1/RAID 10 161
6.8   RAID功能在I/O路径上的位置 163
6.9   小结 165
第7章   网络备份：存储管理的基础 166
7.1   网络备份构成的分析 166
7.1.1   硬件 166
7.1.2   介质 171
7.1.3   软件 175
7.2   备份 182
7.2.1   备份操作类型 182
7.2.2   备份运行中的系统 183
7.2.3   映像备份特例 185
7.3   数据恢复 186
7.3.1   恢复与文件系统和数据库的集成 186
7.3.2   恢复操作类型 187
7.3.3   介质管理对恢复的重要性 188
7.4   备份和恢复安全数据 189
7.5   磁带循环 194
7.5.1   磁带循环的必要性 194
7.5.2   常用的磁带循环模型 195
7.6   备份和恢复存在的问题 199
7.6.1   备份失败的六个原因 199
7.6.2   恢复失败的六个原因 200
7.6.3   管理备份的挑战 201
7.6.4   备份可测问题 202
7.7   小结 204
第三部分   网络存储的访问技术
第8章   SAN和NAS技术的比较 205
8.1   自由的I/O 205
8.2   NAS和SAN的差异 207
8.2.1   文件系统处的分隔 207
8.2.2   NAS 和SAN的软件模型 208
8.2.3   NSA和SAN的硬件差异 209
8.2.4   NAS和SAN的协议差异 209
8.2.5   存储网络中的多协议应用 212
8.3   NAS和SAN的实现 213
8.4   术语SAN的使用 215
8.5   小结 216
第9章   SAN设计 217
9.1   开放系统存储技术回顾 217
9.2   基于总线连接的被动存储 218
9.3   SAN 的结构和拓扑 227
9.3.1   点到点SAN 227
9.3.2   交换式SAN 228
9.3.3   环状SAN 229
9.3.4   在I/O路径中放置SAN 229
9.3.5   基本SAN结构的变化 232
9.3.6   使用SAN创建可靠的管理系统 235
9.3.7   SAN的主要应用 236
9.3.8   备份 236
9.3.9   存储池 237
9.3.10   数据共享 239
9.3.11   I/O 寻径 240
9.3.12   数据移动器 247
9.3.13   远程存储 248
9.4   建造SAN面临的挑战 249
9.4.1   访问SAN存储所面临的混乱状态 249
9.4.2   兼容性 250
9.5   小结 250
第10章   用SAN实现更好的备份系统 252
10.1   SCSI总线连接备份面临的问题 252
10.2  使用SAN进行备份 254
10.3   SAN备份发展的3个阶段 255
10.3.1   第一阶段：LAN-free, 虚拟专有
            备份网络 255
10.3.2   第二阶段：集成存储介质
             和设备 261
10.3.3   第三阶段：无服务器备份 264
10.3.4   在集成SAN备份中使用无服务器
             技术 268
10.4   子系统端备份 269
10.5   虚拟磁带 270
10.5.1   虚拟磁带和物理磁带 271
10.5.2   存储网络备份的前景 272
10.6   小结 273
第11章   SAN网络中的光纤路径网络
         技术 274
11.1   区别SAN和光纤路径网络 274
11.1.1   再谈SAN 274
11.1.2   光纤路径的历史 275
11.2   物理光纤路径网络 275
11.2.1   光纤路径网络中端口的地位 276
11.2.2   线缆连接 276
11.3   光纤路径的协议 278
11.4   光纤路径网络的结构 279
11.4.1   光纤路径网络的拓扑结构 279
11.4.2   光纤路径通信的句法 283
11.4.3   节点和端口 284
11.5   服务类型 292
11.5.1  类型1服务 292
11.5.2   类型2服务 293
11.5.3   类型3服务 293
11.6   光纤路径中的寻址和命名 294
11.6.1   光纤路径中的网络名字和地址
             元素 295
11.6.2   环初始化 296
11.6.3   光纤路径交换机中的分区 297
11.7   光纤路径中的协议层和串行SCSI 298
11.7.1   FCP映射的独立性 298
11.7.2   以太网上的存储I/O 299
11.8   小结 300
第四部分   NAS设备及其他高级话题
第12章   支持即插即用的存储技术
         ——NAS 303
12.1   NAS的起源 303
12.2   专用于存储的设备 303
12.2.1   NAS产品的特性 304
12.2.2   NAS技术的应用 307
12.2.3   NAS装置的实现 309
12.2.4   NAS产品潜在的局限性 312
12.3   网络文件系统和协议 318
12.3.1   桌面客户系统的作用 318
12.3.2   NFS与CIFS访问的比较 319
12.3.3   NFS服务器的CIFS仿真 321
12.4   网络存储的新技术：NASD与OBS 323
12.4.1   OBS 323
12.4.2   NASD 324
12.5   小结 325
第13章   SAN中的智能分布与数据
共享 327
13.1   集成在智能存储子系统中的处理
          能力 327
13.1.1   存储池和卷管理 328
13.1.2   智能后端存储子系统中的数据
             共享 328
13.2   数据共享的价值 330
13.3   数据共享的空间分配 331
13.4   解决锁定和语义差异 334
13.5   对共享数据使用缓存 336
13.6   可安装的文件系统 338
13.7   小结 346
第14章   从SAN上存取IBM S/390 MVS
              大型机数据 347
14.1   大型机I/O系统总图 347
14.1.1   大型机I/O处理 347
14.1.2   ESCON: S/390存储网络 351
14.1.3   从ESCON到FICON 353
14.2   开放系统与大型机存储网络之间的
        互联 353
14.3   大型机与开放系统间的数据传输 357
14.4   跨平台数据共享的未来 361
14.5   小结 363
第15章   集群存储及I/O定向 364
15.1   集群服务 364
15.1.1   SAN的含义 364
15.1.2   集群的理由 364
15.1.3   集群的特点 365
15.2   集群通信 370
15.3   InfiniBand I/O路径的介绍 374
15.3.1   对InfiniBand技术的期望 374
15.3.2   InfiniBand与存储网络的集成 376
15.4   小结 377
第16章   在Internet上存储和检索数据 379
16.1   Internet基础存储 379
16.1.1   服务器端的存储需求 379
16.1.2   客户端的Web缓存 386
16.2   在Internet上存储数据 389
16.2.1   Internet存储增长的5个理由 389
16.2.2   存储与处处存储 391
16.2.3   与浏览无关的Internet存储 391
16.2.4   基于Web的存储 393
16.2.5   Internet文件传送技术的比较 396
16.2.6   Internet备份软件及服务 398
16.3   Internet与存储及I/O的集成 401
16.3.1   Internet存储集成的可能性 401
16.3.2   用于Internet存储集成的另一些
             技术 403
16.4   小结 405