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第一部分 存储网络的概念2

第1章 数据存储和数据访问2

1.1 应用系统设计的挑战2

目录2

1.1.1 应用系统中的非线性性能问题3

第2章 为存储规模和访问能力而战12

2.1 存储网络的意义14

2.1.1 问题所在：存储规模14

2.2 从存储的角度定义商务应用系统15

2.1.2 问题所在：访问能力15

2.2.1 维护和支持应用系统16

2.3 建设商务应用系统17

2.4 存储网络对商务应用系统的益处20

2.4.1 商务应用系统数据访问的可扩展性20

2.4.2 整合商务应用系统数据20

2.4.3 通过更高的带宽和集中配置提高数据访问速度21

2.4.4 通过提高存储管理的效率增强商务应用系统的可用性21

2.5 存储网络对IT组织的影响22

3.1 NAS思想24

第3章 分离存储组件：将存储放到网络上24

3.2 NAS的演化和发展26

3.3 NAS运作概述29

3.3.1 运用NAS应对数据访问30

3.3.2 运用NAS应对数据规模31

3.4 NAS的不利因素32

第4章 分离存储组件：为存储建立网络33

4.1 以数据为中心的世界33

4.2.1 对称多处理系统34

4.2 分布式计算机处理34

4.2.2 大规模并行处理系统35

4.3 分布式I/O处理36

4.3.1 增强的I/O协议——光纤通道36

4.3.2 高速互联——交换式光纤网络36

4.3.3 “无共享”体系结构37

4.4 SAN思想38

4.5 SAN的演化和发展38

4.6 SAN运作概述40

4.6.1 针对数据访问的SAN40

4.6.2 针对数据规模的SAN40

4.7 SAN的不利因素41

第二部分 存储基本原理44

第5章 存储体系架构44

5.1 存储元件44

5.1.1 数据存储层级46

5.2 存储系统47

5.2.1 典型的存储系统配置48

第6章 设备概览52

6.1 外围连接组件及相关概念52

6.2 主机适配器54

6.3 控制器55

6.4 磁盘存储57

6.5 磁盘系统58

6.5.1 磁盘阵列58

6.5.2 RAID磁盘阵列59

6.6 磁带存储61

6.6.1 磁带驱动器62

6.6.2 格式63

6.6.3 读写机制63

6.6.4 磁带系统63

6.6.5 光存储64

第7章 连接方式66

7.1 连接：搭上总线的“公共汽车”66

7.1.1 带宽67

7.1.2 寻址67

7.1.3 中断功能68

7.1.4 电子和机械特性68

7.2 总线的演变68

7.3 总线工作原理69

7.3.1 并行和串行69

7.4 总线与网络体系结构的不同70

7.4.1 PCI总线71

7.4.2 SCSI总线71

7.5 光纤通道73

7.5.1 光纤通道工作原理74

7.6 其他I/O总线76

7.6.1 USB和Firewire77

7.6.2 创造性的连接策略77

第8章 数据组织方法80

8.1 组织数据80

8.2 性能之间的相互关系80

8.3 企业级文件系统需求81

8.2.1 三级虚拟化81

8.4 文件系统82

8.4.1 分配82

8.4.2 卷定义83

8.4.3 文件分配83

8.4.4 管理83

8.5 文件系统的类型84

8.6 数据库86

8.6.1 查找数据87

8.6.2 各种类型的数据库系统88

第三部分 网络连接存储92

第9章 将存储放到网络上92

9.1 NAS体系结构92

9.2 NAS硬件体系结构93

9.2.1 服务器部件93

9.2.2 存储部件94

9.2.3 网络部件94

9.3 NAS软件体系结构95

9.3.1 微内核操作系统部件95

9.3.2 NAS文件系统96

9.4 网络连接97

9.5 作为存储系统的NAS97

9.5.1 部门级NAS体系结构97

9.5.2 互联网中的NAS体系结构97

9.5.3 企业级NAS体系结构99

第10章 NAS硬件设备100

10.1 作为I/O管理器的NAS硬件100

10.1.1 NAS硬件I/O管理器组件102

10.2 NAS处理模式106

10.2.1 NAS工作负荷与NAS硬件108

第11章 NAS软件组件111

11.1 带有连接存储的远程文件系统111

11.1.1 NAS微内核操作系统114

11.1.2 NAS文件系统117

11.1.3 存储软件119

11.2 作为I/O管理器的NAS软件122

11.2.1 NAS软件和NAS处理模式122

11.2.2 I/O工作负荷与NAS软件123

12.2.1 NAS和LAN拓扑结构125

12.2 NAS连接体系结构：硬件125

12.1 把存储放到网络上125

第12章 NAS连接方式125

12.3 NAS连接体系结构：软件134

12.3.1 TCP/IP处理方式概述136

12.3.2 有效的NAS连接138

12.3.3 网络配置和工作负荷138

第四部分 存储区域网络142

第13章 体系概览142

13.1 为存储建立网络143

13.1.1 网络部件144

13.1.2 软件部件146

13.1.3 硬件部件149

13.1.4 连接部件151

13.1.5 SAN配置152

第14章 硬件设备156

14.1 光纤通道交换机156

14.1.1 F端口157

14.1.2 E端口158

14.1.3 G端口159

14.2 主机总线适配器159

14.3.1 JBOD161

14.3 将存储放入存储区域网络161

14.3.2 RAID162

14.3.3 网桥和路由器163

14.4 从硬件角度看光纤网的运作165

14.5 SAN硬件注意事项167

第15章 软件组件168

15.1 交换机操作系统168

15.2 设备驱动程序170

15.3 支持性组件172

15.3.1 设备共享172

15.3.2 数据共享174

15.3.3 SAN管理应用程序176

15.3.4 ISL功能178

15.4 SAN软件注意事项180

第16章 SAN的配置182

16.1 连接到数据中心182

16.1.1 实施多交换机配置183

16.1.2 对服务器群体提供支持186

16.1.3 对外部网络提供支持188

16.2 发展中的网络连接189

16.3 发展中的设备连接191

16.3.2 尝试光介质连接192

16.3.1 集成磁带解决方案192

16.4 与未来相连接193

16.5 SAN配置原则195

第五部分 综合应用198

第17章 定义I/O工作负荷198

17.1 存储规划和容量规划199

17.2 工作负荷的定义和描述200

17.3.1 存款应用系统——工作负荷属性202

17.3 商务应用系统202

17.4 I/O内容和工作负荷205

17.4.1 数据组织模型205

17.4.2 用户访问206

17.4.3 数据路径208

17.5 存储网络中的I/O工作负荷注意事项210

17.5.1 SAN或NAS解决方案210

第18章 应用SAN解决方案212

18.1 SAN工作负荷特性212

18.2 将SAN应用到OLTP工作负荷中216

18.2.2 用户访问217

18.2.1 数据组织模型217

18.2.3 数据路径218

18.2.4 基于OLTP的工作负荷的设计和配置218

18.3 将SAN应用到Web事务工作负荷中219

18.3.1 数据组织模型220

18.3.2 用户访问221

18.3.3 数据路径221

18.3.4 基于Web的工作负荷的设计和配置221

18.4 将SAN应用到数据仓库工作负荷中222

18.4.1 数据组织模型223

18.4.2 用户访问224

18.4.3 数据路径224

18.4.4 数据仓库工作负荷的设计和配置225

18.5 SAN解决方案应用小结226

18.5.1 行动之前的注意事项226

18.5.2 准备解决方案226

第19章 应用NAS解决方案228

19.1 NAS工作负荷特性228

19.1.1 NAS擅长做什么229

19.1.2 NAS不能做什么229

19.2 将NAS应用到部门级工作负荷中233

19.2.1 数据组织模型234

19.2.2 用户访问234

19.2.3 数据路径234

19.2.4 部门级工作负荷的设计和配置234

19.3 将NAS应用到企业Web工作负荷中235

19.3.1 数据组织模型236

19.3.2 用户访问236

19.3.3 数据路径236

19.4 将NAS应用到专业工作负荷中237

19.3.4 基于Web的工作负荷的设计和配置237

19.4.1 数据组织模型238

19.4.2 用户访问238

19.4.3 数据路径238

19.4.4 专业工作负荷的设计和配置238

19.5 NAS应用解决方案小结239

19.5.1 行动之前的注意事项239

19.5.2 准备解决方案240

第20章 SAN和NAS的集成242

20.1 不同之处242

20.2 相似之处245

20.3 集成的需要246

20.4 未来的存储连接手段247

20.4.1 iSCSI和LAN/WAN存储247

20.4.2 InfiniBand和通用总线248

20.4.3 机盒内部250

20.5 存储集成252

第六部分 管理——保持运转254

第21章 商务持续性规划254

21.1.1 服务中断的分类256

21.1 定义环境（在现实背景中考察存储）256

21.1.2 自上而下的工作258

21.1.3 参与258

21.2 存储网络在商务持续性中的作用259

21.3 需要何种程度的保障259

21.3.1 冗余水平259

21.3.2 需求水平260

21.3.3 相关需求水平260

21.4 商务持续性规划下的存储设计和实施260

21.4.1 SAN260

21.4.4 备份与恢复的对比261

21.4.5 专业知识和配置数据261

21.4.3 远程与本地的对比261

21.4.2 NAS261

第22章 管理可用性262

22.1 可用性测度262

22.1.1 存储网络的外部服务品质263

22.1.2 存储网络的内部服务品质265

22.2 实施规划266

22.2.1 随需可用性——NAS和SAN268

22.2.4 存储可用性——考虑RAID269

22.2.3 容错系统——只能使用SAN269

22.2.2 高可用性系统——SAN可以是NAS269

22.3 寻找漏洞270

22.3.1 何处着眼271

22.3.2 数据恢复272

22.4 完成循环275

第23章 维护可保养性276

23.1 跟踪配置环境277

23.1.1 SAN的物理配置管理277

23.1.2 SAN的逻辑／软件配置管理278

23.1.3 NAS的物理配置管理279

23.1.4 NAS的逻辑／软件配置管理281

23.2.1 通过配置管理推动变更282

23.2 变更调查282

23.2.2 故障的管理和解决是存储网络的阴阳两面283

23.2.3 容量升级对变更管理的影响283

23.2.4 跟踪物理和逻辑配置中的变更284

23.2.5 在存储网络中建立变更管理机制284

23.2.6 到底是谁的问题285

23.3 完成可保养性的循环288

第24章 容量规划289

24.1.2 在I/O工作负荷估算的基础上规划并建立足够的容量291

24.1 为存储制订规划291

24.1.1 分析最终用户、应用系统和内部系统需求291

24.1.3 建立外部容量驱动矩阵292

24.1.4 建立报告机制292

24.1.5 存储容量规划及既有服务品质的管理292

24.2 存储分析292

24.2.1 存储升级293

24.2.2 建立新的存储网络293

24.2.3 存储分析的工具294

24.2.4 收集存储信息295

24.3 为性能和容量需求建立模型298

24.4 实施规划300

24.5 完成循环301

第25章 安全性问题303

25.1 信息安全性概述305

25.1.1 认证305

25.1.2 授权305

25.1.3 审计305

25.1.4 完整性305

25.2 安全性手段306

25.1.6 可用性306

25.1.5 加密306

25.3 存储安全性工具307

25.3.1 线内加密307

25.3.2 静止加密308

25.3.3 基于密钥的认证309

25.3.4 两要素应用认证310

25.4 存储安全性的挑战311

25.4.1 产品和解决方案312

25.4.2 加密312

25.5 光纤通道SAN的安全性313

25.4.4 带宽和功能的代价313

25.4.3 安全性标准和规范313

25.5.1 分区314

25.5.2 全局名称盗用314

25.5.3 数据帧的弱点315

25.5.4 LUN屏蔽318

25.5.5 E端口复制319

25.6 NAS安全性320

25.6.1 公用互联网文件系统320

25.6.2 网络文件系统321

25.7 最佳实践321

25.7.2 配置322

25.7.1 口令322

25.7.3 管理323

25.7.4 远程连接324

25.7.5 操作系统安全性324

25.7.6 存储设备服务324

第七部分 附录328

附录A NAS案例：国际图像处理公司328

附录B SAN案例：进口汽车工业336

附录C SAN/NAS管理案例：西南CD公司344

附录D 术语表353