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第1章 存储系统导论 1

1.1 存储系统概述 1

1.1.1 技术特点 1

1.1.2 载体属性 2

1.1.3 社会需求 3

1.1.4 发展趋势 4

1.2 存取途径的硬件组成 7

1.2.1 系统总线 8

1.2.2 外围设备总线 8

1.2.3 总线适配器 9

1.2.4 主机I／O总线与网络的连接及其接口适配器 14

1.3 数据的存取过程及其相关软件 15

1.3.1 本机和服务器存取的存取过程 15

1.3.2 存取途径中使用的有关软件 17

第2章 盘阵列系统结构 22

2.1 技术沿革 22

2.2.1 分布数据的基本方法：RAID0～RAID5 24

2.2 分布数据的方法 24

2.2.2 分布数据的其他形式与结构 28

2.3 系统结构 31

2.3.1 基本的RAID系统结构 31

2.3.2 存取路径中的硬件配置 35

2.3.3 Cache的层次结构 42

第3章 磁盘阵列的组成 45

3.1 一种集成的磁盘阵列系统 45

3.2 基于Linux操作系统的磁盘阵列 47

3.2.1 Linux操作系统简介 48

3.2.2 设备驱动程序 48

3.2.3 控制软件的工作流程 51

3.2.4 Linux的精简与系统的启动 53

3.3 基于实时操作系统的磁盘阵列 54

3.3.1 pSOS+的简单描述 55

3.3.2 实时操作系统的设备驱动程序和板支持软件包 57

3.3.3 控制软件的工作流程 60

4.1.1 EIDE磁盘阵列 73

4.1 接口协议变换与EIDE磁盘阵列 73

第4章 接口异构的磁盘阵列 73

4.1.2 EIDE磁盘阵列控制软件 74

4.2 网络磁盘阵列系统 85

4.2.1 系统结构 86

4.2.2 硬件组成 87

4.2.3 软件层次 87

4.2.4 系统的扩展 90

4.2.5 控制软件 91

5.1.1 NAS结构 95

第5章 附网存储系统 95

5.1 NAS的系统结构与技术特点 95

5.1.2 NAS系统的特点 97

5.1.3 NAS应用 98

5.2 网络文件系统 100

5.2.1 NFS 100

5.2.2 CIFS 101

5.3.1 NAS构成 103

5.3 NAS的组成与实现 103

5.2.3 NFS与CIFS并存的实现方法 103

5.3.2 附网磁盘阵列 104

5.4 NAS与DAS的比较 105

5.5 其他附网存储技术 107

5.5.1 NASD 107

5.5.2 OBS 109

第6章 存储区域网 111

6.1 SAN起源 111

6.2.2 环形SAN 113

6.2 SAN结构及其种类 113

6.2.1 点到点SAN 113

6.2.3 交换式SAN 114

6.3 SAN的特点及应用 115

6.4 SAN技术分析与最新发展 119

6.5 网络存储技术探讨 122

第7章 缓存管理及其调度算法 125

7.1 处理机中Cache的基本结构与原理 125

7.1.1 高速缓存与主存的地址映射变换 127

7.1.2 高速缓存替换算法 131

7.1.3 主存更新算法 133

7.2 磁盘存储器特性 134

7.2.1 驱动装置特性 134

7.2.2 盘面的数据布置 135

7.2.3 控制器及其Cache特性 136

7.3 磁盘驱动器的调度算法 137

7.3.1 一般的磁盘调度算法 138

7.3.2 基于数据分布和磁盘Cache跟踪的磁盘调度算法 140

7.4 阵列控制器的cache调度 141

7.4.1 控制器Cache的地址映射 141

7.4.2 控制器Cache对磁盘存储系统写入的作用 143

7.4.3 Cache-驱动器存储层次的Cache替换算法 145

7.4.4 控制器Cache对磁盘存储系统读出的作用 146

7.4.5 基于命令排序的调度 147

7.4.6 连续操作的调度算法 150

8.1 多串存储设备的并行调度 153

8.1.1 运行环境 153

第8章 并行存取与数据的聚散技术 153

8.1.2 算法实现 156

8.1.3 算法的分析与性能比较 160

8.2 基于数据聚散的命令分解与合并 164

8.2.1 算法思路与效果分析 164

8.2.2 缓存数据管理 167

8.2.3 聚／散的数据结构 168

8.2.4 算法实例 170

8.3 串内存储设备的并行调度 172

8.3.1 硬件环境、算法、测试程序 173

8.3.2 串内并行I／O性能分析 178

第9章 系统容错与数据恢复 181

9.1 存储系统容错的一般性问题 181

9.1.1 结构容错 181

9.1.2 冗余数据容错 182

9.1.3 系统的可靠性 184

9.2 故障后的数据修复 186

9.2.1 数据修复过程中系统性能 186

9.2.2 数据修复的一般考虑 188

9.2.3 数据修复方法 189

9.3 容许系统中两台驱动器出错的方法 193

第10章 系统性能分析与分析方法 201

l0.1 概述 201

10.2 连接主机的存储系统I／O响应时间分析与统计平均值计算方法 204

10.2.1 磁盘驱动器存取时间的统计均值 204

10.2.2 多驱动器的并行I／O响应时间分析与计算 206

10.2.3 镜像盘系统的I／O响应时间分析与计算 208

10.2.4 有校验的多驱动器系统的I／O响应时间分析与计算 208

10.2.5 控制器Cache对I／O响应的加速作用 212

10.3 网络存储的I／O性能分析 214

10.3.1 网络存储的I／O负载与响应时间 214

10.3.2 最大化顺序请求算法 216

10.3.3 较少顺序请求法 216

l0.4 petri 网在分析存储子系统中的应用 218

l0.4.1 pctri网与随机petri网模型 219

10.4.2 建模的一般方法 221

l0.4.3 用SPN分析通信机制对RAID性能的影响 222

10.4.4 用SPN计算系统中的磁盘驱动器利用率 226

第11章 存储管理 231

11.1 存储虚拟化 231

11.2 存储管理内容及相关技术 233

11.2.1 数据备份 234

11.2.2 数据恢复 236

11.2.3 数据安全 237

11.3 存储备份设备 237

11.3.1 磁带机技术 237

11.3.2 光盘技术 240

11.3.3 SAN环境下的备份设备 242

11.4 Veritas存储管理 243

第12章 存储系统性能评价及测试技术 246

12.1 性能评价指标 246

12.2 面向存储设备的测试工具 248

12.3 面向系统的测试工具 249

12.3.1 IOMeter 249

12.3.2 Winbench98 252

主要参考文献 260