网络存储原理与技术PDF电子书下载

目录 1

前言 1

第1章　概述 1

1.1　外存储器 3

1.1.1　存储器的类型 3

1.1.2　存储器的主要技术参数 4

1.1.3　磁存储设备的记录原理 5

1.1.4　光存储设备的记录原理 6

1.2　存储体系结构及其演变 6

1.2.1　传统的存储系统 6

1.2.2　网络存储的优势 7

1.2.3 网络存储 8

第2章　SCSI技术 17

2.1 概述 17

2.2 SCSI标准类型及演化 20

2.2.1 SASI 21

2.2.2 SCSI-1 21

2.2.3 SCSI-2 21

2.2.4 SCSI-3 22

2.2.5 参数对比 24

2.3 SCSI体系结构及工作原理 25

2.3.1　基本客户机-服务器模型 25

2.3.2　结构化模型 26

2.3.3　并行SCSI总线的配置 29

2.3.4　SCSI命令执行过程及总线阶段 30

2.4　并行SCSI接口的主要问题 32

第3章　RAID技术 33

3.1 RAID级别介绍 34

3.1.1 RAID0 34

3.1.2 RAID1 35

3.1.3 RAID2 36

3.1.4 RAID3 36

3.1.5 RAID4 37

3.1.6 RAID5 38

3.1.7 RAID6 39

3.1.8 RAID7 39

3.2 RAID级别的实验和比较 40

3.1.9 RAID10 40

3.3 两种RAID实现方式的比较 41

3.3.1 硬件RAID 42

3.3.2 软件RAID 42

3.3.3 两种RAID方式的比较 43

3.4　软件RAID0—5可靠性分析模型及计算 45

3.4.1　单个磁盘驱动器的可靠性 45

3.4.2 RAID0的可靠性及其数学模型 46

3.4.3 单盘失效时RAID1—5的可靠性及其数学模型 47

3.4.4 双盘失效且系统可修复时RAID1—5的可靠性及其数学模型 48

3.4.5 k个盘失效且系统可修复时RAID1—5的可靠性及其数学模型 49

3.5　RAID5的实现举例 52

9.1.3　数据备份与数据容灾之间的关系 1 55

3.6 RAID各级别的比较 55

9.2　数据备份技术 1 56

第4章　NAS存储技术 57

4.1 NAS的结构 57

4.1.2 NAS的软件组成 58

4.1.1 NAS的硬件结构 58

4.2 NAS中的文件共享协议 60

4.2.1 NFS 61

4.2.2　CIFS/SMB 62

4.2.3 NFS和CIFS的比较 64

4.3 NAS可靠性设计 64

4.3.1 文件系统镜像分布策略 65

4.3.2　网络I/O容错技术 66

4.3.3　节点级容错技术 70

4.4　NAS产品 76

第5章 基于光纤通道的存储区域网络 78

5.1 SAN概述 79

5.2　光纤通道协议 81

5.2.1 光纤通道协议体系 81

5.2.2　光纤通道主机适配器 82

5.2.3　光纤通道网络设备 85

5.3 基于光纤通道的高可用容灾存储系统的设计 87

5.3.1 硬件结构 87

5.3.2　软件结构 88

5.3.3　主要功能模块和实现的关键技术 89

第6章　基于IP的存储区域网络 92

6.1 IP存储及其协议概述 92

6.1.1 Fibre Channel over IP（FCIP） 93

6.1.2 Internet Fibre Channel Protocol（iFCP） 95

6.1.3 Internet SCSI（iSCSI） 96

6.2 iSCSI的实现技术 97

6.2.1 iSCSI SAN构成 97

6.2.2 iSCSI启动端的Linux实现 98

6.2.3 iSCSI Target的设计与实现 100

6.3.1 ServiceLocation Protoccl（SLP） 106

6.3 IP存储网络中的设备发现机制 106

6.3.2 采用SLP发现iSCSI Targets 107

6.4 IP存储网络中的安全策略 108

6.4.1 概述 108

6.3.3 Internet Storage Name Setvet（iSNS） 108

6.4.2 IP安全协议 109

6.4.3 FreeS/WAN 111

第7章 网络存储管理 113

7.1.1 网络存储管理技术产生的背景 113

7.1 概述 113

7.1.2 网络存储管理的具体内容 114

7.1.3 国内外研究状况 115

7.2 NAS系统存储管理技术 116

7.2.1 NAS存储管理软件的设计问题 116

7.2.2 NAS存储管理软件的结构 117

7.2.3 NAS管理软件的各模块功能说明 118

7.3.1 SAN的基本管理原则 122

7.3 SAN存储资源管理技术 122

7.3.2 存储区域网络管理面临的挑战 123

7.3.3 一种基于三方传送思想的SAN管理系统的实现 124

7.4.1 NDMP的概念 128

7.4 网络数据管理协议 128

7.4.2 NDMP的体系结构 130

7.4.3 NDMP服务的状态机描述 133

7.4.4 NDMP的消息通信机制 135

7.4.5 NDMP连接的建立与关闭 139

7.4.6 基于NDMP的网络数据备份与恢复 139

第8章 存储虚拟化技术 142

8.1.1 定义 142

8.1 概述 142

8.1.2 实现模式 143

8.1.3 若干关键问题 144

8.2 存储虚拟化的实施 145

8.2.1　软硬件需求 145

8.2.2　设备发现 145

8.2.3　存储服务 145

8.2.4　性能考虑 146

8.3　存储虚拟化中的管理问题 146

8.3.1　SAN管理 146

8.3.2　数据管理 147

8.3.3　安全 147

8.4　应用实例 147

8.4.1　IBM的一种虚拟存储解决方案 147

8.4.2 iSCSI V系列交换机 148

8.4.3　基于iSCSI的存储虚拟化实现 149

9.1.1　数据备份的概念 152

9.1　数据备份和容灾的概念 152

第9章 网络存储中的备份和容灾 152

9.1.2　数据容灾的概念 154

9.2.1　数据备份的数据形式和介质 156

9.2.2　数据备份模型的发展 158

9.3　数据容灾技术 162

9.3.1 概述 162

9.3.2　数据容灾的关键技术 163

9.4.1 基于IP SAN的远程数据容灾系统模型 167

9.4　基于IP-SAN的远程数据容灾系统 167

9.4.2 一种利用iSCSI技术的远程数据容灾模型 168

9.4.3　基于iSCSI技术的远程数据复制 170

第10章 网络存储系统的安全性 174

10.1 网络存储安全性概述 174

10.2　安全操作系统对网络存储安全性的保证 176

10.2.1　经典安全策略 176

10.2.2　动态安全策略框架体系 178

10.2.3 基于Linux的SE-Linux安全操作系统 182

10.3 自安全存储与存储IDS 183

10.3.1 自安全存储系统 184

10.3.2　存储IDS 188

10.4 网络存储系统的安全原型 194

10.4.1　设计原则 195

10.4.2　设计原型 196

10.4.3　分割策略 197

10.4.4　Jail机制 198

参考文献 200