本書基于項目化教學方式編寫而成，并引入實際企業案例。主要內容包括:數據存儲基礎、存儲應用環境、數據存儲技術、RAID技術與應用、虛擬磁帶庫技術、數據災備與恢復技術、虛擬化技術、災備系統設計與典型案例分析、數據中心安全運維、云計算應用與云災備、大數據存儲。全書以社會調查、企業崗位需求為基準，以一家真實企業公司在不同發展時期的IT架構建設、數據安全與災備為背景，從數據災備系統建設到數據中心、數據安全維護進行了詳細講解，并配合詳細的案例分析與實訓內容，本著“學生能學、教師能教、企業能用”的原則，注重理論知識與實踐技能的掌握，不斷培養學習者的自信心和自學能力，力求學習者通過學習對此技術領域形成一個比較全面的知識體系，并且掌握數據安全與災備相關的主流技術和產品管理，從而提高自身技能與分析解決問題的能力，將對知識的理解和實踐應用有機地結合為一體，更好地應用于社會服務中。
本書既適合作為計算機相關專業本科、專科學生的教材，也可以作為相關工程技術人員的學習用書。
本書相應國家安全號召，堅持“自主開發、安全可控”的原則，結合國內眾多知名企業人大金倉、精容數安、安恒、聚比特科技等多年積累的計算機系統建設、存儲系統管理、數據安全管理等經驗、數據備份系統建設項目等真實案例，致力于為用戶提供*完整的解決方案，涵蓋了從高可用性、遠程／異地容災、數據整合到網絡數據備份、零停機備份以及長期歸檔等等數據管理和數據保護的解決方案。它不僅能夠支持自身的操作系統平臺，而且能夠支持COMPAQ、IBM、Microsoft、SGI、Sun等各種主流操作系統平臺和多種數據庫和應用平臺。
第一篇數據存儲概述
第1章數據存儲基礎3
1.1數據存儲發展歷史4
1.1.1信息數據發展4
1.1.2存儲的基本概念5
1.2數據存儲原理5
1.2.1存儲的基本原理5
1.2.2常見存儲設備及其組件6
1.2.3存儲網絡的分類9
1.2.4存儲網絡的比較12
1.2.5RAID存儲技術15
1.2.6存儲性能指標15
1.3數據存儲技術16
1.3.1備份技術背景16
1.3.2數據備份原則17
1.3.3數據災難基礎17
1.3.4數據容災與備份18
1.3.5數據容災指標19
1.3.6數據容災級別19
1.4數據存儲與應用21
1.4.1數據存儲與數據訪問21
1.4.2存儲網絡對應用系統的影響21
1.4.3存儲網絡對應用系統的意義23
任務拓展24
第2章存儲應用環境25
2.1IT基礎設施26
2.1.1計算機系統組成26
2.1.2IT系統簡介26
2.1.3數據中心的概念292.2存儲環境31
2.2.1主機的內部應用環境31
2.2.2傳統內置存儲遇到的問題31
2.2.3網絡存儲應用環境31
2.3存儲介質33
2.3.1機械硬盤33
2.3.2SSD硬盤38
2.3.3SSD與HDD的比較48
2.3.4SSD性能優勢50
2.3.5SSD在存儲中的應用51
2.4存儲主機應用系統52
2.4.1主機硬件系統52
2.4.2主機軟件系統54
2.4.3主機的管理56
2.5存儲中應用數據庫59
2.5.1數據庫的基本概念59
2.5.2數據庫處理系統60
2.5.3數據庫的基本結構60
2.5.4數據庫的主要特點60
2.5.5數據庫的結構模型61
2.5.6數據庫的備份與恢復62
任務拓展65
第3章數據存儲技術66
3.1存儲陣列系統的組成67
3.1.1存儲陣列系統的基本概念67
3.1.2存儲陣列在存儲系統架構中的位置67
3.1.3存儲陣列系統硬件的組成67
3.2傳統的存儲系統68
3.2.1傳統的內置存儲68
3.2.2外置存儲網絡的形態69
3.2.3DAS存儲的形態70
3.2.4DAS存儲的局限性70
3.3SAN技術與應用71
3.3.1SAN存儲基礎71
3.3.2FC連接與協議74
3.3.3SCSI協議介紹80
3.3.4iSCSI協議介紹85
3.3.5IP SAN的產生與發展89
3.3.6IP SAN的組成和組網連接92
3.3.7FC協議與TCP協議融合95
3.4NAS技術與應用104
3.4.1NAS存儲基礎104
3.4.2NAS網絡拓撲104
3.4.3NAS的發展及特點105
3.4.4集群NAS105
3.4.5NAS與文件服務器的對比105
3.4.6NAS系統的組成與部件106
3.4.7NAS文件共享協議CIFS及NFS108
3.4.8NAS文件系統的I/O與性能110
3.4.9NAS的實現與應用111
任務拓展117
第二篇數據災備概述
第4章RAID技術與應用121
4.1RAID技術介紹122
4.1.1RAID簡介122
4.1.2RAID的實現技術分類122
4.1.3RAID的基本原理122
4.1.4RAID的關鍵技術123
4.1.5RAID的優勢125
4.2RAID級別分類125
4.2.1RAID0126
4.2.2RAID1126
4.2.3RAID2126
4.2.4RAID3127
4.2.5RAID4128
4.2.6RAID5128
4.2.7RAID6129
4.2.8RAID組合等級129
4.2.9非標準RAID等級132
4.2.10RAID的實現方式136
4.3RAID的應用選擇137
任務拓展138
第5章虛擬磁帶庫技術139
5.1虛擬磁帶庫介紹及相關產品對比140
5.1.1架構140
5.1.2各種VTL產品間的重要差異141
5.1.3虛擬磁帶庫和磁帶庫的對比143
5.2虛擬磁帶庫的實現方式144
5.2.1備份軟件型虛擬磁帶庫(第Ⅰ代D2D) 144
5.2.2應用服務器級虛擬磁帶庫方案(第Ⅱ代D2D) 145
5.2.3智能化專用型虛擬磁帶庫設備方案(第Ⅲ代D2D) 145
5.3虛擬磁帶庫功能介紹147
5.3.1新型環境與創新存儲的應用147
5.3.2直接磁帶輸出147
5.3.3刪除重復數據148
5.3.4I/O負載平衡148
5.3.5硬件壓縮148
5.3.6無服務器磁帶備份148
5.3.7銷毀虛擬磁帶148
5.3.8磁帶整合149
5.3.9磁帶緩沖149
5.3.10按需擴容149
5.4虛擬磁帶庫的優勢與劣勢149
5.4.1VTL的優點150
5.4.2VTL的缺點150
5.5虛擬磁帶庫的管理方式151
5.6虛擬磁帶庫數據的遷移151
5.7虛擬磁帶庫與重復數據刪除技術介紹152
5.7.1重復數據刪除的概念152
5.7.2重復數據刪除的技術基礎153
5.7.3重復數據刪除技術的分類154
5.7.4重復數據刪除操作的基本原理155
5.7.5重復數據刪除可選擇的方式156
5.7.6重復數據刪除的優勢157
5.8虛擬磁帶庫的趨勢介紹159
5.8.1變化中的虛擬磁帶庫市場159
5.8.2用戶的需求159
5.8.3下一代產品的增強特性160
任務拓展161
第6章數據災備與恢復技術162
6.1災備技術介紹163
6.1.1數據備份技術164
6.1.2本地介質備份及異地介質存放方案164
6.1.3遠程數據備份方案165
6.2基于目的端重復數據刪除技術的備份方案介紹167
6.2.1技術描述167
6.2.2資源配置要求168
6.2.3技術特點168
6.2.4適用范圍168
6.2.5可選技術168
6.3基于源端重復數據刪除技術的備份方案介紹168
6.3.1技術描述168
6.3.2資源配置要求169
6.3.3技術特點169
6.3.4適用范圍170
6.3.5可選技術170
6.4基于智能存儲設備的數據復制技術170
6.4.1技術描述170
6.4.2技術架構及特點170
6.4.3生產—同城復制模式(即A—B模式)171
6.4.4資源配置要求173
6.4.5適用范圍174
6.4.6主流技術174
6.4.7實施步驟174
6.5基于數據庫的數據復制技術174
6.5.1技術描述174
6.5.2資源配置要求175
6.5.3技術特點175
6.5.4主要實施步驟176
6.5.5適用范圍176
6.5.6主流技術176
6.6基于主機的數據復制方案介紹176
6.6.1數據卷鏡像方案176
6.6.2數據卷復制方案179
6.6.3主要實施步驟181
6.7基于存儲虛擬化的數據復制技術介紹182
6.7.1模式一: 帶外數據、帶外管理模式182
6.7.2模式二: 帶內數據、帶外管理模式183
6.7.3模式三: 帶內數據、帶內管理模式184
6.8災備技術對比表186
任務拓展187
第7章虛擬化技術188
7.1虛擬化技術概述188
7.1.1虛擬化的定義188
7.1.2虛擬化的發展歷史189
7.1.3百花齊放的虛擬化技術191
7.1.4虛擬化的優勢192
7.1.5虛擬化的目的193
7.2現有虛擬化技術的分析與對比194
7.2.1服務器虛擬化194
7.2.2網絡虛擬化214
7.2.3存儲虛擬化217
7.2.4應用虛擬化220
7.2.5虛擬化技術的比較222
7.3虛擬化架構對比分析223
7.4虛擬平臺所面臨的安全問題227
7.4.1使用虛擬化環境時存在的缺陷227
7.4.2保障虛擬服務器環境安全的措施227
7.5虛擬化未來發展趨勢229
7.5.1被重構的IT圖景229
7.5.2云計算的演進229
任務拓展231
第三篇數據災備應用
第8章災備系統設計與典型案例分析235
8.1災備需求分析236
8.1.1信息可行性分析236
8.1.2故障分析236
8.1.3基礎架構分析237
8.2系統的設計思路和設計原則243
8.2.1系統設計的理論依據和規范243
8.2.2系統設計方法論243
8.2.3技術路線243
8.2.4系統設計原則244
8.3備份系統建設的重要性245
8.3.1系統災難分析245
8.3.2國家對數據安全的重視246
8.3.3備份系統保護數據安全246
8.3.4備份系統的保護場景246
8.4典型案例分析246
8.4.1基本數據保護及數據歸檔場景246
8.4.2應用保護場景248
8.4.3大型災備場景249
任務拓展251
第9章數據中心安全運維252
9.1運維體系介紹252
9.1.1運維管理服務體系253
9.1.2服務提升工具255
9.1.3運維監控平臺的建設原則255
9.1.4系統集中監控方案256
9.1.5統一事件管理平臺建設259
9.1.6報表管理系統259
9.1.7運維服務管理平臺建設260
9.1.8應急機構與職責261
9.1.9突發事件分級262
9.1.10應急響應265
9.2運維制度管理267
9.2.1管理制度架構267
9.2.2管理制度說明267
9.2.3運維服務內容綜述269
9.2.4基礎設施保障服務270
9.2.5變更管理服務272
9.2.6問題管理服務275
9.2.7客戶服務管理277
9.2.8運維服務質量管理278
9.2.9服務水平管理279
9.2.10災難恢復服務279
9.2.11應急資源保障280
9.2.12應急宣傳、培訓與演練281
9.3安全管理服務282
9.3.1安全管理通則282
9.3.2人員的安全282
9.3.3物理的安全283
9.3.4安全審核283
任務拓展283
第四篇數據災備趨勢
第10章云計算應用與云災備287
10.1云計算的應用287
10.1.1云物聯287
10.1.2云安全288
10.1.3云存儲289
10.1.4云游戲289
10.1.5云計算289
10.1.6私有云289
10.1.7云教育290
10.1.8云會議290
10.1.9云社交290
10.2云的三種服務模式和四種服務模型290
10.2.1云服務的模式290
10.2.2云服務的部署模型291
10.3云災備介紹293
10.3.1云災備的概念293
10.3.2云災備服務詳情293
10.3.3云災備的服務類型293
10.3.4云災備服務優勢294
10.3.5基于云災備的數據安全存儲關鍵技術294
10.4Google云計算原理介紹295
10.4.1Google文件系統GFS295
10.4.2系統架構296
10.4.3容錯機制298
10.4.4系統管理技術298
10.4.5并行數據處理MapReduce299
10.4.6實現機制300
10.4.7分布式鎖服務Chubby303
10.4.8通信協議308
10.4.9正確性與性能310
10.4.10分布式結構化數據表Bigtable311
任務拓展319
第11章大數據存儲320
11.1大數據存儲的概念321
11.2分布式存儲系統介紹324
11.2.1分布式文件系統324
11.2.2典型架構325
11.2.3問題及解決方法325
11.2.4主控服務器327
11.2.5數據服務器328
11.2.6HDFS介紹329
11.2.7分布式文件系統HDFS的特性330
11.3分布式數據庫331
11.3.1分布式數據庫結構331
11.3.2分布式并發控制技術332
11.3.3NoSQL數據庫介紹334
11.3.4HBase介紹337
11.4關鍵技術分析343
11.4.1元數據管理343
11.4.2數據去重344
11.4.3數據分布和負載均衡344
11.5不同數據庫公司的大數據主張345
11.6大數據時代的數據保護347
11.6.1HDFS347
11.6.2HBase349
11.6.3Zookeeper351
11.6.4OpenStack352
任務拓展356
參考文獻357
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