计算机存储技术与应用

　　《计算机存储技术与应用》主要介绍了计算机存储技术与应用等方面的内容，主要运用网络存储技术有效地数据信息，介绍如何选取合适的网络存储技术使分布在存储网络孤岛上的数据达到信息共享和流动的目的，更好地完成数据的存储、备份等工作。

第1章计算机存储设备概述

1．1磁存储设备

1．1．1磁存储器的工作原理

1．1．2软盘存储器

1．1．3硬盘存储器

1．1．4磁带存储器

1．2光盘存储器

1．2．1CD-ROM光驱的工作原理

1．2．2CD-ROM光驱

1．2．3DVD光驱

1．2．4蓝光光盘驱动器

1．2．5刻录机及其工作原理

1．3SSD固态存储器

1．3．1固态存储技术

1．3，2SSD硬盘及其特点

1．3．3混合硬盘

第2章硬盘存储技术

2．1硬盘基本结构

2．1．1硬盘的内部构造

2．1．2硬盘的基本工作原理

2．2硬盘的组成

2．2．1磁盘

2．2．2主轴马达

2．2．3磁头

2．2．4硬盘接口

2．3硬盘存储原理

2．3．1硬盘存储结构

2．3．2硬盘寻址模式

2．4硬盘MBR分区的数据结构

2．4．1固件区

2．4．2主引导记录（MBR）

2．4．3操作系统引导记录（DBR）

2．4．4文件分配表（FAT）

2．4．5目录区（DIR）

2．4．6数据区（DATA）

2．5硬盘GPT分区的数据结构

2．6硬盘文件操作

2．6．1FAT文件系统

2．6．2NTFS文件系统

2．6．3文件的操作

2．7硬盘的防震和数据保护技术

2．7．1硬盘防震技术

2．7．2S．M．A．R．T技术

2．8硬盘主要技术参数

2．8．1硬盘容量

2．8．2硬盘转速

2．8．3单碟容量

2．8．4缓存大小

2．8．5平均寻道时间

2．8．6内部数据传输速度

2．8．7外部数据传输速度

2．8．8接口

第3章存储设备接口技术

3．1IDE接口

3．1．1IDE接口原理

3．1．2IDE接口种类

3．2SCSI接口

3．2．1SCSI接口标准

3．2．2SCSI接口类型

3．2．3SCSI硬盘

3．2．4SCSI接口的应用

3．3SATA接口

3．3．1SATA接口的优点

3．3．2SATA接口标准

3．3．3eSATA接口

3．3．4mSATA接口

3．4SAS接口

3．4．1SAS接口标准

3．4．2SAS硬盘

3．4．3SAS接口的连接

3．4．4SAS接口特点

3．5iSCSI接口

3．5．1iSCSI技术原理

3．5．2iSCSI接口技术的特点

3．5．3iSCSI接口的应用

3．6USB接口

3．6．1USB接口技术规范

3．6．2USB接头

3．7光纤（FC）接口

3．7．1光纤（FC）存储原理

3．7．2常见的光纤通道设备

第4章存储架构

4．1DAS——直连式存储

4．1．1内置附加存储

4．1．2DAS的结构和工作原理

4．1．3DAS的特点与应用

4．2NAS——网络附加存储

4．2．1NAS的基本结构

4．2．2网络文件系统

4．2．3NAS设备

4．2．4NAS的优点

4．2．5NAS的缺点

4．3FC．SAN

4．3．1光纤通道协议

4．3．2光纤通道端口

4．3．3光纤通道的拓扑结构

4．3．4FC-SAN系统结构

4．3．5FC-SAN设备

4．3．6FC-SAN拓扑结构

4．4IP-SAN

4．4．1iSCSI协议

4．4．2iFCP协议和FCIP协议

4．4．3IP-SAN的结构

4．4．4IP-SAN的实现方式

4．4．5IP-SAN的应用

4．4．6IP-SAN的特点

第5章磁盘阵列

5．1磁盘阵列概述

5．1．1组建磁盘阵列的目的

5．1．2磁盘阵列的基本技术手段

5．1．3磁盘阵列级别比较

5．2磁盘阵列的级别及其工作原理

5．2．1硬盘数据跨盘（Spanning）

5．2．2RAID0

5．2．3RAID1

5．2．4RAID10与RAID0+1

5．2．5RAIDlE

5．2．6RAID2

5．2．7RAID3

5．2．8RAID4

5．2．9RAID5

5．2．10RAID50

5．2．11RAIDSE与RAID5EE

5．3“软”磁盘阵列

5．3．1软件磁盘阵列原理

5．3．2软件磁盘阵列的特点

5．4磁盘阵列卡

5．4．1磁盘阵列卡的分类

5．4．2磁盘阵列卡的工作原理与特点

5．5磁盘阵列柜

5．5．1磁盘阵列柜的结构和原理

5．5．2磁盘阵列柜的功能

5．5．3磁盘阵列柜的特点

第6章存储虚拟化与云存储

6．1存储虚拟化

6．1．1存储虚拟化的概念

6．1．2存储虚拟化的实施方式

6．1．3网络存储虚拟化的实施层面

6．1．4块级和文件级存储虚拟化

6．2虚拟内存

6．2．1高速缓冲存储器Cache

6．2．2虚拟内存的概念

6．2．3虚拟内存的工作原理

6．2．4虚拟内存的设置

6．2．5虚拟内存及其高速缓冲存储器的特点

6．3虚拟光驱

6．3．1什么是虚拟光驱

6．3．2光盘镜像文件

6．3．3虚拟光驱软件

6．3．4网络虚拟光驱

6．4虚拟硬盘

6．4．1基于内存的虚拟硬盘

6．4．2基于文件的虚拟硬盘

6．4．3基于网络的虚拟硬盘

6．5云存储

6．5．1云存储的概念

6．5．2云存储的基本特性

6．5．3云存储的关键技术

6．5．4云存储系统的结构

6．5．5云存储的类型

6．6云存储的产品

6．6．1云存储的应用

6．6．2云存储产品介绍

6．6．3云存储产品实例分析——金山云

第7章磁盘阵列配置实例

7．1软磁盘阵列的配置

7．1．1建立带区卷

7．1．2建立镜像卷

7．1．3建立RAID-5卷

7．1．4镜像卷的修复

7．1．5RAID-5卷的修复

7．2SiI3114SATA阵列卡

7．2．1SiI3114阵列卡简介

7．2．2SiI3114阵列卡的应用

7．2．3磁盘阵列RAIDO的配置

7．2．4磁盘阵列RAID1的配置

7．2．5磁盘阵列RAID5的配置

7．3LSIMegaRAIDSAS9240-81磁盘阵列卡的配置实例

7．3．1LSIMegaRAIDSAS9240-81阵列卡简介

7．3．2LSIMegaRAIDSAS9240-8i阵列卡的WebBIOS界面

7．3．3查看和设置LSIMegaRAIDSAS9240-8i阵列卡的参数

7．3．4查看和设置VirtualDrives（虚拟磁盘）的参数

7．3．5创建磁盘阵列（以RAID5为例）

7．4建联系列阵列柜的快速配置

7，4．1POLARIS2316SATARAIDsystem阵列柜简介

7．4．2POLARIS2316阵列柜的功能菜单

7．4．3POLARIS2316阵列柜的快速配置

7．5IBMDS3500阵列柜的配置

7．5．1IBMDS3500阵列柜简介

7．5．2DSStorageManager管理软件

7．5．3管理磁盘阵列柜

7．5．4创建磁盘阵列

7．5．5设置热备源盘

第8章存储设备的维护与数据恢复

8．1硬盘的常规维护

8．1．1硬盘的日常维护

8．1，2硬盘故障及处理方法

8．1．3硬盘的错误检查

8．1．4碎片整理

8．1．5硬盘的分区

8．2硬盘维护工具软件

8．2．1MHDD

8．2．2DiskGenius

8．2．3FBDisk（FixedBadDisk）

8．2．4HDDRegenerator

8．2．5效率源坏道修复软件

8．2．6HDTUne

8．3硬盘的镜像备份与恢复

8．3．1Ghost软件的主要功能

8．3．2分区克隆备份

8．3．3从镜像文件恢复到分区

8．4MHDD的应用

8．4．1MHDD工具软件及运行环境

8．4．2MHDD的主要功能

8．4．3MHDD硬盘扫描与坏扇区修复

8．5硬盘数据的恢复

8．5．1数据恢复的注意事项

8．5．2使用DiskGenius进行数据恢复

8．5．3工具软件综合利用

8．6磁盘阵列的维护

8．6．1磁盘阵列的日常维护

8．6．2定期进行数据一致性检查

8．7磁盘阵列的数据恢复

8．7．1磁盘阵列数据恢复原理

8．7．2使用DiskGenius重组RAID

8．7．3使用RAIDReconstructor重组RAID

8．7．4使用RAID．Recovery重组RAID

8．7．5硬盘镜像文件制作

　　存储技术作为计算机一个不可或缺的重要组成部分，随着计算机技术迅猛发展而日新月异，但大容量、高性能的存储只存在于专业领域。一般技术人员对存储的认识和应用知之甚少，因而存储技术往往又给人一种高深莫测的感觉。笔者从事计算机教学工作已经20多年，后又在图书馆自动化部门负责技术工作。图书馆中的大量电子文献资源对存储有着极大的需求。笔者有幸接触了更多的存储设备，对存储技术有了更深入的认识，在存储技术的应用中也有一些研究，略有小成。一直有个将自己对存储技术的认识以及应用中的实践经验写成文字的想法，希望能够为广大的技术工作者学习存储技术提供一些帮助。经过多年酝酿，于2012年终于开始动“笔”，历时两年半将其完成。书中既有笔者对存储技术的基本认识，也有笔者独特的分析和理解，还有在多年的应用中总结的教训与经验。点滴细心汇集，终究汇流成河。虽然书稿字数有数十万之多，但是在知识的海洋中也只能算是苍海一粟。
　　本书一共分为8章，其中1～5章是有关存储技术的介绍，6～8章是关于存储技术的相关应用。第1章的内容是信息存储的基本知识，介绍了三种存储器即磁存储、光存储和SSD固态存储的存储原理；第2章以磁存储为重点，着重介绍和详细分析了硬盘的存储原理；第3章比较全面地介绍了存储设备常用的接口技术；第4章对存储的几种架构进行分析，分别介绍了DAS、NAS和SAN的组成和技术特点；第5章详细介绍了磁盘阵列，首先介绍了从RAIDO到RAID6不同的阵列级别及其技术特点，然后分别针对软磁盘阵列、磁盘阵列卡和磁盘阵列柜的原理进行介绍，详细分析了各自不同的特点；第6章讲解了存储的虚拟化和云存储，是当前存储技术最热门的应用领域；第7章通过“磁盘阵列配置实例”介绍了软磁盘阵列、磁盘阵列卡以及磁盘阵列柜的实际应用，详细介绍了几款存储设备的配置方法；第8章主要介绍存储设备实际应用的技能技巧，根据笔者的实践经验，首先介绍了存储设备最基本的维护方法，接着介绍了几款常用的存储设备维护工具软件的使用方法和应用技巧，然后详细介绍了在存储设备发生故障后数据的恢复原理和操作方法，以及操作过程中的技能技巧。
　　在本书的编写和出版过程中，妻子和儿子的鼓励与支持给予笔者信心与力量，让笔者坚持笔耕，最终成稿。同时，笔者在写作过程中也得到了同事们的鼎力支持，在此一并表示感谢。如果本书能够对广大技术人员有所帮助，那是笔者莫大的荣耀。存储技术博大精深，笔者对其认识难免会有所偏差，因此，本书难免会有不足甚至错误之处，望广大读者不吝赐教，笔者将不甚感激。