网络存储技术应用项目化教程（第2版）-图书-人邮教育社区

内容摘要

本书结合国家职业教育“云计算技术与应用”专业教学资源库和广东省“计算机网络技术”专业资源库建设成果，采用“项目引领，任务驱动”体例，通过18个项目详细讲述网络存储技术在数据中心项目建设中的部署与应用，内容包括存储池的配置与管理、重复数据删除、NAS的配置与管理、SAN的配置与管理、数据备份、异地容灾、两地三中心等。
近年来，世界已进入以数据为中心的时代，企业的信息技术架构大部分围绕网络存储构建，网络存储工程师已成为稀缺人才。网络存储设备一般价格昂贵，存储技能实践成本较高。Windows Server 2019提供的存储功能与大部分硬件存储的功能类似，基于虚拟化技术构建的存储环境为高校学生和社会人员学习存储技术提供了性价比较高的学习与实践平台。
本书资源丰富，提供PPT、微课、项目实践、素质拓展等资源。同时，读者可以访问本书适配的教育部职业教育“云计算技术与应用”专业教学资源库、广东省高职教育“计算机网络技术”专业教学资源库、MOOC网站、正月十六工作室的CSDN博客等平台，以及华为存储、FreeNAS等其他主流存储平台，学习掌握更多网络存储技术和配置技能。
本书适合作为高等院校ICT相关专业的教材，也可作为网络存储工程师、微软认证等培训的参考用书，还可作为云计算工程师、系统管理员、网络工程师的参考用书。

前言

这是一个数据急剧膨胀的时代，随着云计算、大数据、人工智能、IoT、5G等技术在行业数字化的融合应用，数据量呈指数级增长。世界已进入以数据为中心的时代，网络存储作为一种泛在的服务，不仅仅是提供海量的存储容量，在存储系统的安全性、高效性、伸缩性等方面也要满足用户更高的要求。存储已成为影响系统和网络性能的关键基础设施之一，也是目前最热门的ICT技术之一。
本书结合存储工程师岗位对企业数据中心构建、实施与维护相关典型工作任务的要求，围绕企业网络存储项目建设，将DAS、NAS、SAN等关键存储技术融入18个项目，内容分为存储服务器的本地管理（DAS）、NAS服务的配置与管理、SAN服务的配置与管理、存储高级技术和综合应用五大部分（见图1）。

图1 本书内容概要
（1）存储服务器的本地管理（DAS）主要包括存储服务器内磁盘、存储池的配置与管理，主要为用户提供 RAID 10、RAID 50等可容错、可扩展的存储空间服务。
（2）NAS服务的配置与管理主要包括存储服务器为企业应用服务提供的文件共享、数据同步、磁盘配额等文件型数据存储服务。
（3）SAN服务的配置与管理主要包括存储服务器为企业应用服务提供的在线扩容、iSCSI传输、安全传输等iSCSI存储区块服务。
（4）存储高级技术主要包括存储数据的备份、数据快照及快照恢复、重复数据删除等不同类型业务的存储支持，以及iSCSI高可用的高级应用服务（基于MPIO）。
（5）综合应用则基于复合型业务应用场景，讲述如何融合运用DAS、NAS和SAN技术实现Web应用服务器的负载均衡、企业虚拟共享服务、远程异地灾备中心的部署、远程异地数据实时同步等业务。
本书极具职业特征，有如下特色。
1．课证赛融通、校企双元开发
本书由高校教师和企业工程师联合编写。本书中网络存储的相关技术导入了全国职业院校技能大赛高职组“网络系统管理”赛项规程和MCP考核标准；课程项目导入了国内网络存储服务商的典型项目和业务流程；高校教师团队按ICT人才培养要求和教学标准，将企业资源进行教学化“改造”，打造出工作过程系统化教材，使其符合存储工程师岗位技能的培养要求。
2．项目贯穿、课产融合
递进式场景化项目重构课程序列。本书围绕存储工程师岗位的核心技术技能要求，基于工作过程系统化方法，按照由浅入深的规律，设计了18个进阶式项目，并将存储知识分块融入各项目，从而构建各项目内容。课程学习地图如图2所示。

图2 课程学习地图
用业务流程驱动学习过程。通过“项目描述”“项目规划设计”明确项目目标和实施路径；通过“项目相关知识”为任务实施做铺垫；参照工程项目实施流程分解工作任务，通过“项目实施”（含“项目验证”）引导系统化的学习训练；通过“练习与实践”检验学习成效。项目结构如图3所示。

图3 项目结构
学生通过渐进学习18个项目的内容，可逐步熟悉存储工程师岗位涉及的存储服务配置与管理知识和应用场景，熟练掌握业务实施流程，养成良好的职业素养。
3．实训项目具有复合性和延续性
考虑到企业真实工作项目的复合性，编者在每个项目最后精心设计了项目实训环节。实训项目不仅考核与当前项目相关的知识、技能和业务流程，还涉及前序知识与技能，强调各阶段知识点、技能点之间的关联，不断强化知识与技能在实际场景中的应用。
本书若作为教学用书，参考学时为48学时，各项目的参考学时分配见表1。
表1 参考学时分配
内容模块授课项目学时
存储服务器的本地管理（DAS）项目1 基本磁盘的配置与管理 2
项目2 动态磁盘的配置与管理 2
项目3 存储池的配置与管理 2
项目4 存储池的高级配置与管理 2
NAS服务的配置与管理项目5 文件共享与磁盘映射 2
项目6 NAS服务器磁盘配额 2
项目7 NFS共享的配置与管理 2
SAN服务的配置与管理项目8 基于iSCSI传输的配置与管理 2
项目9 iSCSI的安全配置 2
项目10 iSCSI磁盘的在线扩容 2
存储高级技术项目11 存储服务器的数据快照 2
项目12 存储服务器的数据备份 2
项目13 存储服务器重复数据删除 2
项目14 部署高可用链路的iSCSI 2
综合应用项目15 微企业构建虚拟共享服务 4
项目16 存储服务间的数据同步 4
项目17 远程异地灾备中心的部署 4
项目18 远程异地数据实时同步 4
课程考核综合项目实训/课程考评（电子资源） 4
学时合计 48

本书由正月十六工作室策划，黄君羡主编，参与编写单位和人员信息如表2所示。
表2 参与编写单位和人员信息
单位名称人员姓名
广东交通职业技术学院黄君羡、唐浩祥、简碧园
吉林电子信息职业技术学院周环宇
正月十六工作室欧阳绪彬、王乐平、郑伟钦
荔峰科技（广州）有限公司张金荣
国育产教融合教育科技（海南）有限公司卢金莲
广东暨通信息有限公司戴伟健

本书第1版自2017年出版以来，重印十余次，被广泛应用于教学、社会培训、师资培训、技能竞赛等场景，现通过融入新技术、新场景、新资源（国家/省专业教学资源库）、新应用，隆重推出第2版。由于存储技术发展较快，加之作者水平有限，书中难免有不当之处，望广大读者批评指正。

编者
2022年11月

第1篇存储服务器的本地管理（DAS）

项目1 基本磁盘的配置与管理 2
项目描述 2
项目规划设计 2
项目相关知识 3
1.1 磁盘 3
1.2 磁盘分区表 4
1.3 文件系统 4
1.4 分配单元 5
项目实施 5
任务1-1 新磁盘的安装与初始化 5
任务1-2 为FTP、Web和Backup这3个服务创建分区 7
练习与实践 9

项目2 动态磁盘的配置与管理 11
项目描述 11
项目规划设计 11
项目相关知识 12
2.1 RAID 12
2.2 RAID 0 12
2.3 RAID 1 12
2.4 RAID 5 13
2.5 RAID比较 13
项目实施 13
任务2-1 磁盘的联机与初始化 13
任务2-2 带区卷（RAID 0）的创建 14
任务2-3 镜像卷（RAID 1）的创建 16
练习与实践 18

项目3 存储池的配置与管理 20
项目描述 20
项目规划设计 20
项目相关知识 21
3.1 存储池 21
3.2 逻辑磁盘 22
3.3 逻辑磁盘的扩容 22
3.4 存储池逻辑磁盘的故障检测与排除 23
项目实施 23
任务3-1 创建存储池 23
任务3-2 创建虚拟磁盘 25
练习与实践 30

项目4 存储池的高级配置与管理 32
项目描述 32
项目规划设计 32
项目相关知识 33
4.1 RAID 10 33
4.2 RAID 50 33
项目实施 34
任务4-1 创建存储池 34
任务4-2 创建两个Mirror虚拟磁盘 35
任务4-3 创建RAID 10卷区 39
练习与实践 41

第2篇 NAS服务的配置与管理

项目5 文件共享与磁盘映射 44
项目描述 44
项目规划设计 45
项目相关知识 46
5.1 文件共享 46
5.2 文件共享权限 46
5.3 文件共享的访问账户类型 46
5.4 磁盘映射 46
项目实施 46
任务5-1 用户与组的创建 46
任务5-2 文件共享的配置 50
任务5-3 磁盘映射的配置 53
练习与实践 55

项目6 NAS服务器磁盘配额 58
项目描述 58
项目规划设计 59
项目相关知识 59
磁盘配额 59
项目实施 60
任务6-1 磁盘配额的配置 60
练习与实践 62

项目7 NFS共享的配置与管理 65
项目描述 65
项目规划设计 66
项目相关知识 66
7.1 NFS 66
7.2 NFS优点 66
项目实施 66
任务7-1 NFS共享的安装与配置 66
任务7-2 通过CentOS访问NFS共享 70
练习与实践 71

第3篇 SAN服务的配置与管理

项目8 基于iSCSI传输的配置与管理 74
项目描述 74
项目规划设计 75
项目相关知识 75
8.1 SAN 75
8.2 FC SAN 75
8.3 IP SAN与iSCSI 76
项目实施 76
任务8-1 iSCSI服务的安装与配置 76
任务8-2 iSCSI虚拟磁盘的连接与使用 81
练习与实践 83

项目9 iSCSI的安全配置 86
项目描述 86
项目规划设计 87
项目相关知识 87
CHAP 87
项目实施 89
任务9-1 iSCSI服务器的安全配置 89
任务9-2 iSCSI发起程序的安全配置 94
练习与实践 97

项目10 iSCSI磁盘的在线扩容 99
项目描述 99
项目规划设计 100
项目相关知识 100
在线扩容技术 100
项目实施 101
任务10-1 存储池与卷的扩容 101
任务10-2 iSCSI磁盘的在线扩容 103
练习与实践 105

第4篇存储高级技术

项目11 存储服务器的数据快照 109
项目描述 109
项目规划设计 110
项目相关知识 110
11.1 数据快照与故障还原 110
11.2 数据快照的注意事项 110
项目实施 111
任务11-1 在存储服务器上启用卷影副本 111
任务11-2 在部门PC上查看以前的版本 114
练习与实践 115

项目12 存储服务器的数据备份 117
项目描述 117
项目规划设计 117
项目相关知识 118
12.1 本地备份 118
12.2 异地备份 118
12.3 全量备份 118
12.4 增量备份 118
12.5 差异备份 119
12.6 Windows Server Backup的特点 119
项目实施 120
任务12-1 在存储服务器上配置备份计划 120
任务12-2 通过任务计划程序创建第二个备份计划 124
练习与实践 126
项目13 存储服务器重复数据删除 128
项目描述 128
项目规划设计 128
项目相关知识 129
13.1 重复数据删除 129
13.2 Windows Server中的重复数据删除 129
项目实施 130
任务13-1 卷的重复数据删除设置 130
练习与实践 133

项目14 部署高可用链路的iSCSI 135
项目描述 135
项目规划设计 136
项目相关知识 136
14.1 MPIO 136
14.2 面向高可用性的多路径支持 136
项目实施 136
任务14-1 基于多路径链路的iSCSI磁盘应用部署 136
任务14-2 多路径数据访问的部署 138
练习与实践 143

第5篇综合应用

项目15 微企业构建虚拟共享服务 146
项目描述 146
项目规划设计 147
项目相关知识 147
15.1 关于DFS的定义 147
15.2 关于DFS的类型 148
项目实施 148
任务15-1 前置环境准备 148
任务15-2 在DFS上新建命名空间 154
练习与实践 158

项目16 存储服务间的数据同步 161
项目描述 161
项目规划设计 162
项目相关知识 162
16.1 关于域DFS的数据同步 162
16.2 关于域DFS共享目录的负载均衡 163
项目实施 163
任务16-1 前置环境准备 163
任务16-2 在DFS上新建命名空间 166
练习与实践 173

项目17 远程异地灾备中心的部署 176
项目描述 176
项目规划设计 177
项目相关知识 178
异地容灾 178
项目实施 178
任务17-1 前置环境准备 178
任务17-2 创建卷影计划 182
练习与实践 184

项目18 远程异地数据实时同步 187
项目描述 187
项目规划设计 189
项目相关知识 189
远程复制 189
项目实施 190
任务18-1 前置环境准备 190
任务18-2 远程异地数据实时同步 197
练习与实践 202