本书针对云计算技术应用专业人才对云存储知识和技能的迫切需求，系统梳理了主流存储技术的迭代脉络和逻辑关联，根据高职高专教学特点，由浅入深、由简到繁，合理编排构建了云存储技术知识体系，以任务引导、实战驱动的方式构筑教材内容，涵盖云存储概念、单节点存储、网络存储、集群存储、数据灾备、分布式存储、软件定义存储、网盘技术应用等方面。本书是产教融合、校企合作开发教材的成果，注重实践技能的锻炼，每章都精心设计了不依赖于专门设备的实训项目，以提高学生的实际操作能力。

自2006年时任Google首席执行官Eric Schmidt正式提出云计算概念、Amazon推出简单存储服务S3和弹性计算云EC2，从而开启“云计算时代”以来，云计算技术和相关产业发展迅猛，企业信息系统纷纷“上云”，云计算商业模式得到市场的普遍认可。目前，云计算在新一代信息技术发展中起着重要基础支撑作用，加速了产业数字化转型进程。云计算服务目前集中在计算和存储两大领域，近年来除了AWS、Microsoft、Google、阿里云、腾讯云等龙头公司，国内外出现了一大批云计算初创型企业，这些初创型企业大多集中在存储服务领域，促使云存储技术的发展呈现百花齐放的繁荣景象。 随着4G/5G技术的普及、高速网络的发展，网上视频、音频、图像、文本等各种非结构化数据存储量迅速增长；而大数据技术、物联网技术等新一代信息技术的发展也在加速数据存储量的增长。IDC和Gartner均预测，2025年全球数据总量将达到175ZB，以全球80亿人口来计算，175ZB相当于人均24000GB。在新冠肺炎疫情的影响下，网上办公、网上会议、网上教学等网上工作模式在全球应用普及，产生巨大数据量，无疑将加速全球数据总量的爆发趋势。如此海量数据的存储，需要高效的数据存取、弹性的存储容量、安全的存储保障、可信的隐私保护，云存储技术非常重要。 云存储技术是云计算技术应用专业学习中非常重要的一环，然而一直以来，并没有得到充分的重视，云存储相关书籍较少，适合高职高专层面专业教学使用的教材更是稀缺。为了适应教学需要，特编写此书。 本书编写遵循以下原则。 1．任务引导、实战驱动：每章首先提出背景进行任务引导，设定学习目标，然后适当补充背景知识，接着开展实战演练。在实战操作中消化知识、锻炼技术。这种组织方式非常适合高职高专技术技能型人才培养。 2．由浅入深、层层递进：存储涉及的技术很多，本书从单节点存储出发，到网络存储技术、存储集群扩展，再到分布式存储、软件定义存储、云存储。从单节点到多节点，再到分布式，再到云，由简单到复杂，用一条线贯穿全书，理顺各种存储技术之间的迭代脉络和逻辑关联，让初学者能够顺利上手，了解掌握云存储。 本书共8章，精心设计了16个实训任务。第1章云存储概述；第2章单节点存储技术；第3章网络存储技术；第4章集群存储技术；第5章数据灾备技术；第6章分布式存储；第7章软件定义存储；第8章网盘技术应用。每章2个实训任务贴合章节任务需求，契合学生学习过程需要，同时方便教师课堂授课和实训安排。 本书由重庆电子工程职业学院的武春岭、路亚担任主编，奇安信科技集团有限公司的林雪纲参与本书编写。其中，武春岭负责第1、2、4章的编写，林雪纲负责第5章的编写；路亚负责第3、6、7、8章的编写。林雪纲提供了企业案例和技术支持，重庆电子工程职业学院云计算协同创新中心的同学们协助验证了实训脚本。本书在编写实训案例时使用了亚马逊AWS提供的公有云服务、腾讯云提供的免费试用资源，同时参考了阿里巴巴（中国）有限公司“1+X”“云计算开发与运维”职业技能等级证书标准。在此一并表示衷心感谢。 为了方便教师教学，本书配有电子教学课件，请有此需要的教师登录华信教育资源网（www.hxedu.com.cn）注册后免费下载，如有问题可在网站留言板留言或与电子工业出版社有限公司联系（E-mail：hxedu@phei.com.cn）。 虽然我们精心组织，认真编写，但错误和疏漏之处在所难免；同时，由于编者水平有限，书中也存在诸多不足之处，恳请广大读者给予批评和指正，以便在今后的修订中不断改进。 编 者

第1章 云存储概述 1 1.1 云计算与云存储 1 1.1.1 云计算概念 1 1.1.2 存储发展历史 2 1.1.3 云存储概念 4 1.2 云存储分类与特点 5 1.2.1 云存储分类 5 1.2.2 云存储特点 6 1.3 云存储标准 7 1.4 任务1 云存储市场调研 8 1.5 任务2 腾讯公有云存储实战 8 1.5.1 子任务1 申请云服务器CVM 9 1.5.2 子任务2 申请云数据库服务 11 1.5.3 子任务3 购买块存储CBS服务 13 1.5.4 子任务4 申请对象存储COS服务 16 综合训练 18 第2章 单节点存储技术 19 2.1 存储介质 19 2.1.1 机械硬盘 20 2.1.2 固态硬盘 23 2.1.3 SCM 24 2.1.4 光盘 25 2.1.5 磁带 25 2.2 硬盘接口技术 26 2.2.1 IDE接口 26 2.2.2 SATA接口 26 2.2.3 SCSI接口 27 2.2.4 SAS接口 28 2.2.5 NL SAS接口 29 2.2.6 FC接口 29 2.2.7 iSCSI接口 30 2.3 文件系统管理 31 2.3.1 FAT文件系统 31 2.3.2 NTFS文件系统 32 2.3.3 Ext文件系统 33 2.4 RAID技术 33 2.4.1 RAID概念 33 2.4.2 RAID级别 34 2.4.3 RAID实现 37 2.4.4 RAID 2.0技术 38 2.5 单节点存储扩展 39 2.6 任务1在Windows系统环境下实现软件RAID 41 2.7 任务2在Linux系统环境下实现软件RAID 44 综合训练 47 第3章 网络存储技术 49 3.1 网络附加存储 49 3.1.1 网络附加存储的概念和特点 49 3.1.2 文件共享协议 50 3.1.3 文件级虚拟化 51 3.1.4 开源NAS服务软件 52 3.2 存储区域网络 53 3.2.1 SAN的组成和特征 53 3.2.2 FC-SAN 54 3.2.3 FCoE 56 3.2.4 IP-SAN 57 3.2.5 SAN的优势 58 3.3 SOHO网络存储 59 3.4 任务1 Free NAS环境搭建 60 3.4.1 子任务1 安装并配置Free NAS系统 60 3.4.2 子任务2 组建NAS文件共享网络 63 3.4.3 子任务3 使用Free NAS组建IP-SAN 66 3.5 任务2 使用Free NAS配置IP-SAN 70 3.5.1 子任务1 Windows系统连接IP-SAN 70 3.5.2 子任务2 Linux系统连接IP-SAN 73 综合训练 75 第4章 集群存储技术 77 4.1 高可用性和集群技术 77 4.1.1 高可用性 77 4.1.2 热备技术 78 4.1.3 集群技术 80 4.2 集群存储技术 81 4.2.1 集群存储的概念 81 4.2.2 Scale Up与Scale Out 82 4.2.3 集群NAS 83 4.2.4 开源解决方案 85 4.3 任务1 搭建MSCS群集环境 87 4.4 任务2 使用GlusterFS创建集群NAS 98 综合训练 102 第5章 数据灾备技术 103 5.1 数据灾备概述 104 5.1.1 系统面临的灾难威胁 104 5.1.2 数据灾备的目的 104 5.2 数据备份与灾难恢复 105 5.2.1 基本概念 105 5.2.2 数据备份系统组成 106 5.2.3 数据备份系统架构 106 5.2.4 数据备份方式 108 5.2.5 数据备份策略 109 5.3 容灾技术 110 5.3.1 容灾的概念 110 5.3.2 容灾方案级别 110 5.3.3 容灾技术指标 111 5.3.4 容灾关键技术 112 5.3.5 容灾解决方案 114 5.4 数据备份软件 115 5.4.1 NetBackup 115 5.4.2 NetWorker 116 5.4.3 IBM Tivoli 116 5.5 云计算环境下的数据灾备 116 5.6 任务1 使用Iperius Backup FREE备份关键数据 117 5.7 任务2 Backup Exec的安装与配置 121 综合训练 127 第6章 分布式存储 129 6.1 分布式存储概述 129 6.1.1 集中式存储系统与分布式存储系统 130 6.1.2 分布式存储分类 130 6.1.3 分布式存储的优点 132 6.1.4 CAP原则 133 6.2 分布式文件系统 133 6.2.1 MooseFS 133 6.2.2 HDFS 134 6.2.3 TFS 135 6.3 分布式块存储 137 6.3.1 Sheepdog 137 6.3.2 阿里云块存储 138 6.4 分布式对象存储 138 6.4.1 对象存储与文件存储的比较 138 6.4.2 Amazon S3 140 6.4.3 Swift 140 6.4.4 Ceph 141 6.5 OceanStor分布式存储 142 6.5.1 OceanStor OS 142 6.5.2 OceanStor DFS 143 6.6 任务1 使用AWS公有云存储服务 145 6.6.1 子任务1 创建Amazon EC2实例 145 6.6.2 子任务2 创建Amazon S3服务 152 6.6.3 子任务3 创建Amazon EBS服务 155 6.6.4 子任务4 创建Amazon EFS服务 157 6.7 任务2 使用华为存储模拟器搭建存储集群 159 综合训练 162 第7章 软件定义存储 163 7.1 软件定义存储概述 163 7.1.1 软件定义的概念 163 7.1.2 软件定义存储概念 164 7.1.3 SDS与存储虚拟化 165 7.1.4 SDS产品分类 165 7.1.5 SDS产业全景图 167 7.2 Server SAN 168 7.2.1 Server SAN的概念 168 7.2.2 VMware vSAN 169 7.2.3 华为Fushion Storage 169 7.2.4 青云QingStor NeonSAN 170 7.3 超融合架构 171 7.3.1 超融合架构的概念 171 7.3.2 超融合应用场景 172 7.3.3 超融合关键特性 173 7.4 SDS发展前景 174 7.5 任务1 使用Ceph搭建分布式存储系统 175 7.6 任务2 Openstack+Ceph构建超融合系统 182 综合训练 188 第8章 网盘技术应用 189 8.1 网盘概述 189 8.1.1 网盘的概念 189 8.1.2 网盘的分类 190 8.1.3 网盘性能特点 191 8.2 网盘产品简介 192 8.2.1 Cloudreve 192 8.2.2 青云本地盘 193 8.2.3 Seafile 194 8.2.4 Nextcloud 194 8.3 任务1 基于Windows搭建个人网盘 195 8.4 任务2 基于Linux系统搭建个人网盘 200 综合训练 205 参考文献 206

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