数据存储与容灾（第2版）主编 鲁先志 武春岭课后习题答案
除了思考题答案，其他都是绝对正确的。思考题答案是自己写的或者参考互联网上的答案，仅供参考。如有异议请在评论区提出~
第一章 数据存储环境与应用
一、填空题
1.文件系统通过使用 目录_ 来把数据组织成分层结构。
2.FAT32最大的优点是可以支持的磁盘大小达到 2TB（2048GB）_ ，但是不能支持小于512MB的区。
3.简单卷是由单个 动态磁盘___ 的磁盘空间所组成的动态卷。简单卷可以由 磁盘_ 上的单区域或同一磁盘上链接在一起的多个区域组成。
4.带区卷是以 带区_ 形式在两个或多个物理磁盘上存储数据的卷。
5.在两个物理磁盘上复制数据的容错卷叫 镜像卷_。
5.硬盘的种类分为两种，分别是 _机械硬盘____和 固态硬盘 。
5.目前，绝大多数固态硬盘采用 __闪存（Flash芯片）___作为存储介质。
5.___磁带__是做备份最常用的存储介质。
5._文件系统块____是最小的物理磁盘空间分配单元。
二、判断题
5. 文件系统块是最小的物理磁盘空间分配单元。
答案:Y
5.磁带是做备份最常用的存储介质。
答案:Y
1.光盘存储在小的单用户环境中非常流行。
答案:Y
1.光盘的容量和速度都比较有限，因此难以用于企业级数据存储。
答案:Y
1.光盘的“一次写，多次读”的特点是它的一个优势。
答案:Y
2.机械硬盘盘片上的磁道被划分为若干个扇区，数据就按扇区存放在硬盘上。
答案：Y
2.UNIX文件系统被许多UNIX和类UNIX操作系统所使用。
答案:Y
三、思考题
1.主流的存储介质都有哪些?各自具有什么特点?
主流的存储介质有硬盘、光盘、磁带。
(1)硬盘分为机械硬盘和固态硬盘。
机械硬盘是一种磁介质的外部存储设备，每个磁道又被划分为若干个扇区，数据就按扇区存放在硬盘上；
固态硬盘（Solid State Disk或Solid State Drive，简称SSD），也称作电子硬盘或者固态电子盘，是由控制芯片和存储芯片（FLASH芯片或DRAM芯片）组成。基于闪存的固态硬盘最大的优点就是可以移动，而且数据保护不受电源控制，能适应于各种环境，但是使用年限不高，适合于个人用户使用。基于DRAM的固态硬盘是一种高性能的存储器，而且使用寿命很长，美中不足的是需要独立电源来保护数据安全。
（2)光盘存储是利用光存储技术存储信息的圆盘形存储器。在小的单用户环境中非常流行，被用作单应用程序（如游戏）的分布介质，或用来在封闭的系统之间传送少量数据。光盘的容量和速度都比较有限，因此难以用作被企业级数据存储。它的优势是“一次写，多次读”。
(3)磁带（Tape）是做备份最常用的存储介质，因为它的成本很低。检索数据也是顺序进行的，访问数据难免需要花费数秒钟时间。因此，对于随即访问数据就非常耗费时间。在一个共享的计算环境中，存储在磁带上的数据不能同时被多个应用程序访问。同一时刻只能允许一个应用程序使用磁带。从磁带上存储、检索数据以及管理磁带所需的开销很大。尽管有以上这些缺陷，磁带因其成本低和良好的移动性仍然被广泛的采用。当今的磁带可以作为端到端的数据管理解决方案的一部分，特别是作为一种低成本的解决方案，以存放那些需要长期保持但又不被经常访问的数据。
2.Windows Server 2003所支持的文件系统有哪些?Linux所能支持的文件系统有哪些?哪些文件系统两个操作均能支持?
Windows Server 2003支持FAT、FAT16、FAT32和NTFS文件系统；Linux支持EXT、EXT2、EXT3、EXT4、JFS、Btrfs等文件系统。NTFS两个操作系统均支持。
3.逻辑卷管理器是什么?能实现哪些功能?
逻辑卷管理器（Logical Volume Manager， LVM）的发展使得文件系统容量的动态扩展以及高效的存储管理成为可能。LVM的基本部件是物理卷（Physical Volume）、卷组（Volume Group）和逻辑卷（Logical Volume）。LVM 把由物理卷提供的物理存储空间转换为逻辑存储空间，以便给操作系统和应用程序使用。
功能：
1.负责创建和控制主机级逻辑存储：存储的物理视图转换成逻辑视图；逻辑数据块映射到物理数据块。
2.一个或多个物理卷构成一个卷组：LVM 将卷组作为单个实体进行管理
3.逻辑卷是从卷组中创建的
4.Windows Server 2003操作系统环境中基本卷与动态卷的区别是什么?
与基本卷相比，动态卷容错能力高、卷可以动态调整、用户可以扩展动态磁盘上的卷。Micorsoft Windows Server操作系统动态磁盘可以创建可跨越多个磁盘的卷（跨区卷和带区卷）和创建具有容错能力的卷（镜像卷和RAID-5卷）。所有动态磁盘上的卷都是动态卷。
5. Windows Server 2003操作系统环境中，什么是简单卷?
简单卷是由单个动态磁盘的磁盘空间所组成的动态卷。简单卷可以由磁盘上的单个区域或同一磁盘上链接在一起的多个区域组成。
6. Windows Server 2003操作系统环境中,什么是跨区卷?
由多个物理磁盘上的磁盘空间组成的卷。可以通过向其他动态磁盘扩展来增加跨区卷的容量。只能在动态磁盘上创建跨区卷。跨区卷不能容错也不能被镜像。
第二章 RAID技术与应用
1.下列RAID组中需要的最小硬盘数为3个的是（ BC ）
A.RAID1 B.RAID3 C.RAID5 D.RAID10
2.下列RAID技术中采用奇偶校验方式来提供保护的是（ BC ）
A. A.RAID1 B.RAID3 C.RAID5 D.RAID10
3.磁盘阵列的两大关键部位为（ A ）
A.控制器 B.HBA卡 C.磁盘柜 D.光盘塔
4.下列RAID 技术中无法提高可靠性的是( A ).
A. RAID0 B. RAID1 C. RAID10 D. RAID01
S.下列RAID技术中可以允许两块硬盘同时出现故障而仍然保证数据有效的是( D )
A. RAID3 B. RAID4 C. RAID5 D. RAID6
6.RAID技术可以提高读写性能，下面选项中无法提高读写性能的是( B )
A. RAID0 B. RAID1 C. RAID3 D. RAID5
7.下列说法中不正确的是（A ）
A.由几个硬盘组成的RAID称为物理卷
B.在物理卷的基础上可以按照指定容量创建一个或多个逻辑卷，通过LVN（Logic Volume Number)来标识
C. RAID5能够提高读写速率，并提供一定程度的数据安全，但是当有单块硬盘故障时，读写性能会大幅度下降
D. RAID6从广义上讲是指能够允许两个硬盘同时失效的RAID级别，狭义上讲，特指HP的ADG技术
101.RAID技术将一个个单独的磁盘以不同的组合方式形成一个逻辑硬盘，从而提高了磁盘读取的性能和数据的安全性。
答案:Y
102.RAID由若干个物理磁盘组成，但对操作系统而言仍是一个逻辑盘。
答案:Y
二、思考题
1.有两块规格并不一致的硬盘，能不能使用RAID? 效果怎样?
硬盘大小不一，厂家不一可以组建raid，但是会按照最小的硬盘来计算容量和速度，这样会造成资源浪费。
2.使用RAID和使用SCSI硬盘有什么不同?哪一种性价比更高?
3.我使用了RAID0标准的磁盘阵列方式，但听说这样会导致数据非常不安全，我是不是应该使用RAID01方式?
4.使用了RAID系统，但是并没有感觉到速度有明显的提升，这是为什么?
5.应该选择怎样的RAID解决方案?是RAID控制卡还是软件RAID?
6.常见的RAID类型有哪些?有什么特点?
本章思考题参考：RAID技术详细解答之四：RAID问答篇
第三章 网络连接存储技术与应用
一、填空题
1.DAS的英文全称是Direct Attached Storage ，直译过来就是直连附加序储 。
2.DAS主要有两种具体实施方案：RAID 和JBOD 。
3.NAS设备具有两个关键组件：NAS机头 和存储阵列 。
4.NAS设备客户端使用文件共享协议通过网络访问NAS设备，CIFS 和NFS 是常用的文件共享协议。
二、单项选择题
1.下面产品不属于开源NAS服务软件的是（D）。
A. FreeNAS B. CryptoNAS C. Openfiler D. NetApp
2.下面不属于文件级虚拟化的特点的是（A）。
A. 每个主机准确知道其文件资源的位置
B. 用户使用逻辑路径访问文件
C. 支持跨NAS设备移动文件
D. 消除访问的数据与物理位置之间的相关性
3.下面关于CIFS协议说法正确的是（D）。
A. CIFS是“网络文件系统”
B. 容许不同硬件及操作系统的系统进行文件的分享
C. CIFS是有状态协议
D. 是服务器消息块（SMB)协议的公共或开放的版本
4.对NAS设备的描述，哪个是正确的? ( B)
A.需要特殊的线缆连接到以太网中
B.连接到以太网中使用标准线缆
C.客户端使用块设备数据
D.用于应用共享
5.NAS对于（ B ）类型的数据传输性能最好？
A.大块数据
B.文件
C.小块消息
D.连续数据块
6.使用串行传输方式的硬盘接口不包括( D )
A.SAS
B.FC
C.SATA
D.SCSI
三、思考题
1.比较DAS和NAS两种数据存储技术，两者分别具有哪些优缺点？适合哪种场合？
（一）DAS优点：
（1）在最低的成本下实现大容量存储。由于 DAS 无需额外硬件支持，将多个磁盘使用 RAID 技术虚拟化为一个逻辑磁盘，扩展了存储容量，满足海量存储需求。
（2）实现了应用数据与操作系统的分离。服务器搭载的 DAS 设备只用来存储应用数据，无需额外操作系统，从而实现应用数据与操作系统的分离，便于扩展存储空间。
（3）提高了存储性能。多个物理磁盘在虚拟化技术下并行工作，可以显著提高存取性能。
（4）结构简单，容易实现。DAS 实施简单，也容易维护，且可以将已淘汰的存储设备重新应用起来，节省用户投资。
DAS 的主要缺点：
（1）可扩展性差。
（2）对服务器依赖性强，性能要求较高。
（3）传输带宽受限。
（4）可管理性差，资源利用率较低。
（5）异构化严重。
DAS适用场景：
（1）低成本、数据容量需求不高的网络。对中小企业来说，价格和成本非常关键，许多中小型网络只有一两台服务器，需要的存储空间也只在较低的水平，扩容需求不高。DAS足以满足要求。
（2）存储系统要求必须直连到服务器的应用。如 Microsoft Cluster Server 或者某些数据库使用“原始分区”等。
（3）服务器地理位置很分散，通过 SAN （存储区域网络）或者 NAS （网络附加存储）在它们之间进行互连非常困难时，如银行的服务受理点等。
（二）NAS 的优势主要有：
（1）提高了效率。
（2）提高了灵活性。
（3）集中存储。
（4）简化管理。
（5）可扩展性。
（6）高可用性。
（7）安全性。
（8）低成本。
（9）易于部署。
NAS缺点：
（1）NAS 设备与客户机通过企业网进行连接，因此数据备份或存储过程中会占用网络的带宽。这必然会影响企业内部网络上的其他网络应用，共用网络带宽成为限制 NAS 性能的主要问题。
（2） NAS 的可扩展性受到设备大小的限制。增加另一台 NAS 设备非常容易，但是要想将两个 NAS 设备的存储空间无缝合并并不容易，因为 NAS 设备通常具有独特的网络标识符，存储空间的扩大上有限。
（3）NAS 访问需要经过文件系统格式转换，所以是以文件一级来访问，不适和 Block级的应用，尤其是要求使用裸设备的数据库系统。
NAS应用场景：
在中小型企业、学校、机关等部门有广泛应用。
2.比较DAS的实现方案RAID和JBOD,各自特点是什么？
RAID（Redundant Arrays of Inexpensive Disks）即磁盘阵列技术，有硬件 RAID 和软件 RAID 两种实现方法。硬件 RAID 实现需要用到 RAID 控制器，而软件 RAID 在操作系统中实现各种 RAID 级别，不需要控制器，但要占用系统资源，且受限于操作系统安全。使用磁盘阵列技术实现直接附加存储是较为常见的方法，RAID 不但提供了磁盘管理机制，而且能进行数据备份，提高可靠性和数据传输速度。
JBOD（Just a Bunch Of Disks，磁盘簇）是在一个底板上安装的带有多个磁盘驱动器的存储设备，通常又称为Span。和 RAID 阵列不同，JBOD 没有前端逻辑来管理磁盘上的数据分布，相反，每个磁盘进行单独寻址，作为分开的存储资源，或者基于主机软件的一部分，或者是 RAID 组的一个适配器卡。 JBOD 可以在基于并行 SCSI 电缆的 DAS 中使用，也可以在具有 Fibre Channel 接口的 SAN 中使用。
3.CIFS和NFS有什么不同？
引用自CIFS和NFS的区别
4.文件级虚拟化有什么作用？
（1）消除了在文件级访问的数据与物理存储文件的位置之间的相关性
（2）使用户能够使用逻辑路径（而不是物理路径）访问文件
（3）使用将文件资源的逻辑路径映射到其物理路径的全局命名空间
（4）提供了整个文件服务器或 NAS 设备之间无中断的文件移动性
5.请分别写出DAS,NAS,CIFS,NFS，SMB的中文名称和英文全拼。
DAS:Direct Attached Storage直连式存储
NAS:Network Attached Storage网络附属存储
CIFS:Common Internet File System通用网络文件系统
NFS:Network File System 网络文件系统
SMB:Server Message Block服务器信息块
第四章 存储区域网络技术与应用
一、填空题
1.常用的SAN方案是基于光纤通道的FC-SAN 和基于ISCSI协议的IP-SAN 。
2.光纤通道标准定义了三种不同的拓扑：点到点 、仲裁环 和交换网 。
3.FCOE是以太网光纤通道 协议。
4.iSCSI是Internrt小型计算机系统接口 协议，将SCSI的指令通过TCP/IP传送到远方，进行存储设备的访问和读写。
5.SAN中的虚拟化技术主要涉及两种：存储虚拟化 和SAN虚拟化 。
二、选择题
1.下列不属于SAN组成的是（ D ）。
A. 服务器
B. 连接设备
C. 存储系统
D. SAN控制器
2.光纤通道是一种基于标准的网络结构，它的协议被划分为（B ）个层次。
A. 4
B. 5
C. 6
D. 7
3.通常把（ A）合在一起称为光纤通道物理和信令层（FC-PH），相当于OSI七层结构中的物理层和数据链路层。
A.FC-0， FC-1， FC-2
B.FC-1， FC-2
C.FC-0， FC-1
D.FC-0， FC-1， FC-2， FC-3
4.SAN的意思是（C）
A.Storaged Aera Network
B.Storage Area Network
C.Storage Aera Network
D.Store Aera Network
5.FC-SAN的网络拓扑结构有（B）
A.点到点，仲裁环，交换网
B.互联拓扑，核心边缘连接
C.完全互联，部分互联
D.单核拓扑，双核拓扑
6.下列哪些是错误的（B）
A.FC是Fibre channel
B.多模适合长距离传输
C.光纤通道通常称为二层协议
D.SAN实际上可以支持数十台设备或者上百台设备
7.SAN有以下部分组成（ACD）
A.服务器
B.光纤通道
C.存储系统
D.链接设备
8.IP-SAN基于（A）的
A.iSCSI协议
B.SCSI协议
C.FC协议
D.iFCP协议
9.下列不属于SAN组成的是（D）
A.服务器
B.连接设备
C.存储系统
D.SAN控制器
10.SAN常用的方案有(C)
A.FC-SAN
B.IP-SAN
C.FC-SAN和IP-SAN
D.FC-SAN和iSCSI
11.FCoE交换机具有以下功能（D）
A.具有以太网交换的功能
B.具有光纤通道交换机的功能
C.具有数据交换的功能
D.具有以太网交换的功能和具有光纤通道交换机的功能
12.下列哪种说法是对的？(C)
A.DAS,NAS,SAN中，DAS最容易实现，但只适用于大型企业中
B.DAS,NAS,SAN中，NAS最容易实现
C.DAS,NAS,SAN中，NAS适用于中小规模
D.DAS,NAS,SAN中，SAN最容易实现，但只适用于大型企业中
13.利用ip网络实现SAN的技术有下列技术（ABD）
A.FCIP
B.iSCSI
C.FC
D.IFCP
三、思考题
1、比较SAN和NAS两种数据存储技术，两者分别具有哪些优缺点?两者能否结合使用?
(一）SAN的优势有：
（1）逻辑统一性，便于集中管理，存储利用率高。虚拟化技术使得存储设备不管处在什么物理位置，在逻辑上是完全一体的，能够实现动态分配空间，提高利用率。
（2）网络专用，不影响局域网通信。
（3）容易扩充，收缩性很强。
（4）具有容错功能，整个网络无单点故障。
（5）安全性好。
SAN不足：
1.跨平台性能没有NAS好，价格偏高
2.搭建SAN比在服务器后端安装NAS要复杂的多
（二）NAS 的优势主要有：
（1）提高了效率。
（2）提高了灵活性。
（3）集中存储。
（4）简化管理。
（5）可扩展性。
（6）高可用性。
（7）安全性。
（8）低成本。
（9）易于部署。
NAS缺点：
（1）NAS 设备与客户机通过企业网进行连接，因此数据备份或存储过程中会占用网络的带宽。这必然会影响企业内部网络上的其他网络应用，共用网络带宽成为限制 NAS 性能的主要问题。
（2） NAS 的可扩展性受到设备大小的限制。增加另一台 NAS 设备非常容易，但是要想将两个 NAS 设备的存储空间无缝合并并不容易，因为 NAS 设备通常具有独特的网络标识符，存储空间的扩大上有限。
（3）NAS 访问需要经过文件系统格式转换，所以是以文件一级来访问，不适和 Block级的应用，尤其是要求使用裸设备的数据库系统。
SAN针对海量、面向数据块的数据传输，而NAS则提供文件级的数据访问和共享服务。NAS和SAN不仅各有应用场合，也相互结合，许多SAN部署于NAS后台，为NAS设备提供高性能海量存储空间。在具体应用中，两者可以优势互补。
2、比较FC-SAN和IP-SAN两种实现方案，除了价格因素，两者还有什么区别?
（1）FC-SAN 的网络存储采用光纤通道协议(FC)，直接对储存装置物理硬体的块级储存访问，可以使用光纤交换机。IP-SAN基于以太网技术，也就是iSCSI，是一种在TCP/IP上进行数据块传输的标准，可以实现在IP网络上运行SCSI协议，使其能够在高速以太网上进行快速的数据存取备份操作。
（2）基于FC-SAN 的网络存储有更高的性能，10Gb时代很快到来（iSCSI通道速率将超过FC）
3、虚拟化技术有什么用处?在实际使用中能否感受到虚拟化的好处?
虚拟化技术是将物理的、真实的硬件设备（或系统）进行逻辑抽象，使上层管理与真实设备的管理相分离，以屏蔽硬件设备（或系统）底层的异构细节和位置差异。物理设备对主机和用户程序是透明的。
虚拟化的作用有：
- 减少服务器的数量，提供一种服务器整合的方法，减少初期硬件采购成本
- 简化服务器的部署、管理和维护工作，降低管理费用
- 提高服务器资源的利用率，提高服务器计算能力
- 通过降低空间、散热以及电力消耗等途径压缩数据中心成本
- 通过动态资源配置提高IT对业务的灵活适应力
- 提高可用性，带来具有透明负载均衡、动态迁移、故障自动隔离、系统自动重构的高可靠服务器应用环境
- 支持异构操作系统的整合，支持老应用的持续运行
- 在不中断用户工作的情况下进行系统更新
- 支持快速转移和复制虚拟服务器，提供一种简单便捷的灾难恢复解决方案
作用出自于虚拟化的好处都有什么？
4、FC的三种网络拓扑哪种最为实用?为什么?
光纤通道标准定义了三种不同的拓扑：点到点、仲裁环和交换网。
1）点对点 - 通过光缆直接连接两个设备的端口，能够提供最大带宽并可实现全双工连接，可用于连接有大量持续数据传输要求的节点。
2）仲裁环最多支持126个设备的高速连接，数据在环路的一个方向上传送，在任一时刻仲裁环只有一对端口进行通信，环中的设备只有当环处于空闲状态，才能通过仲裁获得仲裁环的使用权，一个或多个仲裁环路的网状结构可以组成混合结构。
3）交换式网络在三种拓扑结构中功能最强大、可靠性最高、性能最好、带宽最大，可以连接多达 1600 万个设备，而且在同一时刻允许多个设备进行高速通信，各终端的端口通过点对点的双向连接与交换机端口互连，每个端口都可以最大速度与交换机的端口建立连接。
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5、iSCSI怎样实现将SCSI指令通过Internet传输?
（1）iSCSI系统由SCSI适配器发送一个SCSI命令。
（2）命令封装到TCP/IP包中并送入到以太网络。
（3）接收方从TCP/IP包中抽取SCSI命令并执行相关操作。
（4）把返回的SCSI命令和数据封装到TCP/IP包中，将它们发回到发送方。
（5）系统提取出数据或命令，并把它们传回SCSI子系统。
6.SCSI的概念？
SCSI硬盘是采用SCSI接口的硬盘，SCSI是Small Computer System Interface（小型计算机系统接口）的缩写
第五章 主机系统高可用技术与应用
一、填空题
1.系统的可用性是指系统正常运行并提供服务的时间所占的百分比
2.目前应用最为广泛的群集计算技术可以分为三大类：高可用性群集技术 、负载均衡群集技术 和高性能群集技术 。
3.在双机热备系统中保障数据安全有三种结构：Share Storage结构 、Share Nothing结构 和连接磁盘阵列的Share Nothing结构 。
4.负载均衡群集技术就是 带均衡策略（算法） 的服务器群集。
5.高性能群集通过将 多台计算机 连接起来同时处理复杂的计算机问题。
6.自动故障接管指的是当一个节点出现故障后，其相关资源能够自动转移到别的节点上 。
7.如果从高性能和可扩展的角度看待群集，可以把群集定义为工作站群集 和 工作站网络 。
8.如果从关键性事务、任务的处理角度——高可用性来看待群集，可将群集定义为高可用性群集。
9.双击热备技术根据其工作模式可分为：双活动模式 和热备份模式
二、选择题
1.评价一个系统是否一个高可用性系统，关键是看（A）
A.这个系统的持续工作时间。
B.系统是否提供灵活的资源控制和管理功能。
C.系统要给用户提供方便的工具。
D.系统要有冗余的硬件设备。
2.下列说法正确的是（A）
A.计算机群集技术分为高性能计算和高可用计算两种。
B.如果从高性能和可扩展的角度来看，可分为HP和HA。
C.高可用性群集是部件级的冗余
D.高可用性群集是将多台计算机连接起来同时处理复杂的计算问题。
3.高可用性系统的评价目标是：（ABCD）
A.能够提供不间断的服务
B.系统不会因硬件故障而宕机
C.系统不会因软件升级而宕机
D.系统要提供灵活的资源管理控制功能。
4.下列哪种结构必须采用分布式锁的管理（A）
A.共享磁盘阵列结构
B.share storange结构
C.share nothing 结构
D.双机热备份双活动结构
5.群集技术是基于（B）切换的
A.基于故障切换
B.基于资源切换
C.基于网络切换
D.基于性能切换
6.在数据链路层上实现负载均衡是根据（A）实现的
A.MAC地址
B.IP地址
C.基于控制流量
D.基于DNS
7.在双节点群集系统中，心跳线的作用是（B）
A.传输数据
B.监控各节点运行状态
C.传输故障信息
D.连接客户端
8.下列哪些说法是正确的（C）
A.群集技术是将计算机组合在一起的一种技术。
B.高可用性技术的重点是性能
C.高可用性群集是系统级冗余和部件级冗余相结合。
D.高可用性群集主要是用来处理复杂问题。
9.实现SSI功能有哪些方式（ABC）
A.基于DNS的使用
B.基于网络地址转换
C.直接路由
D.基于TCP/IP协议
10.提高系统可用性的三种机制 （ABC）
A.硬件冗余机制
B.高可用性群集
C.数据备份技术
D.负载均衡技术
三、思考题
1.什么是主机高可用技术？系统的可用性是如何度量的？
高可用性系统通常指的是那些能够避免软件和硬件故障，可持续服务时间长的，具有灵活的资源管理功能和方便简单的管理工具的系统。
由此可以看出高可用性系统的评价目标是：
1．能够提供不间断的服务。
2．系统不会出现硬件故障而宕机。
3．系统不会因为软件升级等原因而长时间宕机。
4．系统要提供灵活的资源控制和管理功能。
5. 系统要提供给用户可方便管理的工具。
2.什么是双机热备技术？双机热备的工作模式可以分为哪两种？
所谓双机热备就是一台主机为主服务器，另一台主机为备份服务器，在系统正常情况下，主服务器为应用系统提供支持，备份服务器监视主服务器的运行情况。当主服务器出现异常，不能支持应用系统运行时，备份机主动接管工作机的工作，继续支持应用系统的运行，从而保证信息系统能够不间断的运行。
双机热备技术根据其本工作模式有可分为 Dual-Active（双活动）模式和 Hot-Standby（热备份）两种。
3.什么是群集技术？群集技术可以分为哪几类？
群集技术是双机热备技术的扩展，将双机热备的2个节点扩展到多个节点上。目前应用最为广泛的群集计算技术可以分为三大类：高可用性群集技术、高性能计算群集技术和高可扩展性群集技术。
4.简述高可用群集技术的工作原理。
通常，将计算机群集看做是计算机软件和硬件系统资源的组合，这个组合向外部提供可靠的服务，这些资源组合称之为资源组。每个资源组都可以向外部提供特定的服务，每个计算机群集系统通常包括了一个或多个资源组。每个资源组，一般都包含由逻辑主机资源、共享磁盘系统资源、应用服务等资源组成。群集系统的管理就是对这些资源的管理。
5.高可用群集技术主要由哪几部分组成？
（1）高可用群集的硬件组成：群集节点、共享磁盘存储器、群集互联、公共网络；
（2）高可用群集软件的组成：操作系统、群集软件、磁盘卷管理软件、应用服务软件。
6.群集自动切换的工作原理是什么？
A）节点失效。由于硬件或软件的原因，节点宕机或不能正常工作。
B）网络失效。节点与共网失去连接。
C）存储失效。节点与存储失去连接。
D）数据库失效。数据库在该节点启动失败。
E）应用程序失效。应用程序在该节点不能启动。
在满足群集切换的条件下，群集系统的切换就是对应用资源组的切换管理，包含逻辑主机（IP）的切换、磁盘资源（Disk Group）的切换和数据服务（Data Service）的切换。
第六章 主机系统高可用技术与应用
一、填空题
1.数据备份 就是用户将重要的数据制作一份或者多份副本以某种方式加以保留，以便在系统遭受破坏或其他特定情况下，重新加以利用的一个过程。
2.集群和容灾技术的目的是为了保证系统的 可用性 ，也就是说，当意外发生时系统所提供的服务和功能不会因此而简断
3.差分备份 无需每天都做系统完全备份，并且灾难回复很方便，只需要上一次的完全备份磁带和灾难发生前一天的磁带就可以完全恢复数据。
4.按照备份的数据和总数据的关系不同，可以把数据备份的方式分为 完全备份 、增量备份 、差分备份 和 按需备份 4种。
二、单项选择题
1.NetBackup是（ A）公司的产品。
A.VERITAS
B.Legato
C.CA
D.IBM
2.以正常方式关闭数据库，并对数据库的文件进行备份，这种备份是（ B ）。
A．热备份
B.冷备份
C.完全备份
D.差异备份
3.备份软件ARCserve Backup是（ C）公司的产品。
A.VERITAS
B.Legato
C.CA
D.IBM
4.能够在短时间备份大量数据，对服务器资源占用最少，成本也最高的是（ D ）。
A.基于主机的备份
B.基于LAN的备份
C.基于SAN的LAN-Free备份
D.基于SAN的server-Less备份
三、思考题
1.计算机数据所面临的安全威胁有哪些？
数据安全面临的7个威胁
一、恶意软件攻击
恶意软件虽然没有获得授权，但他们会利用企业内部员工的访问权限进行传播，一旦感染，就会通过网络迅速传播到其他的设备和应用上。
二、DDoS攻击
一旦企业的被DDoS攻击缠上，服务器将会陷入访问延迟、无法访问、甚至不可用的状态。为了降低风险，企业可以考虑部署高防IP等云安全防护软件。
三、网络钓鱼诈骗
网络钓鱼诈骗中经常存在恶意附件，一旦点击、打开，企业的设备就会被攻击，发生数据被盗取、泄露的重大事故。
四、黑客攻击
黑客们拥有各种各样的手段、方法盗取企业数据，企业需要对网络安全问题加以重视，并及时查看网络是否存在安全漏洞。
五、第三方
缺乏足够网络安全的合作伙伴和承包商可能使互连系统容易受到攻击，或者他们可能直接滥用在IT环境中授予的权限。
六、恶意内部人士
有时候攻击并不只是外部，来自内部的伤害对企业的损失反而更大。为避免此类情况，企业可以将一些关键信息的访问权限设置为仅一些人可见，并进行实时监控。
七、操作失误
用户和管理员也可能犯一些无害但代价高昂的错误，比如将文件复制到个人设备上，意外地将包含敏感数据的文件附加到电子邮件中，或者将机密信息发送给错误的收件人。
出自数据安全面临的7个威胁，你一定要了解！
2.数据备份的原则有哪些？
1.稳定性2.全面性3.自动化4.高性能5.维持应用系统的有效性6.操作简单7.实时性8.容灾考虑。
3.如何确定采用多大容量的备份设备？
选择备份存储介质和备份设备时，要从系统的实际需求出发，并留有良好的升级、扩容余地，在合理的成本内使宝贵的数据万无一失。可以基于以下几个因素来确定采用多大容量的备份设备。
①网络中的总数据量，即m1。
②数据备份时间表（即增量备份的天数），假设用户每天做一个增量备份，周末做一个完全备份，a=6天。
③每天数据改变量，即m2。
④期望无人干涉的时间，假定为3个月，b=3。
⑤数据增长量的估计，假定每年以20%递增，i=20%。
⑥考虑坏带，这是不可预见因素，一般为30%,假定u=30%。通过考虑以上各因素，可以较准确地推算出备份设备的大概容量为：c=[(m1+m2a)4b(1+i)]·（1+u) 。
用户根据推算的备份容量，再考虑一定的冗余，就可以算出需要选择的存储容量。
4.什么是冷备份？什么是热备份？
冷备份也称脱机备份，是指以正常方式关闭数据库，并对数据库的所有文件进行备份。
热备份，也称联机备份，是指把数据库打开，用户对数据库进行操作的情况下进行的备份，这种情况下可以做到实时备份。
5.什么是备份窗口？什么是恢复窗口？
①备份窗口：完成一次给定备份所需的时间。备份窗口由需要备份数据的总量和处理备份的数据网络的速度决定。
②恢复窗口：恢复整个系统所需的时间。恢复窗口的长短取决于网络的负载和磁带库的性能及速度。
6.某公司在北京和广州在某电信运营商都有IDC，请为该公司设计一个安全备份的系统方案（重点从数据备份的角度考虑）
针对上面备份系统所存在的问题，新的备份架构要符合下面的几点要求，
①能实现集中化的管理，对所有要备份的系统实现统一规划，策略制定和无人值守的管理。
②能支持不同操作系统、不同数据库和不同应用的备份，同时对重要的系统要有系统级的备份和恢复功能。
③不对现有应用系统造成影响，易于与现有备份系统整合，同时备份和恢复要易于操作。
④具有高速的备份恢复功能，能在较短的时间完成所有备份，并不影响应用系统的正常运行和使用。
⑤具有高可靠性，能够进行数据完整性检查，保证备份数据可100%地快速恢复。
⑥由于系统的发展，数据量也会高速增长，所以备份设备要有较大的数据容量，同时具有高可扩展性，且扩展灵活方便。
⑦要对数据进行异地保存，使备份数据在北京和上海的信息中心各保存一份，以提高抵御重大灾难的能力。
⑧大容量，低成本，具有良好的性价比。－
四、判断题
101．数据备份就是用户将重要的数据制作一份或者多份副本以某种方式加以保留，以便系统在遭受破坏或者其他特定情况下，重新加以利用的一个过程。
答案:Y
101．数据备份的根本目的就是重新利用。
答案:Y
101．备份的核心是恢复，一个无法恢复的备份对任何系统来说都是毫无意义的。
答案:Y
101．能够安全、方便而又高效地恢复数据才是备份系统真正的生命所在。
答案:Y
101．备份系统的组成：1.备份客户端2.备份服务器3.备份存储单元4.备份软件。
答案:Y
101．数据备份的方式：按照不同的分类数据，数据备份有多种不同的方式。
答案:Y
101．从采用的备份方法来看， 备份方式可以分为硬件冗余和软件备份。常用的硬件冗余技术有双机容错、磁盘双工、RAID与磁盘镜像等多种形式。
答案:Y
101．按照备份时的数据状态来划分，可以分为冷备份和热备份。
答案:Y
101．按照备份的数据和总数据来那个的关系不同，可以把数据备份的方式分为4种：完全备份，增量备份，差分备份，按需备份。
答案:Y
101．完全备份是备份系统中的所有数据。
答案:Y
101．增量备份是备份上一次备份以后更新的所有数据。
答案:Y
101．差分备份是备份上一次全备份以后更新的所有数据。
答案:Y
101．按需备份是根据临时需要有选择地进行备份。
答案:Y
101．如何对操作系统进行备份？
答案:对操作系统进行备份，可以在安装完成操作系统与应用软件后，将操作系统所在的分区映射未一个镜像文件，保存在另一块硬盘或另一个逻辑分区上，这样，在数据恢复时就可以直接由镜像文件恢复为操作系统。
第七章 存储安全与管理
一、填空题
1.风险三要素从 威胁 、 资产 、 漏洞 三方面定义了风险。
2.构建基础信息安全框架是为了实现4个安全目标： 物理安全 、 运行安全 、 数据安全 和 内容安全 。
3.威胁是可在IT基础架构上执行的潜在攻击，这些攻击可分为 被动攻击 和 主动攻击 。
4.数据存储的访问路径分为三个安全域： 应用程序访问 、 管理访问 、 备份、复制和归档 。
5.用于保护管理网络基础架构的机制包括 加密管理通信 、 强制实施管理访问控制 和 应用IP网络安全最佳做法 。
二、思考题
1.基础的存储安全架构包含哪些安全服务？请对这些安全服务做一个简要的介绍。
2.风险的三元组包含哪些内容？请对相关的内容进行简要的阐述。
从威胁、资产和漏洞三方面定义风险；
资产：“信息”– 任何组织最重要的资产，其他资产包括硬件、软件和网络基础架构。保护资产是主要任务
威胁：可在 IT 基础架构上进行的潜在攻击。攻击可分为被动攻击和主动攻击。
漏洞：提供信息访问权限的路径容易受到潜在攻击。需要实施“纵深防御”
3.基本的SAN安全机制有哪些？
（1）LUN 掩蔽和分区
（2）保护 FC 交换机端口
（3）交换机范围和结构范围的访问控制
（4）对结构进行逻辑分区：VSAN
4.如何保证应用程序访问域的安全？请罗列出具体的安全措施。
强用户和主机验证和授权
对存储对象进行访问控制
数据加密
存储网络加密
5.如何保证管理访问域的安全？请罗列出具体的安全措施。
身份验证、授权和管理访问控制
专用管理网络
禁用不必要的网络服务
加密管理通信
6.基本的NAS安全机制有哪些？
（1）NAS 文件共享：Windows 访问控制列表
（2）NAS 文件共享：UNIX 权限
（3）身份验证和授权
（4）Kerberos - 网络身份验证协议
（5）网络层防火墙
（6）质询握手认证协议 (CHAP)
（7）通过 iSNS 发现域保护 IP-SAN
三、选择题
1.网络存储安全三要素特性包括（ACD）
A.机密性
B.不可抵赖性
C.完整性
D.可用性
2.网络存储系统的安全性包括（ABCD）
A.数据保密性
B.数据完整性
C.不可抵赖性
D.系统可用性
3.存储安全从信息系统级信息的角度，可以分为（ABC）
A.信息系统安全
B.信息自身的安全
C.信息应用的安全
D.数据安全
4.为了识别影响存储网络的威胁，可以将数据存储的访问路径分为（ABC）
A.应用程序访问
B.管理访问
C.备份、复制和归档
D.访问控制列表
第八章 数据容灾与应用
一、填空题
1．数据容灾，就是指建立在一个 异地 数据系统，该系统是本地关键应用数据的一个可用 复制 。在本地数据及整个应用系统出现灾难时，系统至少在异地保存一份可用的关键业务的数据。
2．根据容灾系统对灾难的抵抗程度，可分为 数据容灾 和 应用容灾 。
3.数据容灾技术，又称异地数据复制 技术，按照其实现的技术方式来说，主要可以分为 同步传输 方式和异步传输方式。
4.为了灾难恢复而对数据、数据处理系统、网络系统、基础设施、专业技术支持能力和运行管理能力进行备份的过程称为 灾难备份
二、思考题
1.什么叫容灾系统？
容灾系统是指在相隔较远的异地，建立两套或多套功能相同的IT系统。互相之间可以进行健康状态监视和功能切换，当一处系统因意外（如火灾、地震等）停止工作时，整个应用系统可以切换到另一处，使得该系统功能可以继续正常工作。
2.容灾备份的等级有哪些？
（1）第0级：没有备援中心
（2）第1级：本地磁盘备份，异地保存
（3）第2级：热备份站点备份
（4）第3级：活动备援中心
3.容灾备份的关键技术有哪些？
有SAN或NAS技术、远程镜像技术、基于IP的SAN的互连技术、快照技术等。
4.灾难恢复能力的等级是如何划分的？
（1）等级一：基本支持
（2）等级二：备用场地支持
（3）等级三：电子传输和设备支持
（4）等级四：电子传输及完整设备支持
（5）等级五：实时数据传输及完整设备支持
（6）等级六：数据零丢失和远程集群支持
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