海量網(wǎng)絡存儲系統(tǒng)原理與設計 曹強 pdf掃描版

海量網(wǎng)絡存儲系統(tǒng)原理與設計是一本網(wǎng)絡存儲系統(tǒng)原理分析設計書籍，由曹強，黃建忠，萬繼光和謝長生等人共同編著。本書從設計者的角度討論高性能、高可用性和高安全性的海量網(wǎng)絡存儲系統(tǒng)及其部件的設計原則、評價方法、研究手段和實現(xiàn)方法，同時針對一些典型系統(tǒng)和技術給出相應的設計實例。作者從理論和實踐兩個方面，全面系統(tǒng)地對海量網(wǎng)絡存儲系統(tǒng)各個方面的問題進行深入分析和討論，并結合自身的科研成果以實例的方式細致描述存儲系統(tǒng)的研究手段、實現(xiàn)方式和整體思路，能夠適用于從事相關工作的人員作為參考用書使用。

內(nèi)容介紹

《海量網(wǎng)絡存儲系統(tǒng)原理與設計》整體分為三個部分：首先，從存儲系統(tǒng)整體上高度分析了存儲系統(tǒng)的層次性物理與邏輯結構、各種標準存儲接口、存取路徑及其常用的設計評價原則和方法；其次，從設備、單節(jié)點系統(tǒng)和大規(guī)模存儲系統(tǒng)三個層次分別討論基本原理和概念、當前的國內(nèi)外狀況、設計和評價方法，然后給出詳細的設計實例；最后，針對海量存儲系統(tǒng)中的實際功能需求討論了若干關鍵問題，包括海量存儲系統(tǒng)可靠性和可用性，存取安全和連續(xù)數(shù)據(jù)保護等，在每個專題中給出一些具體的設計優(yōu)化和實現(xiàn)方案的例子。本書的作者從理論和實踐兩個方面，全面系統(tǒng)地對海量網(wǎng)絡存儲系統(tǒng)各個方面的問題進行深入分析和討論，并結合自身的科研成果以實例的方式細致描述存儲系統(tǒng)的研究手段、實現(xiàn)方式和整體思路?？紤]到存儲領域，特別是海量網(wǎng)絡存儲領域，國內(nèi)外都缺乏能夠理論結合實際的資料，相信本書能讓廣大讀者加深理解網(wǎng)絡存儲系統(tǒng)的運行機制和特點，并能為存儲系統(tǒng)研究、開發(fā)和產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供一定幫助。
《海量網(wǎng)絡存儲系統(tǒng)原理與設計》共分為9章，其中第1，2，5，6，8，9章由曹強撰寫，第4，7章由黃建忠撰寫，第3章由萬繼光撰寫，全書由謝長生統(tǒng)稿。博士生李紅艷、劉洋和陳云亮對書中文字和內(nèi)容進行錄入、編排，吳晨濤、吳丹璐繪制了書中部分圖表，在此一并表示感謝。在成書過程中得到了華中科技大學計算機學院和武漢光電國家實驗室（籌）領導以及師生的熱心支持，書中使用了大量的所在研究組的資料，在此謹以衷心的謝意。

章節(jié)目錄

第1章 存儲系統(tǒng)設計原理
1.1 應用需求
1.1.1 數(shù)據(jù)量增長
1.1.2 數(shù)據(jù)的價值
1.2 計算機存儲系統(tǒng)
1.2.1 計算機存儲系統(tǒng)概述
1.2.2 存儲結構的發(fā)展
1.3 評價指標和功能需求
1.3.1 評價指標
1.3.2 功能需求
1.3.3 典型系統(tǒng)
1.4 存取路徑和接口
1.4.1 存取接口
1.4.2 存取路徑
1.5 存儲空間組織和管理
1.5.1 存儲空間的基本概念
1.5.2 存儲空間和主機的關系
1.5.3 存儲空間的合并
1.5.4 存儲空間的可用性
1.5.5 存儲系統(tǒng)的層次結構
1.5.6 存儲虛擬化
1.6 設計方法
1.6.1 測試方法
1.6.2 系統(tǒng)仿真
1.6.3 優(yōu)化方法
1.7 本章小結
參考文獻
第2章 基本存儲設備
2.1 磁盤
2.1.1 發(fā)展歷史
2.1.2 原理和結構
2.1.3 數(shù)據(jù)布局和接口
2.1.4 存取特性
2.1.5 磁盤調(diào)度
2.2 固態(tài)盤
2.2.1 原理和結構
2.2.2 存取特性
2.2.3 軟件系統(tǒng)
2.3 磁帶
2.3.1 原理和結構
2.3.2 存取特性
2.3.3 磁帶庫系統(tǒng)優(yōu)化技術
2.4 光盤
2.4.1 原理和結構
2.4.2 存取特性
2.5 其他存儲機制和設備
2.5.1 體全息光盤
2.5.2 相變存儲器
2.5.3 MEMS設備
2.6 本章小結
參考文獻
第3章 磁盤陣列
3.1 基本原理
3.1.1 RAID級別
3.1.2 RAID實現(xiàn)方式
3.1.3 RAID快照技術
3.2 RAID系統(tǒng)設計
3.2.1 RAID控制器硬件設計
3.2.2 RAID核心控制軟件
3.3 磁盤陣列系統(tǒng)性能評價
3.3.1 磁盤陣列硬件瓶頸分析
3.3.2 PCI傳輸瓶頸及優(yōu)化
3.3.3 內(nèi)存訪問瓶頸及優(yōu)化
3.3.4 CPU運算瓶頸及優(yōu)化
3.3.5 硬件性能評估結論
3.4 磁盤陣列在線擴容技術
3.4.1 磁盤陣列擴容的一般實現(xiàn)過程
3.4.2 擴容過程中數(shù)據(jù)遷移的研究
3.4.3 基于控制理論的分組分區(qū)遷移策略
3.5 多協(xié)議磁盤陣列技術
3.5.1 外存儲設備接口協(xié)議
3.5.2 存儲整合
3.5.3 多協(xié)議磁盤陣列系統(tǒng)結構
3.6 磁盤陣列預警技術
3.6.1 當前應用需求現(xiàn)狀
3.6.2 國內(nèi)外相關技術研究現(xiàn)狀
3.6.3 基于安全預警技術的RAID系統(tǒng)設計
3.7 當前陣列的研究熱點
3.7.1 綠色存儲簡介
3.7.2 陣列級節(jié)能技術
3.8 本章小結
參考文獻
第4章 對象存儲系統(tǒng)研究
4.1 引言
4.1.1 對象存儲技術產(chǎn)生的背景
4.1.2 常用網(wǎng)絡存儲系統(tǒng)
4.1.3 對象存儲帶來的變化
4.1.4 對象存儲的研究內(nèi)容
4.2 對象存儲設備的指令集
4.2.1 SCSI命令集的擴展
4.2.2 OSDT10的屬性頁
4.2.3 屬性列表
4.2.4 對象擴展屬性頁
4.3 對象存儲文件系統(tǒng)
4.3.1 分布式文件系統(tǒng)
4.3.2 對象文件系統(tǒng)的設計思路
4.3.3 采用OSD的對象文件系統(tǒng)
4.4 存儲服務質(zhì)量
4.4.1 存儲服務質(zhì)量的研究意義
4.4.2 QoS系統(tǒng)結構
4.4.3 QoSS的實施要素
4.4.4 面向QoSS的屬性管理模型AM-M
4.4.5 基于屬性管理的流媒體QoS保證
4.5 一種基于屬性控制的對象存儲文件系統(tǒng)
4.5.1 對象熱度擴展屬性頁
4.5.2 文件系統(tǒng)設計
4.5.3 基于屬性管理的應用原型總體設計
4.5.4 應用原型客戶端的設計
4.5.5 應用原型存儲端的設計
4.5.6 性能評估與分析
4.6 本章小結
參考文獻
第5章 大規(guī)模網(wǎng)絡存儲系統(tǒng)
5.1 概述
5.1.1 存儲域
5.1.2 存儲域的系統(tǒng)結構和功能需要
5.1.3 基于網(wǎng)絡的文件系統(tǒng)
5.2 典型分布式文件系統(tǒng)
5.2.1 PVFS
5.2.2 Lustre文件系統(tǒng)
5.2.3 Panasas文件系統(tǒng)
5.2.4 GPFS
5.2.5 GoogleFS
5.2.6 Hadoop分布式文件系統(tǒng)
5.2.7 分布式文件系統(tǒng)評價
5.3 DNFS系統(tǒng)設計與實現(xiàn)
5.3.1 DNFS系統(tǒng)結構
5.3.2 DNFS實現(xiàn)方法
5.3.3 測試與分析
5.4 本章小結
參考文獻
第6章 可靠性和可用性研究
6.1 可靠性概述
6.1.1 背景
6.1.2 可靠性和可用性
6.2 容錯機制
6.2.1 容錯機制的分類
6.2.2 容錯機制的層次分析
6.3 可靠性研究
6.3.1 磁盤失效數(shù)據(jù)
6.3.2 磁盤陣列的可靠性結構和模型
6.3.3 集群存儲系統(tǒng)的可靠性結構和模型
6.3.4 Monte Carlo法模擬系統(tǒng)運行
6.4 集群存儲系統(tǒng)的容錯機制
6.4.1 集群存儲系統(tǒng)容錯一
6.4.2 糾刪碼的選擇
6.4.3 LDPC編碼
6.4.4 系統(tǒng)實現(xiàn)
6.4.5 性能評估
6.5 本章小結
參考文獻
第7章 存儲安全性研究
7.1 引言
7.2 存儲安全研究現(xiàn)狀
7.2.1 現(xiàn)有原型系統(tǒng)
7.2.2 現(xiàn)有研究的分析
7.2.3 存儲安全研究范疇
7.3 存儲安全的一般性原理
7.3.1 怎樣研究網(wǎng)絡存儲安全
7.3.2 存儲安全的三大特征
7.3.3 安全存儲數(shù)據(jù)通道
7.3.4 服務獨立的存儲安全服務模型
7.3.5 安全訪問協(xié)議
7.4 典型存儲安全案例研究
7.4.1 存儲設備的安全性
7.4.2 常用存儲系統(tǒng)的安全性
7.4.3 對象存儲安全性研究
7.4.4 大規(guī)模存儲系統(tǒng)及其安全性
7.5 本章小結
參考文獻
第8章 連續(xù)數(shù)據(jù)保護
8.1 連續(xù)數(shù)據(jù)保護技術
8.1.1 數(shù)據(jù)恢復的技術指標
8.1.2 數(shù)據(jù)恢復級別
8.2 ST-CDP機制
8.2.1 當前CDP機制存在的問題
8.2.2 數(shù)據(jù)記錄
8.2.3 數(shù)據(jù)恢復
8.3 量化分析模型
8.4 機制實現(xiàn)
8.4.1 系統(tǒng)架構
8.4.2 機制實現(xiàn)的相關問題
8.4.3 工作流程
8.4.4 設計方法改進
8.5 實驗分析
8.5.1 測試環(huán)境設置
8.5.2 測試結果與分析
8.6 本章小結
參考文獻
第9章 網(wǎng)絡存儲備份系統(tǒng)
9.1 復制和鏡像技術
9.2 備份系統(tǒng)概述
9.3 備份系統(tǒng)基本結構
9.4 典型網(wǎng)絡備份系統(tǒng)的設計
9.4.1 網(wǎng)絡備份系統(tǒng)的結構與業(yè)務邏輯
9.4.2 網(wǎng)絡備份系統(tǒng)的軟件設計
9.4.3 網(wǎng)絡備份系統(tǒng)性能測試
9.5 本章小結
參考文獻
附錄 存儲安全的相關術語表

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