海量網路存儲系統原理與設計

書 名: 海量網路存儲系統原理與設計

作　者：曹強，黃建忠，萬繼光，謝長生

出版社：華中科技大學出版社

出版時間： 2010-4-1

ISBN: 9787560959641

開本： 16開

定價: 39.80元

全書整體分為三個部分：首先，從存儲系統整體上高度分析了存儲系統的層次性物理與邏輯結構、各種標準存儲介面、存取路徑及其常用的設計評價原則和方法；其次，從設備、單節點系統和大規模存儲系統三個層次分別討論基本原理和概念、當前的國內外狀況、設計和評價方法，然後給出詳細的設計實例；最後，針對海量存儲系統中的實際功能需求討論了若干關鍵問題，包括海量存儲系統可靠性和可用性，存取安全和連續數據保護等，在每個專題中給出一些具體的設計優化和實現方案的例子。該書可供各大專院校作為教材使用，也可供從事相關工作的人員作為參考用書使用。

第1章 存儲系統設計原理

1.1 應用需求

1.1.1 數據量增長

1.1.2 數據的價值

1.2 計算機存儲系統

1.2.1 計算機存儲系統概述

1.2.2 存儲結構的發展

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

1.4 存取路徑和介面

1.4.1 存取介面

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係

1.5.3 存儲空間的合併

1.5.4 存儲空間的可用性

1.5.5 存儲系統的層次結構

1.5.6 存儲虛擬化

1.6 設計方法

1.6.1 測試方法

1.6.2 系統模擬

1.6.3 優化方法

1.7 本章小結

參考文獻

第2章 基本存儲設備

2.1 磁碟

2.1.1 發展歷史

2.1.2 原理和結構

2.1.3 數據布局和介面

2.1.4 存取特性

2.1.5 磁碟調度

2.2 固態盤

2.2.1 原理和結構

2.2.2 存取特性

2.2.3 軟體系統

2.3 磁帶

2.3.1 原理和結構

2.3.2 存取特性

2.3.3 磁帶庫系統優化技術

2.4 光碟

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 體全息光碟

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 磁碟陣列

3.1 基本原理

3.1.1 RAID級別

3.1.2 RAID實現方式

3.1.3 RAID快照技術

3.2 RAID系統設計

3.2.1 RAID控制器硬體設計

3.2.2 RAID核心控制軟體

3.3 磁碟陣列系統性能評價

3.3.1 磁碟陣列硬體瓶頸分析

3.3.2 PCI傳輸瓶頸及優化

3.3.3 內存訪問瓶頸及優化

3.3.4 CPU運算瓶頸及優化

3.3.5 硬體性能評估結論

3.4 磁碟陣列在線擴容技術

3.4.1 磁碟陣列擴容的一般實現過程

3.4.2 擴容過程中數據遷移的研究

3.4.3 基於控制理論的分組分區遷移策略

3.5 多協議磁碟陣列技術

3.5.1 外存儲設備介面協議

3.5.2 存儲整合

3.5.3 多協議磁碟陣列系統結構

3.6 磁碟陣列預警技術

3.6.1 當前應用需求現狀

3.6.2 國內外相關技術研究現狀

3.6.3 基於安全預警技術的RAID系統設計

3.7 當前陣列的研究熱點

3.7.1 綠色存儲簡介

3.7.2 陣列級節能技術

3.8 本章小結

參考文獻

第4章 對象存儲系統研究

4.1 引言

4.1.1 對象存儲技術產生的背景

4.1.2 常用網路存儲系統

4.1.3 對象存儲帶來的變化

4.1.4 對象存儲的研究內容

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

4.3.1 分散式文件系統

4.3.2 對象文件系統的設計思路

4.3.3 採用OSD的對象文件系統

4.4 存儲服務質量

4.4.1 存儲服務質量的研究意義

4.4.2 QoS系統結構

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 基於屬性管理的流媒體QoS保證

4.5 一種基於屬性控制的對象存儲文件系統

4.5.1 對象熱度擴展屬性頁

4.5.2 文件系統設計

4.5.3 基於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 大規模網路存儲系統

5.1 概述

5.1.1 存儲域

5.1.2 存儲域的系統結構和功能需要

5.1.3 基於網路的文件系統

5.2 典型分散式文件系統

5.2.1 PVFS

5.2.2 Lustre文件系統

5.2.3 Panasas文件系統

5.2.4 GPFS

5.2.5 GoogleFS

5.2.6 Hadoop分散式文件系統

5.2.7 分散式文件系統評價

5.3 DNFS系統設計與實現

5.3.1 DNFS系統結構

5.3.2 DNFS實現方法

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 磁碟失效數據

6.3.2 磁碟陣列的可靠性結構和模型

6.3.3 集群存儲系統的可靠性結構和模型

6.3.4 Monte Carlo法模擬系統運行

6.4 集群存儲系統的容錯機制

6.4.1 集群存儲系統容錯一

6.4.2 糾刪碼的選擇

6.4.3 LDPC編碼

6.4.4 系統實現

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 存儲安全研究現狀

7.2.1 現有原型系統

7.2.2 現有研究的分析

7.2.3 存儲安全研究範疇

7.3 存儲安全的一般性原理

7.3.1 怎樣研究網路存儲安全

7.3.2 存儲安全的三大特徵

7.3.3 安全存儲數據通道

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 常用存儲系統的安全性

7.4.3 對象存儲安全性研究

7.4.4 大規模存儲系統及其安全性

7.5 本章小結

參考文獻

第8章 連續數據保護

8.1 連續數據保護技術

8.1.1 數據恢復的技術指標

8.1.2 數據恢復級別

8.2 ST-CDP機制

8.2.1 當前CDP機制存在的問題

8.2.2 數據記錄

8.2.3 數據恢復

8.3 量化分析模型

8.4 機制實現

8.4.1 系統架構

8.4.2 機制實現的相關問題

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 網路存儲備份系統

9.1 複製和鏡像技術

9.2 備份系統概述

9.3 備份系統基本結構

9.4 典型網路備份系統的設計

9.4.1 網路備份系統的結構與業務邏輯

9.4.2 網路備份系統的軟體設計

9.4.3 網路備份系統性能測試

9.5 本章小結

參考文獻

附錄 存儲安全的相關術語表