大话存储(*版存储系统底层架构原理极限剖析) pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

简体网页||繁体网页

☆☆☆☆☆

张冬 编

图书标签:

• 存储系统
• 底层架构
• 原理
• 大话存储
• 磁盘
• RAID
• 文件系统
• 数据库存储
• 分布式存储
• 性能优化

店铺： 博库网旗舰店

出版社： 清华大学

ISBN：9787302381242

商品编码：1484035916

开本：16

出版时间：2015-01-01

基本信息

• 商品名称：大话存储(**版存储系统底层架构原理极限剖析)
• 作者：张冬
• 定价：149
• 出版社：清华大学
• ISBN号：9787302381242

其他参考信息（以实物为准）

• 出版时间：2015-01-01
• 印刷时间：2015-01-01
• 版次：1
• 印次：1
• 开本：16开
• 包装：平装
• 页数：988
• 字数：1668千字

内容提要

网络存储是一个涉及计算机硬件以及网络协议/ 技术、操作系统以及专业软件等各方面综合知识的领 域。目前国内阐述网络存储的书籍少之又少，大部分 是国外作品，对存储系统底层细节的描述不够深入， 加之术语太多，初学者很难真正理解网络存储的精髓 。
     张冬所著的《大话存储(**版存储系统底层架 构原理极限剖析)》以特立独行的行文风格向读者阐 述了整个网络存储系统。从硬盘到应用程序，对这条 路径上的每个节点，作者都进行了阐述。书中内容涉 及：计算机IO基本概念，硬盘物理结构、盘片数据结 构和工作原理，七种常见RAID原理详析以及性能细节 对比，虚拟磁盘、卷和文件系统原理，磁盘阵列系统 ，OSI模型，FC协议，众多磁盘阵列架构等。另外， 本书囊括了存储领域几乎所有的新兴技术，比如机械 磁盘、SSD、FC/SAS协议、HBA卡、存储控制器、集群 存储系统、FC SAN、NAS、iSCSI、FCoE、快照、镜 像、虚拟化、同步/异步远程复制、Thin Provision 自动精简配置、VTL虚拟磁带库、数据容灾、应用容 灾、业务容灾、性能优化、存储系统IO路径、云计算 与云存储等。
     其中每一项技术作者都进行了建模和分析，旨在 帮助读者彻底理解每一种技术的原理和本质。本书结 尾，作者精心总结和多年来在论坛以及各大媒体发表 的帖子内容，超过一百条的问与答，这些内容都是与 实际紧密结合的经验总结，颇具参考价值。
     本书**版于2008年出版，受到业界一致肯定， 历经6年技术沉淀重装出版。
     本书适合初入存储行业的研发人员、技术工程师 、售前工程师和销售人员阅读，同时适合**存储行 业人士用以互相切磋交流提高。另外，网络工程师、 网管、服务器软硬件开发与销售人员、Web开发者、 数据库开发者以及相关专业师生等也非常适合阅读本 书。
    

作者简介

张冬(网名：冬瓜头) 存储行业混迹十载，历任售前售后、产品设计、咨询顾问等角色，四项存储技术专利发明人。酷爱钻研，个性执着。理想是晚年能够做一名教师。

目录

**章 混沌初开——存储系统的前世今生
第2章 IO大法——走进计算机IO世界
第3章 磁盘大挪移——磁盘原理与技术详解
第4章 七星北斗——大话/详解七种RAID
第5章 降龙传说——RAID、虚拟磁盘、卷和文件系统实战
第6章 阵列之行——大话磁盘阵列
第7章 熟读宝典——系统与系统之间的语言OSI
第8章 勇破难关——Fibre Channel协议详解
第9章 天翻地覆——FC协议的巨大力量
**0章 三足鼎立——DAS、SAN和NAS
**1章 大师之作——大话以太网和TCP/IP协议
**2章 异军突起——存储网络的新军IP SAN
**3章 握手言和——IP与FC融合的结果
**4章 变幻莫测——虚拟化
**5章 众志成城——存储集群
**6章 未雨绸缪——数据保护和备份技术
**7章 愚公移山——大话数据容灾
**8章 鬼斧神工——数据前处理与后处理
**9章 过关斩将——系统IO路径及优化
第20章 腾云驾雾——大话云存储
附录1 存储系统问与答精华集锦
附录2 IP硬盘——玩玩还是来真的？
附录3 新技术将如何影响数据中心存储系统
后记

《深度存储：下一代数据管理与应用实践》 在数据爆炸式增长的今天，高效、可靠、可扩展的存储系统已成为驱动数字经济和社会进步的基石。从海量个人照片的云端备份，到企业核心业务数据的毫秒级响应，再到人工智能训练所需的PB级数据集，存储技术的发展从未停歇。而围绕着数据的每一次存取、每一次管理、每一次优化，都蕴含着复杂而精妙的设计哲学与工程实践。《深度存储：下一代数据管理与应用实践》正是这样一本旨在带领读者深入理解现代存储系统核心理念、关键技术及其在多元化应用场景中的落地实践的著作。 本书并非仅仅罗列技术名词，而是力求从“为什么”和“如何做”两个层面，系统性地剖析现代存储系统的演进脉络、设计权衡以及未来趋势。我们相信，理解存储的本质，才能更好地驾驭数据，释放其潜在价值。 第一篇：存储基石——理解数据与硬件的对话 本篇我们将从最基础的层面出发，探讨数据在物理介质上的“存在”与“流转”。 数据表示与编码： 我们将从二进制的基石开始，逐步深入到数据在不同存储介质上的编码方式，包括但不限于： 文件系统原理 revisited： 重新审视FAT、NTFS、ext4等经典文件系统的设计哲学，理解它们如何将线性地址空间映射到物理块，以及它们在性能、可靠性和兼容性上的权衡。 块存储与对象存储的内在差异： 深入剖析这两种主流存储模型的设计思想，理解它们各自擅长的场景，以及它们底层数据寻址、元数据管理和访问协议的差异。 纠错码（ECC）与容错技术： 讲解RAID（Redundant Array of Independent Disks）的各种级别背后的原理，包括数据校验、奇偶校验、更复杂的Reed-Solomon编码等，以及它们如何在硬件故障面前保证数据的完整性。我们将探讨不同RAID级别的性能、容量效率与可靠性之间的权衡，以及在SSD时代RAID的演进。 闪存（NAND Flash）工作原理与挑战： 深入探究SSD的读写机制，包括页（Page）、块（Block）、擦写（Erase）操作的特性。我们将重点分析磨损均衡（Wear Leveling）、垃圾回收（Garbage Collection）、坏块管理（Bad Block Management）等关键技术，它们如何延长SSD寿命并维持性能。同时，还会讨论SLC、MLC、TLC、QLC等不同NAND类型在性能、寿命和成本上的差异。 持久性内存（PMem）的兴起： 介绍PMem作为一种介于DRAM和NAND Flash之间的新型存储介质，它如何打破存储层级，为应用提供近乎内存的访问速度和数据持久性。我们将探讨PMem在数据缓冲、数据库加速、容错等方面的应用潜力。 存储接口与协议： 数据传输的通道同样至关重要，本节将梳理主流存储接口与协议的特点： SATA、SAS、NVMe： 详细对比这些接口在带宽、延迟、并发性、命令队列深度等方面的差异，以及它们如何支撑不同性能需求的存储设备。 FC（Fibre Channel）与 iSCSI： 深入理解SAN（Storage Area Network）的核心协议，它们如何实现块级存储的远程访问，以及在企业级存储中的部署考量。 SMB、NFS、S3： 介绍NAS（Network Attached Storage）和对象存储常用的文件共享与对象访问协议，分析它们的特性、优缺点以及在不同应用场景下的适用性。 第二篇：存储架构——构建高效可靠的数据仓库 本篇将聚焦于如何将硬件资源整合成具有高性能、高可用性和高扩展性的存储系统。 存储控制器设计： 存储系统的“大脑”如何协调硬件并提供服务： 缓存策略与优化： 深入分析读缓存、写缓存（Write-Back, Write-Through）、脏页（Dirty Pages）管理等技术，以及缓存一致性问题。我们将探讨智能缓存算法，如何根据访问模式动态调整缓存分配，以最大限度地提升命中率和降低延迟。 I/O调度与路径管理： 了解I/O调度器（如CFQ, Deadline, NOOP, BFQ）如何优化对存储设备的访问顺序，以平衡吞吐量和延迟。同时，我们将探讨多路径I/O（MPIO）技术，如何在多条连接路径间实现负载均衡和故障转移，提升存储系统的可用性和性能。 快照（Snapshot）与克隆（Clone）技术： 深入剖析这些数据保护与管理的关键技术，理解它们是如何通过写时复制（Copy-on-Write）或读时复制（Redirect-on-Write）等机制实现的，以及它们在数据备份、开发测试、灾难恢复中的应用。 分布式存储系统： 应对海量数据挑战的必然选择： CAP定理与分布式存储： 结合CAP定理，分析分布式存储系统在一致性（Consistency）、可用性（Availability）和分区容错性（Partition Tolerance）之间的权衡，以及不同分布式存储系统（如HDFS, Ceph, GlusterFS）是如何选择和实现这些属性的。 数据分片与负载均衡： 讲解一致性哈希、分片键（Sharding Key）等数据分布策略，以及如何在集群中实现数据的均衡存储和访问。 副本（Replication）与纠删码（Erasure Coding）在分布式环境中的应用： 对比这两种提升数据可靠性的策略，分析它们在空间效率、重建开销和性能上的差异，以及它们在现代分布式存储系统中如何被集成。 元数据管理： 探讨分布式系统中元数据（Metadata）的集中式与去中心化管理模式，以及它们的优缺点，例如HDFS的NameNode机制和Ceph的MDS（Metadata Server）集群。 一致性协议（如Paxos, Raft）： 简要介绍分布式系统中实现节点间状态同步和决策一致性的关键算法，理解它们如何保证分布式系统的容错性和高可用性。 软件定义存储（SDS）： 将存储能力从硬件中解耦： SDS的架构模型： 解析SDS如何通过软件层实现存储资源的池化、自动化管理和按需分配。 SDS的接口与API： 探讨SDS如何提供标准化的API（如OpenStack Cinder, Kubernetes CSI），以便上层应用和服务能够方便地访问和管理存储资源。 SDS的优势与挑战： 分析SDS在灵活性、成本效益、创新速度等方面的优势，以及在性能优化、复杂性管理等方面的挑战。 第三篇：存储优化与应用——释放数据潜能 本篇将探讨如何通过软件优化和特定技术，提升存储系统的性能，并将其应用于各种实际场景。 性能优化技术： 数据压缩与去重： 讲解不同压缩算法（如LZ4, Gzip, Zstd）的原理和性能特点，以及它们如何在存储端减小数据体积，节省空间。深入探讨数据去重技术，包括块级去重、文件级去重、内联去重（Inline Deduplication）和后处理去重（Post-Process Deduplication）的实现方式和应用场景。 数据分层（Tiering）： 分析如何根据数据的访问频率，将热数据保存在高性能介质（如SSD, PMem）上，将冷数据迁移到低成本介质（如HDD, 冷存储），以优化成本效益。 非易失性内存（NVM）在存储加速中的作用： 探讨NVM（如Optane DC Persistent Memory）如何作为缓存层或持久化日志层，显著提升数据库、文件系统等应用的读写性能。 NVMe-oF（NVMe over Fabrics）： 介绍如何通过RoCE、iWARP、FC-NVMe等技术，将NVMe协议扩展到网络，实现远程SSD的高性能访问，打破存储的地理限制。 存储在关键应用场景中的实践： 大数据与Hadoop生态： 探讨HDFS的设计理念，以及HBase、Spark等大数据组件如何利用存储提供持久化和高效访问。 容器化与Kubernetes存储： 深入理解Persistent Volumes (PV) 和 Persistent Volume Claims (PVC) 的概念，以及Container Storage Interface (CSI) 如何实现Kubernetes与各种存储系统的无缝集成。 数据库存储优化： 分析数据库（如MySQL, PostgreSQL, Oracle）的存储引擎（如InnoDB, MyRocks）如何与底层存储交互，以及如何通过调整参数、选择合适的存储介质来优化数据库性能。 人工智能与机器学习训练存储： 探讨训练大型AI模型所需的海量数据集的存储挑战，以及高性能并行文件系统（如Lustre, GPFS）、对象存储（如S3）和分布式文件系统（如Ceph）在其中的作用。 云原生存储： 介绍云平台（如AWS EBS, Azure Disk Storage, GCP Persistent Disk）上各种存储服务的特性，以及如何在云环境中实现弹性、可扩展和高可用的存储部署。 第四篇：存储安全与未来趋势——守护与展望 在数据安全日益重要的今天，本篇将探讨存储系统的安全机制，并展望未来的发展方向。 数据安全与合规： 数据加密： 介绍静态数据加密（Data-at-Rest Encryption）和传输中数据加密（Data-in-Transit Encryption）的实现方式，以及全盘加密（FDE）、透明数据加密（TDE）等技术。 访问控制与权限管理： 探讨基于角色的访问控制（RBAC）、细粒度的权限设置等安全机制，如何确保只有授权用户才能访问敏感数据。 数据擦除与销毁： 讲解安全擦除（Secure Erase）、低级格式化（Low-Level Formatting）等技术，如何确保数据在介质报废前被彻底销毁。 数据备份与灾难恢复（DR）： 深入分析不同备份策略（全备、增量、差异），以及灾难恢复方案的设计原则，包括RPO（Recovery Point Objective）和RTO（Recovery Time Objective）的含义与实现。 存储的未来展望： 走向“无处不在”的存储： 探讨计算与存储的进一步融合，例如智能网卡（SmartNIC）卸载存储任务，以及边缘计算对存储的需求。 AI驱动的存储管理： 展望AI如何用于存储性能预测、容量规划、故障诊断、自动化调优，实现更智能化的存储运维。 存储的生态演进： 关注存储与网络、计算、安全等领域更加紧密的集成，构建更加统一和高效的数据管理平台。 《深度存储：下一代数据管理与应用实践》将以严谨的逻辑、清晰的条理和丰富的案例，引导您从宏观的存储理念到微观的技术细节，全方位地掌握现代存储系统的奥秘。无论您是希望深入理解存储底层机制的开发者，还是致力于构建和优化存储基础设施的架构师，抑或是需要管理和利用海量数据的业务人员，《深度存储》都将是您不可或缺的参考指南。让我们一同踏上这场深度探索之旅，解锁数据的无限可能。

评分☆☆☆☆☆

总而言之，《大话存储》是一本非常扎实、有料的技术书籍。它并没有追求所谓的“通俗易懂”，而是以一种更加严谨和深入的方式，为读者展现了存储系统底层架构的魅力。书中对各种核心技术的剖析，既有理论的高度，又不乏工程实践的考量，让我深刻体会到构建一个稳定、高效、可靠的存储系统所需要付出的努力和智慧。这本书的价值在于，它能够帮助读者建立起对存储系统坚实的认知框架，理解“为什么”比“怎么做”更重要。它不是一本速成手册，而是一本需要反复研读、细细品味的经典之作，我相信随着我对存储技术的理解不断加深，这本书的价值会愈发凸显。

评分☆☆☆☆☆

对于初学者来说，这本书的门槛可能会有点高，因为它直接切入到了底层原理的“极限剖析”，没有过多地进行铺垫和引导。但我认为，对于那些想要深入理解存储系统，或者正在从事相关研发工作的技术人员而言，这本书无疑是一份宝藏。它就像一个经验丰富的老师傅，直接带你深入到车间，让你亲眼看到每一个齿轮是如何咬合，每一条线路是如何连接的。书中关于存储协议、网络传输、数据一致性模型等内容的讲解，都具有很强的指导意义，帮助我理解不同存储方案的优缺点，以及在实际应用中如何进行选择和优化。虽然有时会觉得有些章节的理论推导过程比较烧脑，但最终的结论和解释都非常有启发性，让我对存储技术的认识提升到了一个新的高度。

评分☆☆☆☆☆

这本书的封面设计很吸引人，一种沉稳而又充满力量的感觉扑面而来，仿佛预示着里面将要揭示的深刻知识。我拿到这本书的时候，内心是充满期待的，因为“存储”这个概念在我的日常工作和学习中占据着越来越重要的位置。无论是个人数据的备份，还是企业级大规模的数据管理，都离不开存储系统的支撑。然而，对于存储系统背后究竟是如何运作的，那些复杂的底层架构原理，我一直感到有些模糊。市场上关于存储的书籍不少，但往往要么过于浅显，要么就直接切入到某个具体厂商的解决方案，缺乏对通用底层原理的深入剖析。《大话存储》这个书名本身就带有一种亲和力，似乎在邀请读者一起轻松地“大话”一番，但副标题“版存储系统底层架构原理极限剖析”又预示着内容的深度和广度，这让我对这本书寄予了厚望，希望它能填补我在这一领域的知识空白，让我对存储有一个更清晰、更透彻的理解，不再仅仅停留在使用层面，而是能触及到其“灵魂”所在。

评分☆☆☆☆☆

这本书的内容确实比我想象的要更具挑战性，但正是这种深度，让我收获良多。它没有回避那些枯燥但至关重要的技术细节，而是用一种系统化的方式，将复杂的存储概念层层剥离，逐一呈现。例如，在讲解RAID的实现原理时，它不仅仅停留在概念层面，而是深入到不同RAID级别的编码方式、校验算法，以及在实际硬件实现中的考量，这让我对数据的冗余和重建有了全新的认识。当我读到关于存储虚拟化技术的部分时，感觉像是打开了一扇新世界的大门，原来我们习以为常的存储池、快照、精简配置等功能，背后都有如此精妙的架构设计。这本书的叙述风格偏向于理论推导和原理阐释，逻辑性非常强，读起来需要一定的耐心和专注，但一旦理解了其中的脉络，就会觉得豁然开朗，对存储系统的运作有了全局性的把握。

评分☆☆☆☆☆

翻开这本书，一股浓厚的学术气息扑面而来，与我之前预想的“大话”风格略有不同，这反而让我感到更加安心。从目录上看，它涵盖了存储系统的方方面面，从最基础的硬件接口、数据通路，到复杂的RAID技术、文件系统、块存储、对象存储，再到更高层次的分布式存储和云存储架构，几乎是面面俱到。我特别关注了其中关于磁盘 I/O 调度、缓存一致性、数据容错与恢复机制的章节，这些是影响存储性能和可靠性的关键因素。在实际工作中，我们经常会遇到磁盘读写延迟高、数据丢失风险等问题，但往往不知道从根源上分析，现在看来，这本书提供了解决这些问题的理论基础。它的描述似乎非常严谨，引用了一些业内通用的技术概念和模型，这让我相信其内容的专业性和权威性，也为我后续深入学习打下了坚实的基础。

评分☆☆☆☆☆

挺满意的~~书很新~质量也不错

评分☆☆☆☆☆

专业基础知识讲述的非常全面详尽！

评分☆☆☆☆☆

包裹破损，书皮有破损

评分☆☆☆☆☆

好，存储领域的终极秘籍

评分☆☆☆☆☆

非常适合自己的一本书

评分☆☆☆☆☆

很好的一本专业基础入门参考资料

评分☆☆☆☆☆

书还不错 相比较是比较便宜了

评分☆☆☆☆☆

专业基础知识讲述的非常全面详尽！

评分☆☆☆☆☆

学习存储的好东西，还没看完