網絡存儲是一個涉及計算機硬件以及網絡協議/技術、操作系統以及專業軟件等各方面綜合知識的領域。目前國內闡述網絡存儲的書籍少之又少,大部分是國外作品,對存儲系統底層細節的描述不夠深入,加之術語太多,初學者很難真正理解網絡存儲的精髓。
張冬所著的《大話存儲(終極版存儲系統底層架構原理極限剖析)》以特立獨行的行文風格向讀者闡述了整個網絡存儲系統。從硬盤到應用程序,對這條路徑上的每個節點,作者都進行了闡述。書中內容涉及:計算機IO基本概念,硬盤物理結構、盤片數據結構和工作原理,七種常見RAID原理詳析以及性能細節對比,虛擬磁盤、卷和文件系統原理,磁盤陣列系統,OSI模型,FC協議,眾多磁盤陣列架構等。另外,本書囊括了存儲領域幾乎所有的新興技術,比如機械磁盤、SSD、FC/SAS協議、HBA卡、存儲控制器、集群存儲系統、FCSAN、NAS、iSCSI、FCoE、快照、鏡像、虛擬化、同步/異步遠程復制、ThinProvision自動精簡配置、VTL虛擬磁帶庫、數據容災、應用容災、業務容災、性能優化、存儲系統IO路徑、云計算與云存儲等。
其中每一項技術作者都進行了建模和分析,旨在幫助讀者徹底理解每一種技術的原理和本質。本書結尾,作者精心總結和多年來在論壇以及各大媒體發表的帖子內容,超過一百條的問與答,這些內容都是與實際緊密結合的經驗總結,頗具參考價值。
本書及時版于2008年出版,受到業界一致肯定,歷經6年技術沉淀重裝出版。
本書適合初入存儲行業的研發人員、技術工程師、售前工程師和銷售人員閱讀,同時適合博學存儲行業人士用以互相切磋交流提高。另外,網絡工程師、網管、服務器軟硬件開發與銷售人員、Web開發者、數據庫開發者以及相關專業師生等也非常適合閱讀本書。
張冬(網名:冬瓜頭
存儲行業混跡十載,歷任售前售后、產品設計、咨詢顧問等角色,四項存儲技術專利發明人。酷愛鉆研,個性執著。理想是晚年能夠做一名教師。
第1章 混沌初開——存儲系統的前世今生
1.1存儲歷史
1.2信息、數據和數據存儲
1.2.1信息
1.2.2什么是數據
1.2.3數據存儲
1.3用計算機來處理信息、保存數據
第2章 IO大法——走進計算機IO世界
2.1IO的通路——總線
2.2計算機內部通信
2.2.1IO總線是否可以看作網絡
2.2.2CPU、內存和磁盤之間通過網絡來通信
2.3網中之網
第3章 磁盤大挪移——磁盤原理與技術詳解
3.1硬盤結構
3.1.1盤片上的數據組織
3.1.2硬盤控制電路簡介
3.1.3磁盤的IO單位
3.2磁盤的通俗演繹
3.3磁盤相關高層技術
3.3.1磁盤中的隊列技術
3.3.2無序傳輸技術
3.3.3幾種可控磁頭掃描方式概論
3.3.4關于磁盤緩存
3.3.5影響磁盤性能的因素
3.4硬盤接口技術
3.4.1IDE硬盤接口
3.4.2SATA硬盤接口
3.5SCSI硬盤接口
3.6磁盤控制器、驅動器控制電路和磁盤控制器驅動程序
3.6.1磁盤控制器
3.6.2驅動器控制電路
3.6.3磁盤控制器驅動程序
3.7內部傳輸速率和外部傳輸速率
3.7.1內部傳輸速率
3.7.2外部傳輸速率
3.8并行傳輸和串行傳輸
3.8.1并行傳輸
3.8.2串行傳輸
3.9磁盤的IOPS和傳輸帶寬(吞吐量)
3.9.1IOPS
3.9.2傳輸帶寬
3.10固態存儲介質和固態硬盤
3.10.1SSD固態硬盤的硬件組成
3.10.2從Flash芯片讀取數據的過程
3.10.3向Flash芯片中寫入數據的過程
3.10.4Flash芯片的通病
3.10.5NAND與NOR
3.10,6SSD給自己開的五劑良藥
3.10.7SSD如何處理Cell損壞
3.10.8SSD的前景
3.11Memblaze閃存產品介紹
3.11.1技術能力
3.11.2產品能力
3.12小結:網中有網,網中之網
第4章 七星北斗——大話/詳解七種RAID
4.1大話七種RAID武器
4.1.1RAID0陣式
4.1.2RAID1陣式
4.1.3RAID2陣式
4.1.4RAID3陣式
4.1.5RAID4陣式
4.1.6RAID5陣式
4.1.7RAID6陣式
4.2七種RAID技術詳解
4.2.1RAID0技術詳析
4.2.2RAID1技術詳析
4.2,3RAID2技術詳析
4.2.4RAID3技術詳析
4.2.5RAID4技術詳析
4.2.6RAID5技術詳析
4.2.7RAID6技術詳析
第5章 降龍傳說——RAID、虛擬磁盤、卷和文件系統實戰
5.1操作系統中RAID的實現和配置
5.1.1WindowsServer2003高級磁盤管理
5.1.2Linux下軟RAID配置示例
5.2RAID卡
5.3磁盤陣列
5.3.1RAID50
5.3.2RAID10和RAID01
5.4虛擬磁盤
5.4.1RAID組的再劃分
5.4.2同一通道存在多種類型的RAID組
5.4.3操作系統如何看待邏輯磁盤
5.4.4RAID控制器如何管理邏輯磁盤
5.5卷管理層
5.5.1有了邏輯盤就萬事大吉了么?
5.5.2深入卷管理層
5.5.3Linux下配置LVM實例
5.5.4卷管理軟件的實現
5.5.5低級VM和高級VM
5.5.6VxVM卷管理軟件配置簡介
5.6大話文件系統
5.6.1成何體統——沒有規矩的倉庫
5.6.2慧眼識人——交給下一代去設計
5.6.3無孔不入——不浪費一點空間
5.6.4一箭雙雕——一張圖解決兩個難題
5.6.5寬容似海——設計也要像心胸一樣寬
5.6.6老將出馬——
5.6.7一統江湖——所有操作系統都在用
5.7文件系統中的IO方式
第6章 陣列之行——大話磁盤陣列
6.1初露端倪——外置磁盤柜應用探索
6.2精益求精——結合RAID卡實現外置磁盤陣列
6.3獨立宣言——獨立的外部磁盤陣列
6.4雙龍戲珠——雙控制器的高安全性磁盤陣列
6.5龍頭鳳尾——連接多個擴展柜
6.6錦上添花——完整功能的模塊化磁盤陣列
6.7一脈相承——主機和磁盤陣列本是一家
6.8天羅地網——SAN
第7章 熟讀寶典——系統與系統之間的語言OSI
7.1人類模型與計算機模型的對比剖析
7.1.1人類模型
7.1.2計算機模型
7.1,3個體間交流是群體進化的動力
7.2系統與系統之間的語言——OSI初步
7.3OSI模型的七個層次
7.3.1應用層
7.3.2表示層
7.3.3會話層
7.3.4傳輸層
7.3.5網絡層
7.3.6數據鏈路層
7.3.7物理層
7.4OSI與網絡
第8章 勇破難關——FibreChannel協議詳解
8.1FC網絡——極佳的候選角色
8.1.1物理層
8.1.2鏈路層
8.1.3網絡層
8.1.4傳輸層
8.1.5上三層
8.1.6小結
8.2FC協議中的七種端口類型
8.2.1N端口和F端口
8.2.2L端口
8.2.3NL端口和FL端口
8.2.4E端口
8.2.5G端口
8.3FC適配器
8.4改造盤陣前端通路——SCSI遷移到FC
8.5引入FC之后
8.6多路徑訪問目標
8.7FC交換網絡節點4次Login過程簡析
……
第9章 天翻地覆——FC協議的巨大力量
第10章 三足鼎立——DAS、SAN和NAS
第11章 大師之作——大話以太網和TCP/IP協議
第12章 異軍突起——存儲網絡的新軍IPSAN
第13章 握手言和——IP與FC融合的結果
第14章 變幻莫測——虛擬化
第15章 眾志成城——存儲集群
第16章 未雨綢繆——數據保護和備份技術
第17章 愚公移山——大話數據容災
第18章 鬼斧神工——數據前處理與后處理
第19章 過關斬將——系統IO路徑及優化
第20章 騰云駕霧——大話云存儲
附錄1存儲系統問與答精華集錦
附錄2IP硬盤——玩玩還是來真的?
附錄3新技術將如何影響數據中心存儲系統
后記
想象:閃電俠正在做數學題,假設我們不打斷他,他每秒能連續做100道題,此時我們每隔0.1秒,就和他交談打斷他一次,每次交談的時間是0.5秒。也就是說閃電俠實際上做數學題的時間是每隔0.5秒做一次,每次只能做0.1秒的時間。這樣,每0.6秒閃電俠只能做10道題,那么可以計算出閃電俠實際每秒能做的數學題只有區區16道,這和我們不打斷他時的每秒100道題相比差了6倍多。
同樣,磁盤也是這個道理,我們不斷地用換道來打斷磁頭。磁頭滑過盤片一圈,只需要很短的時間,而換道所需的時間遠遠比盤片旋轉一圈耗費的時間多,所以造成磁盤整體外部傳輸速率顯著下降。有人問,必須要換道么?如果要讀寫的數據僅僅在一條磁道上,那是可以獲得極高的傳輸速率的,但是這并不容易實現。如今,隨著硬盤容量的加大,應用程序產生的文件更是在肆無忌憚地加大,動輒幾十、幾百兆甚至上GB大小,敢問這種文件用一個磁道能放下么?顯然不能。
所以,磁頭必須不斷地被“打斷”去進行換道操作,整體傳輸速率就會大大降低。實際中一塊10000轉的SCSI硬盤的實際外部傳輸速率也只有80MB/s左右(近期的15000轉的SAS硬盤外部傳輸率較大已經可以達到200MB/s)。為了避免磁頭被不斷打斷的問題,人們發明了RAID技術,讓一個硬盤的磁頭在換道時,另一個磁盤的磁頭在讀寫。如果有很多磁盤聯合起來,同一時刻總有某塊硬盤的磁頭在讀寫狀態而不是都在換道狀態,這就相當于一個大虛擬磁盤的磁頭總是處于讀寫狀態,所以RAID可以顯著提升傳輸速率。不僅如此,如果我們將RAID陣列再次進行聯合,就能將速率在RAID提速的基礎上,再次成倍地增加。這種工作,就需要大型磁盤陣列設備來做了。
提示:RAID技術的細節在本書第4章詳細闡述;磁盤陣列技術將在本書第6章介紹。
3.7.2外部傳輸速率
磁頭從盤片上將數據讀出,然后存放到硬盤驅動器電路板上的緩存芯片內,再將數據從緩存內取出,通過外部接口傳送給主板上的硬盤控制器。從外部接口傳送給硬盤控制器時的傳輸速率,就是硬盤的外部傳輸速率。這個動作是由硬盤的接口電路來發起和控制的。接口電路和磁頭控制電路是不同的部分,磁頭電路部分是超精密高成本的部件,可以保障磁頭讀寫時的高速率。但是因為磁頭要被不斷地打斷,所以外部接口傳輸速率無須和磁頭傳輸速率一樣,只要滿足最終的實際速率即可。外部接口的速率通常大于實際使用中磁頭讀寫數據酌速率(計入換道的損失)。
3.8并行傳輸和串行傳輸
3.81并行傳輸
來舉一個例子,有8個數字從1到8,需要傳送給對方。此時我們可以與對方連接8條線,每條線上傳輸一個字符,這就是并行傳輸。并行傳輸要求通信雙方之間的距離足夠短。因為如果距離很長,那么這8條線上的數字因為導線電阻不均衡以及其他各種原因的影響,最終到達對方的速度就會顯現出差距,從而造成接收方必須等8條線上的所有數字都到達之后,才能發起下一輪傳送。
……
講得太詳細了,挑著看
書內容是不錯的,但是我拿到的時候,整個包裝都被拆開了,書外面的薄膜也被拆開了,整個封面感覺在地上磨過,有的地方都壞了,這是我第一次遇到這樣的事,很不開心,更不開心的是想上傳圖片給大家看一看,結果一直提示找不到上傳文件!我圖片就在桌面!!!無法理解!!!
很不錯的圖書,已推薦朋友同事,下次還會再來。
顯然是盜版,印刷味熏死人,很多重復頁
這本書業界價值很高,值得一看,希望有所收獲
質量不錯。
是一本幫助讀者徹底理解每一種技術的原理和本質的書
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品質,價格,送貨速度很滿意,就是想買的優惠產品沒貨。
前兩本十分震撼,現在還有電子版,買最終版做個紀念
必須得評價下,紙張質量非常好,印刷效果非常好,書的內容就更不用多說了!
當參考手冊,估計可以看到退休吧。PS:有塑封哦
看了部分云存內容,字句還需要再雕琢下,內容講解的還是比較通俗易懂,有些地方需要講解的更透徹仔細些。
書很好,快寄也很給力,星期六沒上班,快寄師傅盡然把書給我送到家門口了,很感謝快寄師傅
書很不錯,質量挺好的,就是快遞把書邊都磕壞了
拿到的時候書背都是裂的,還只能退貨不能換,打折了就給次品?還有快遞,5分鐘不到就又打電話,說什么再不來就走了,從下樓走到大門口不需要時間?呵呵,真TM是一次愉快的購物啊。
知識比較全,但是武俠解釋得有點不倫不類,不喜歡
書本身怎樣跟商家沒有關系。書本質量好,物流快。
很好,200-100活動,在當當最滿意的一次購物了
作者很給力,知識點很全很詳細,適合入門也值得深入研究。
書外邊有點顯舊,有略微壓折的痕跡。里面還不錯。快遞速度不錯。
晚上下單,第二天早上到貨,有點懷疑是別人退的貨
包裝有破損,書也壓破十來張。不能平復心情。第二次收到破損書了。
不錯,很全面,對于小白來說是能看的下去的存儲數據。
內容還是不錯的,對于想學習存儲方面的知識,很有幫助。
很棒的一本書,都有涉及到目前比較前沿的技術!存儲小白,還需要努力~
將近1000頁的厚實的書本,對真個存儲的所有環節一一講解,深入了解存儲的朋友推薦!
正式期待許久的存儲書籍 剛看完存儲的歷史篇章 內容從通俗易懂到知識詳細 為作者張東點贊